JP2001170498A - Photocatalyst and concrete structure for cleaning atmosphere using the same - Google Patents
Photocatalyst and concrete structure for cleaning atmosphere using the sameInfo
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- Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、大気中の窒素酸化物を
無害化する光触媒体に係り、特に、酸化チタンを含む固
化物を骨材表面に被覆させた光触媒体が、コンクリート
の表面に被着された大気浄化構造体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photocatalyst for detoxifying nitrogen oxides in the atmosphere, and more particularly, to a photocatalyst in which a solidified material containing titanium oxide is coated on the surface of an aggregate. The present invention relates to an attached air purification structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の交通の発達は、人の地域間の移動
や物資の流通の面で、国民に大きな便宜をもたらした
が、その一方では、自動車などの排ガス中に含まれる有
害物質の影響で、人の健康が害されている。有害物質の
中でも、窒素酸化物は、炭化水素と作用してオキシダン
トの発生の原因となっている他、単独でも人の呼吸器系
統に重大な疾患を与える。したがって、窒素酸化物、特
に二酸化窒素については、大気に対する環境基準が定め
られ厳重な排出規制が行われている。2. Description of the Related Art In recent years, the development of transportation has brought great convenience to people in terms of the movement of people between regions and the distribution of goods, but on the other hand, the reduction of harmful substances contained in exhaust gas from automobiles and the like. As a result, human health is harmed. Among the harmful substances, nitrogen oxides act on hydrocarbons to cause oxidants and, alone, cause serious diseases in the human respiratory system. Therefore, regarding nitrogen oxides, particularly nitrogen dioxide, environmental standards for the atmosphere are set, and strict emission regulations are enforced.
【０００３】しかし、大量の物資輸送を担っているデイ
―ゼルエンジン車については、排出規制が緩やかで、ま
た、交通量が増加していることもあり、大都市では大気
への窒素酸化物の排出は減少していない。[0003] However, diesel engine vehicles, which transport large quantities of goods, are subject to stricter emission regulations and increased traffic volume. Emissions have not decreased.
【０００４】そこで、住民の健康を守るために大気に排
出された窒素酸化物を無害化するための努力がなされて
いる。その中でも、顕著なのが、酸化チタンを光触媒と
する窒素酸化物の無害化処理である。酸化チタンは、紫
外線を受けると励起され窒素酸化物を酸化する。酸化さ
れた窒素酸化物は、水分やアルカリの作用もあって、最
終的には硝酸イオンとなり無害化される。[0004] Therefore, efforts have been made to detoxify nitrogen oxides discharged into the atmosphere in order to protect the health of residents. Among them, the most remarkable is the detoxification treatment of nitrogen oxides using titanium oxide as a photocatalyst. Titanium oxide is excited when exposed to ultraviolet light and oxidizes nitrogen oxides. The oxidized nitrogen oxides are eventually rendered harmless by the action of moisture and alkali, and eventually become nitrate ions.
【０００５】酸化チタンによる窒素酸化物の無害化は、
道路舗装用ブロックなどブロックの表面に酸化チタンを
被着させることによって具体化されている（特開平９−
２６８５０９）。これらのブロックは、酸化チタンを含
むモルタルとコンクリートの基体とを締め固め法により
一体化するか、酸化チタンを含むモルタルと基体のコン
クリートとを２層打ちして作製されていた。The detoxification of nitrogen oxides by titanium oxide is as follows:
It is embodied by depositing titanium oxide on the surface of a block such as a road pavement block (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1997).
268509). These blocks have been made by integrating a mortar containing titanium oxide and a concrete base by a compaction method or by striking two layers of mortar containing titanium oxide and concrete as a base.
【０００６】また、酸化チタンの有する光触媒活性を有
効に導き出すための方策も検討され、セメントをマトリ
ックスとした粒状の光触媒体が提案されている（特開平
９−６６２３８）。[0006] Further, measures for effectively deriving the photocatalytic activity of titanium oxide have been studied, and a particulate photocatalyst using a cement as a matrix has been proposed (JP-A-9-66238).
【０００７】[0007]
【発明が解決すべき課題】特開平９−６６２３８の発明
は、セメントと二酸化チタンとを水で混練、これを所定
の方法で養生して固化物とし、この固化物を粉砕し、篩
い分けをして粒径を整えるものである。この整粒物は、
モルタルやコンクリートの表面に被着され光触媒体とし
て大気中の窒素酸化物を無害化するが、この光触媒体に
は、次のような問題点があった。 光触媒体は、粉状の二酸化チタンとセメントとで作
製されているが、このように粉状物のみで作製された固
化物は、粉砕により鋭角的な形状となり、また、粉砕物
は内部に亀裂を持っている。したがって、これを表面に
被着したコンクリートブロックを舗装用として道路に敷
くと、固化物が容易に剥離したり、破損したりする可能
性が強い。 高価な二酸化チタンを多く含むので、コスト的に高く
なる。 粉砕時に粉体が多く発生する。また任意の粒度に粉砕
するのが困難なので、製品の粒径の分布が偏り、用途に
応じた製品の製造が困難である。The invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-66238 discloses a method in which cement and titanium dioxide are kneaded with water, cured by a predetermined method to obtain a solid, and the solid is pulverized and sieved. To adjust the particle size. This sized product
The photocatalyst is applied to the surface of mortar or concrete to detoxify nitrogen oxides in the atmosphere as a photocatalyst. However, this photocatalyst has the following problems. The photocatalyst is made of powdered titanium dioxide and cement, but the solidified material made only of the powdered material has an acute shape by pulverization, and the pulverized material has a crack inside. have. Therefore, when a concrete block having this surface is laid on a road as a pavement, there is a strong possibility that the solidified material easily peels or breaks. Since a large amount of expensive titanium dioxide is contained, the cost is high. Many powders are generated during pulverization. Further, since it is difficult to pulverize the product to an arbitrary particle size, the distribution of the particle size of the product is uneven, and it is difficult to manufacture the product according to the use.
【０００８】一方において、締固め法によるコンクリー
トブロックの製造方法では、底面には光触媒層を形成す
ることはできるが、他の面に光触媒体を被着させること
はできないので、ブロック1個当りの窒素酸化物の処理
量が少なかった。2層法によるコンクリートブロックの
製造方法では、1層目と2層目の乾燥収縮率が異なり、両
層の継ぎ目よりコンクリートが剥離するとの問題点があ
った。この場合、表面だけではなく、コンクリートブロ
ック全体に酸化チタンを含有させることも考えられる
が、酸化チタンは、高価なので、安価な大気浄化構造体
を提供するためには、最小限の使用に止める必要があ
る。また、酸化チタンによる光触媒反応は、光を必要と
するのでごく表層でしか行われず、酸化チタンを含む層
を厚くする必然性はない。On the other hand, in the method of manufacturing a concrete block by compaction, a photocatalyst layer can be formed on the bottom surface, but a photocatalyst cannot be applied to the other surface. Nitrogen oxide throughput was low. In the method of manufacturing a concrete block by the two-layer method, the drying shrinkage ratios of the first layer and the second layer are different, and there is a problem that the concrete peels off from the seam of both layers. In this case, it is conceivable to include titanium oxide not only on the surface but also on the entire concrete block.However, titanium oxide is expensive, so in order to provide an inexpensive air purification structure, it is necessary to limit the use to a minimum. There is. Further, the photocatalytic reaction by titanium oxide requires light and is performed only on a very small surface layer, and there is no necessity to increase the thickness of the layer containing titanium oxide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】したがって、本発明の目
的は、酸化チタンの使用量を最小限に止めた上で、酸化
チタンを強固に担持した汎用性のある光触媒体を創り出
すこと、及び該光触媒体をコンクリート製品の受光面に
被着させ、大気中の窒素酸化物を効率よく無害化する大
気浄化構造体を創り出すことである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to create a versatile photocatalyst in which titanium oxide is firmly supported while minimizing the amount of titanium oxide used. An object of the present invention is to create an air purification structure in which a photocatalyst is attached to a light receiving surface of a concrete product to efficiently detoxify nitrogen oxides in the atmosphere.
【００１０】本発明は、平均粒径１ｍｍ乃至５０ｍｍの
骨材の表面に、２０μｍ乃至１０００μｍの厚さで固化
物が被覆され、該固化物が、酸化チタン１００重量部に
対し、セメントを５０重量部乃至１０００重量部の割合
で含んで構成されていることを特徴とする光触媒体にあ
る。According to the present invention, the surface of an aggregate having an average particle diameter of 1 mm to 50 mm is coated with a solidified material having a thickness of 20 μm to 1000 μm, and the solidified material is obtained by adding 50 parts by weight of cement to 100 parts by weight of titanium oxide. The photocatalyst is characterized in that the photocatalyst is constituted so as to be contained in a proportion of 1 to 1000 parts by weight.
【００１１】本発明では、図１に示すように整粒された
骨材（１０）の表面に、酸化チタンを含む強固な固化物
（２０）の皮膜を形成して粒状の光触媒体を造る。この
光触媒体は、骨材としてモルタルやコンクリートの表面
に被着されて道路舗装材や建築物の表層部を構成し、太
陽光を受けて大気中の窒素酸化物を無害化する。即ち、
本発明の光触媒体は、酸化チタンとセメントのみからな
る光触媒体とは異なり、骨材を芯としてその表面に酸化
チタンとセメントとの混合物である固化物の膜が形成さ
れているので、粒形を整えることが容易で、高価な酸化
チタンを無駄に使用することがない。In the present invention, as shown in FIG. 1, a film of a solidified solid (20) containing titanium oxide is formed on the surface of the sized aggregate (10) to produce a granular photocatalyst. This photocatalyst is applied to the surface of mortar or concrete as an aggregate to constitute a surface layer of a road pavement or a building, and receives sunlight to detoxify nitrogen oxides in the atmosphere. That is,
The photocatalyst of the present invention is different from a photocatalyst consisting only of titanium oxide and cement, in that a film of a solidified material, which is a mixture of titanium oxide and cement, is formed on the surface of the aggregate as a core, so Is easy to prepare, and expensive titanium oxide is not wasted.
【００１２】本発明では、骨材の表面に酸化チタンを含
む固化物の膜を被覆する。本発明に用いる骨材は、天然
若しくは人工のコンクリート用の骨材を制限なく用いる
ことができる。しかし、光触媒体がコンクリートの表面
に被着され、舗装用に用いられ過酷な条件に曝されるこ
とを考えると、骨材は、強固密実で、かつ、その形状は
球形に近いものであることが望ましい。In the present invention, the surface of the aggregate is coated with a solidified film containing titanium oxide. As the aggregate used in the present invention, natural or artificial aggregate for concrete can be used without limitation. However, considering that the photocatalyst is applied to the surface of concrete and used for pavement and exposed to harsh conditions, the aggregate is solid, dense, and almost spherical in shape. It is desirable.
【００１３】本発明に用いる骨材の平均粒径は１ｍｍ〜
５０ｍｍの範囲内である必要がある。１ｍｍ未満では、
コンクリート表面に被着させるときにコンクリート中に
埋没する可能性があるからである。また、５０ｍｍを超
えると光を受ける面が少なくなり光触媒体としての能力
が低下するからである。また、骨材は、粒径の範囲が広
くない方が望ましい。粒径に差があると細かな粒子は、
コンクリート内に埋没する可能性があるからである。粒
径の範囲は、平均粒径を１００％とすると２０％〜３０
０％の範囲、望ましくは５０％〜２００％の範囲であ
る。光触媒体の製造に際しては、用途に応じて骨材の粒
径を定める。The average particle size of the aggregate used in the present invention is from 1 mm to
It must be within the range of 50 mm. If less than 1 mm,
This is because there is a possibility of being buried in the concrete when it is applied to the concrete surface. On the other hand, if it exceeds 50 mm, the surface receiving light is reduced, and the ability as a photocatalyst is reduced. Further, it is desirable that the size of the aggregate is not wide. If there is a difference in particle size, fine particles
This is because it may be buried in concrete. The range of the particle size is 20% to 30% when the average particle size is 100%.
It is in the range of 0%, preferably in the range of 50% to 200%. In producing the photocatalyst, the particle size of the aggregate is determined according to the use.
【００１４】本発明では、光触媒体として酸化チタンを
用いる。酸化チタンは、光触媒としての効率が高く、入
手が容易で、かつ無害だからである。本発明に用られる
酸化チタンは触媒作用を有する必要がある。触媒作用を
有していれば、チタンの酸化数や結晶形に関係無く用い
ることができる。その中でも特に結晶形がアナターゼ
で、比表面積が１０ｍ２／ｇ以上の粉末は、活性に優れ
好適に用いることができる。In the present invention, titanium oxide is used as a photocatalyst. This is because titanium oxide has high efficiency as a photocatalyst, is easily available, and is harmless. The titanium oxide used in the present invention needs to have a catalytic action. If it has a catalytic action, it can be used regardless of the oxidation number or crystal form of titanium. Among them, powders having a crystal form of anatase and a specific surface area of 10 m 2 / g or more have excellent activity and can be suitably used.
【００１５】本発明では、骨材の表面が、酸化チタンと
セメントとで構成された固化物で、被覆されている。本
発明に使用するセメントは、特に限定されるものではな
く、ＪＩＳで規定されているポルトランドセメント類、
混合セメント類を用いることができる。また、白色セメ
ント、アルミナセメントの使用も可能であり、さらに、
これらのセメントにフライアッシュ、高炉スラグ粉末、
シリカヒュームなどを添加したものもセメントとして使
用することができる。In the present invention, the surface of the aggregate is covered with a solidified material composed of titanium oxide and cement. Cement used in the present invention is not particularly limited, Portland cements specified by JIS,
Mixed cements can be used. Also, white cement and alumina cement can be used.
Fly ash, blast furnace slag powder,
What added silica fume etc. can also be used as cement.
【００１６】骨材の表面に被着される固化物は、酸化チ
タン１００重量部に対し、セメントが５０重量部乃至１
０００重量部の割合で含まれている。セメントを５０重
量部より少なくすると固化物の強度が低くなり、また１
０００重量部より多くすると相対的に酸化チタンが少な
くなり、光触媒体としての機能を果たさなくなるからで
ある。なお、酸化チタンとセメントの混合物が、固化物
となるためには、水の添加が必須であり、本発明で言う
ところの固化物には、結晶水や湿分としての水分が含ま
れている。The solidified material adhered to the surface of the aggregate is composed of 50 parts by weight to 1 part by weight of cement with respect to 100 parts by weight of titanium oxide.
000 parts by weight. If the amount of cement is less than 50 parts by weight, the strength of the solidified product is lowered, and
If the amount is more than 000 parts by weight, the amount of titanium oxide is relatively reduced, and the function as a photocatalyst cannot be achieved. In addition, in order for the mixture of titanium oxide and cement to be a solid, the addition of water is indispensable, and the solid in the present invention contains water of crystallization or moisture. .
【００１７】本発明では、骨材の表面が２０μｍ乃至１
０００μｍの厚さの固化物で被覆される。２０μｍ未満
であると固化物が十分に水和されず、１０００μｍを超
えると酸化チタンの使用量が多くなるからである。In the present invention, the surface of the aggregate is from 20 μm to 1 μm.
It is coated with a solidified material having a thickness of 000 μm. If it is less than 20 μm, the solidified product will not be sufficiently hydrated, and if it exceeds 1000 μm, the amount of titanium oxide used will increase.
【００１８】課題を解決するための請求項２の発明は、
請求項１の光触媒体が受光面の全部又は一部に被着して
いることを特徴とする大気浄化コンクリート構造体。[0018] The invention of claim 2 for solving the problem is as follows.
An air-purifying concrete structure, wherein the photocatalyst according to claim 1 is attached to all or a part of the light-receiving surface.
【００１９】本発明において、コンクリート構造体と
は、セメントを主体とする硬化体のことであり、モルタ
ル及びセメントペーストをも含む概念のことである。こ
こにコンクリート構造体は、舗装材などの道路用構造物
に限られず、建築物の壁面その他外部の光を受けること
ができるもの全てを含んでいる。In the present invention, the concrete structure is a hardened material mainly composed of cement, and is a concept including mortar and cement paste. Here, the concrete structure is not limited to a road structure such as a pavement material, but includes a wall surface of a building or any other structure capable of receiving external light.
【００２０】受光面とは、コンクリート構造体の表面で
あって、外部の光を受けることができる面のことであ
る。したがって、上面のみならず構造体の側面も含まれ
る。本発明では、受光面の全部又は一部に光触媒体が被
着している。受光面の一部とは、複数ある受光面の一部
の面及び一の受光面の一部分を意味する。The light receiving surface is a surface of the concrete structure which can receive external light. Therefore, not only the upper surface but also the side surfaces of the structure are included. In the present invention, the photocatalyst is attached to all or a part of the light receiving surface. The part of the light receiving surface means a part of a plurality of light receiving surfaces and a part of one light receiving surface.
【００２１】[0021]
【発明の実施の態様】以下に、本発明の光触媒体及び大
気浄化コンクリート構造体の具体的な製造方法の例を示
す。しかし、本発明はこれらの例に限定されるものでは
ない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following is a specific example of a method for producing a photocatalyst and an air purification concrete structure of the present invention. However, the invention is not limited to these examples.
【００２２】請求項１の光触媒体は、以下の手順によっ
て製造できる。 （１）酸化チタンとセメントとを予め所定の割合で均一
になるまで混合する。酸化チタンは非常に細かいので、
予めセメントと混合することなく使用すると、均一な固
化物ができ難いからである。 （２）骨材をミキサーに入れ、撹拌しながら適量の水を
散布して表面を湿らせる。 （３）酸化チタンとセメントとの混合物を少量ずつミキ
サーに投入し、骨材の表面に皮膜を形成させる。この間
適当量の水を加え続ける。 （４）皮膜が十分に形成されたところで、水の供給を停
止する。 （５）固化物同士の固着を防止するために、さらに酸化
チタンとセメントとの混合物を添加し、作製された粒状
物の表面を乾燥状態とする。 （６）上記の工程が終わった後ミキサーを停止し、粒状
物をミキサーより取出し、養生する。セメントが早く、
かつ十分に硬化をするように蒸気養生をするのが望まし
い。The photocatalyst of the first aspect can be manufactured by the following procedure. (1) Titanium oxide and cement are previously mixed at a predetermined ratio until uniform. Since titanium oxide is very fine,
If used without being mixed with cement in advance, it is difficult to form a uniform solidified product. (2) Put the aggregate in a mixer and spray an appropriate amount of water with stirring to wet the surface. (3) The mixture of titanium oxide and cement is put into a mixer little by little to form a film on the surface of the aggregate. During this time, add an appropriate amount of water. (4) When the film is sufficiently formed, the supply of water is stopped. (5) A mixture of titanium oxide and cement is further added to prevent the solidified products from sticking to each other, and the surface of the produced granular material is dried. (6) After the above steps are completed, the mixer is stopped, and the particulate matter is taken out from the mixer and cured. Cement is fast,
It is desirable to carry out steam curing so as to sufficiently cure.
【００２３】なお、添加する水の量が多いと固化物同士
が固着するので、水の添加量は一定量以下に制限され
る。しかし、一方で水の添加量が少ないと、セメントの
硬化が阻害される。本発明で使用する水の量は上記の事
情並びにセメント、酸化チタン及び骨材の性状や配合量
によって決定されるものであるが、一般的に言えば、セ
メントと酸化チタンの合計重量の１５％乃至２５％程度
が適当である。If the amount of water to be added is large, the solidified substances adhere to each other, so that the amount of water to be added is limited to a certain amount or less. However, on the other hand, if the amount of water added is small, the hardening of the cement is inhibited. The amount of water used in the present invention is determined by the above-mentioned circumstances and the properties and amounts of cement, titanium oxide and aggregate, but generally speaking, 15% of the total weight of cement and titanium oxide. About 25% is appropriate.
【００２４】作製された光触媒体は、請求項２のように
コンクリート構造体の表面に被着されて大気浄化用とし
て用いられる。また、合成樹脂の表面に固着しても光触
媒体としての使用が可能である。さらに、そのまま公園
などに撒布しても光触媒体として作用することができ
る。The produced photocatalyst is applied to the surface of a concrete structure as described in claim 2 and used for air purification. Further, even if it is fixed to the surface of the synthetic resin, it can be used as a photocatalyst. Furthermore, even if it is scattered in a park or the like as it is, it can act as a photocatalyst.
【００２５】次いで、請求項２の大気浄化構造体の製造
方法を、図２及び図３をもとに説明する。Next, a method for manufacturing an air purification structure according to claim 2 will be described with reference to FIGS.
【００２６】図２は、複雑な形状をしたコンクリートブ
ロックに本発明を適用した例である。その製造手順を以
下に説明する。 （１）型枠の複数の内面に、水溶性の接着剤を塗布す
る。 （２）請求項１の光触媒体を型枠の中に投入し、上記の
接着剤に接着させる。 （３）型枠を反転させて余分の光触媒体を除く。 （４）型枠にコンクリートを投入し、締固める。 （５）コンクリートを養生する。 （６）養生終了後脱型する。 （７）脱型後、コンクリート表面に付着した接着剤を水
で除去する。 本製造工程によると、複雑な形状をしたコンクリートブ
ロックの複数の面に同時に光触媒体を被着することが可
能である。なお、水溶性の接着剤の代わりに、両面テー
プその他の接着用テープを用いることもできる。FIG. 2 shows an example in which the present invention is applied to a concrete block having a complicated shape. The manufacturing procedure will be described below. (1) Apply a water-soluble adhesive to a plurality of inner surfaces of the mold. (2) The photocatalyst of claim 1 is put into a mold and adhered to the adhesive. (3) Invert the mold to remove excess photocatalyst. (4) Concrete is put into the formwork and compacted. (5) Curing concrete. (6) Demold after curing. (7) After demolding, the adhesive adhered to the concrete surface is removed with water. According to this manufacturing process, it is possible to simultaneously apply the photocatalyst to a plurality of surfaces of a concrete block having a complicated shape. Note that, instead of the water-soluble adhesive, a double-sided tape or another adhesive tape may be used.
【００２７】図３は、コンクリートブロックの上面に光
触媒体を被着させた例である。本例では、打設直後のコ
ンクリートの上面に請求項１の光触媒体を撒布する。撒
布後必要によりバイブレータで締固めるか、鏝押さえを
して、光触媒体をコンクリートの一定の深さで安定させ
る。養生終了後脱型して大気浄化構造体とする。本例を
応用すると、現場打ちコンクリートの表面に光触媒体を
被着することが可能である。FIG. 3 shows an example in which a photocatalyst is attached to the upper surface of a concrete block. In this example, the photocatalyst of claim 1 is sprayed on the upper surface of the concrete immediately after casting. After the spraying, the photocatalyst is stabilized at a certain depth of concrete by compacting with a vibrator or ironing if necessary. After curing is completed, the mold is removed to form an air purification structure. By applying this example, it is possible to apply a photocatalyst to the surface of cast-in-place concrete.
【００２８】次に、図示はしていないが、打設時に型枠
の底面に接するコンクリートの面に光触媒体を被着させ
る例について説明する。本例では、型枠の底面に光触媒
体を撒布し、その上からコンクリートを打設して、その
まま養生する。養生終了後、脱型し大気浄化構造体とす
る。本例では、コンクリートが、打設時に光触媒体の下
面に回り込み、脱型後光触媒体がコンクリートの表面に
出てこない可能性がある。このような場合には、型枠面
に市販の凝結遅延財を塗布しておくと、これに接した部
分のコンクリートの硬化が進んでいないので、脱型時に
水洗することによって、その部分を除くことができ、光
触媒体の表面は露出される。本例では、大型のパネル類
の作成が可能である。Next, although not shown, an example will be described in which the photocatalyst is applied to the concrete surface which is in contact with the bottom surface of the formwork during casting. In this example, a photocatalyst is sprayed on the bottom surface of the formwork, concrete is poured from above, and curing is performed as it is. After curing, it is removed from the mold to form an air purification structure. In this example, there is a possibility that the concrete goes around the lower surface of the photocatalyst at the time of casting and the photocatalyst does not come out of the surface of the concrete after demolding. In such a case, if a commercially available setting retardant is applied to the formwork surface, the concrete in contact with it has not yet hardened, so the part is removed by washing with water when removing the mold. The surface of the photocatalyst can be exposed. In this example, large panels can be created.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】アナターゼ型酸化チタン（比表面
積２００ｍ２／ｇ）１００重量部に対して普通ポルトラ
ンドセメント３００重量部の混合物と、平均粒径が２．
５ｍｍで、粒径の範囲が１．５ｍｍから３．５ｍｍの珪
砂を１０００重量部と、水９０重量部とを用いて、前記
の方法で、固化物の厚さ２００μｍの光触媒体を作製
し、これを実施例とした。別に、実施例と同様の配合の
酸化チタンとセメントの混合物１００重量部と、水３０
重量部とを用いて固化体を作り、これを粉砕して１．７
ｍｍから３．７ｍｍの範囲の粒径に整粒し、比較例の光
触媒体とした。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A mixture of 300 parts by weight of ordinary Portland cement to 100 parts by weight of anatase type titanium oxide (specific surface area: 200 m 2 / g) and an average particle size of 2.
5 mm, using 1000 parts by weight of silica sand having a particle size range of 1.5 mm to 3.5 mm, and 90 parts by weight of water to produce a photocatalyst having a thickness of 200 μm of the solidified product by the method described above, This was an example. Separately, 100 parts by weight of a mixture of titanium oxide and cement having the same composition as in the example and water 30
A solidified body was prepared using the parts by weight, and the solidified body was crushed to 1.7.
The particles were sized to have a particle size in the range of 3 mm to 3.7 mm to obtain a photocatalyst of a comparative example.
【００３０】ついで、実施例及び比較例の光触媒体を用
いて、図２及び図３の方法で大気浄化用構造体を作製し
た。図２の方法では、全部の受光面に光触媒体を被着さ
せた。なお、光触媒体の量は、コンクリートの表面をほ
ぼ覆い尽くす量とした。Next, using the photocatalysts of the examples and comparative examples, an air purification structure was manufactured by the method shown in FIGS. In the method of FIG. 2, a photocatalyst was attached to all light receiving surfaces. The amount of the photocatalyst was an amount that almost completely covered the surface of the concrete.
【００３１】図３の方法で作製した大気浄化用構造体に
ついて引張強度試験を、図２及び図３の方法で作製した
大気浄化構造体について窒素酸化物浄化性能試験を行っ
た。A tensile strength test was performed on the air purification structure manufactured by the method shown in FIG. 3, and a nitrogen oxide purification performance test was performed on the air purification structure manufactured by the method shown in FIGS.
【００３２】引張強度試験の結果は、実施例が１７．２
ｋｇｆ／ｃｍ２で、比較例が６．８ｋｇｆ／ｃｍ２で、
実施例は比較例の３倍弱の引張強度があった。The result of the tensile strength test was as follows:
In kgf / cm 2, comparative examples at 6.8kgf / cm 2,
The example had a tensile strength slightly less than three times that of the comparative example.
【００３３】窒素酸化物浄化性能試験は、空気に一酸化
窒素１ｐｐｍを添加した模擬汚染空気を用い、ブラック
ライトで紫外線を０．６ｍＷ／ｃｍ２照射して行い、浄
化後のＮＯｘ濃度を化学発光法のＮＯｘ計で測定した。
なお、模擬汚染空気の流量は、３リットル毎分、供試用
大気浄化構造体の面積は４００ｃｍ２とした。試験の結
果は、実施例及び比較例の全試料が９５％以上窒素酸化
物の浄化率を示し、大気浄化用構造体として十分な性能
を有していることがわかった。The nitrogen oxide purification performance test was performed using simulated polluted air in which 1 ppm of nitrogen monoxide was added to air and irradiating ultraviolet rays with a black light at 0.6 mW / cm 2, and the NOx concentration after purification was determined by chemiluminescence. It measured with the NOx meter of the method.
The flow rate of the simulated contaminated air was 3 liters per minute, and the area of the test air purification structure was 400 cm 2 . As a result of the test, it was found that all the samples of the examples and the comparative examples exhibited a purification rate of nitrogen oxide of 95% or more, and had sufficient performance as an air purification structure.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明の光触媒体は、骨材の表面にセメ
ントで固化した酸化チタンの皮膜を形成させたものであ
るので、使用する骨材の粒径を調整することにより、用
途に応じた粒径の製品の製造が可能である。また、固化
物と骨材の結びつきが強く、それ自体が強固であるとと
もにコンクリート表面に使用されても容易に剥離しな
い。また、従来の光触媒体と比較して、酸化チタンの使
用量が少ないにも拘わらず、窒素酸化物を浄化する性能
は同等である。さらに、骨材と同様の使用方法ができる
ので、広く土木建築の構造体の表面に使用できるので、
汎用性があるなどの効果を持っている。本発明の光触媒
体をコンクリート表面に被着した大気浄化用構造体は、
従来の２層打ちのコンクリートのように、コンクリート
間で剥離することがなく、また、複数の面に光触媒体を
被着することができるので、窒素酸化物の浄化能力に優
れている。The photocatalyst of the present invention has a titanium oxide film solidified with cement formed on the surface of the aggregate. Therefore, by adjusting the particle size of the aggregate used, the photocatalyst according to the application can be used. It is possible to manufacture products with different particle sizes. In addition, the solidified material and the aggregate are strongly linked to each other, and are strong in themselves and do not easily peel off when used on the concrete surface. In addition, the performance of purifying nitrogen oxides is the same as that of the conventional photocatalyst, despite the small amount of titanium oxide used. Furthermore, since it can be used in the same way as aggregate, it can be widely used on the surface of civil engineering construction structures,
It has effects such as versatility. An air purification structure in which the photocatalyst of the present invention is applied to a concrete surface,
Unlike conventional two-layer concrete, the photocatalyst can be adhered to a plurality of surfaces without peeling between the concretes, and thus has excellent nitrogen oxide purification ability.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】 図１は、本発明の光触媒体の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a photocatalyst according to the present invention.
【図２】 図２は、本発明の大気浄化構造体の１実施態
様を図示したものである。FIG. 2 illustrates an embodiment of the air purification structure of the present invention.
【図３】 図３は、本発明の大気浄化構造体の別の実施
態様を図示したものである。FIG. 3 illustrates another embodiment of the air purification structure of the present invention.
１０ 骨材 ２０ 固化物 10 Aggregate 20 Solidified material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 英男 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社セメント研究所内 (72)発明者 河原 幸則 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社セメント研究所内 (72)発明者 山田 裕 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社セメント研究所内 Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AB03 BA07X BA07Y BB01 BB18 EA04 4G012 LA04 LA06 4G028 BA01 4G069 AA01 AA08 AA15 BA04A BA04B BA04C BA48A BA48C CA10 CA13 EB15X EB15Y EB18X EB18Y EC22Y FB23 FC05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hideo Tahara 1-297 Kitabukurocho, Omiya City, Saitama Prefecture Mitsubishi Materials Co., Ltd. (72) Inventor Yukinori Kawahara 1-297 Kitabukurocho, Omiya City, Saitama Mitsubishi Materia Inside the Cement Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Yamada 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya-shi, Saitama F-term (reference) 4C048 AA06 AB03 BA07X BA07Y BB01 BB18 EA04 4G012 LA04 LA06 4G028 BA01 4G069 AA01 AA08 AA15 BA04A BA04B BA04C BA48A BA48C CA10 CA13 EB15X EB15Y EB18X EB18Y EC22Y FB23 FC05
Claims (2)
面に、２０μｍ乃至１０００μｍの厚さで固化物が被覆
され、該固化物が、酸化チタン１００重量部に対し、セ
メントを５０重量部乃至１０００重量部の割合で含んで
構成されていることを特徴とする光触媒体。An aggregate having an average particle diameter of 1 mm to 50 mm is coated with a solidified material having a thickness of 20 μm to 1000 μm, and the solidified material is formed by adding 50 parts by weight of cement to 100 parts by weight of titanium oxide. A photocatalyst, comprising 1000 parts by weight.
一部に被着していることを特徴とする大気浄化コンクリ
ート構造体。2. An air-purifying concrete structure, wherein the photocatalyst according to claim 1 is applied to all or a part of a light-receiving surface.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP35854399A JP2001170498A (en) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Photocatalyst and concrete structure for cleaning atmosphere using the same |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003119065A (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-23 | Japan Science & Technology Corp | Concrete block |
| JP2005193118A (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | Photocatalytic particle, photocatalytic solution, atomizer, air cleaner and photocatalytic base material |
| GB2425075A (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-18 | Marley Eternit Ltd | Concrete roof tile or wall cladding element |
| JP2007275767A (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Earth Kensetsu Consultant Kk | Photocatalyst-deposited granular substance, and package for air clarification and grass-proofing using the same |
| WO2010109146A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | Colas | Synthetic aggregate with photocatalytic properties for road use and production method thereof |
| EP2354305A3 (en) * | 2010-02-08 | 2013-11-13 | Franz Carl Nüdling Basaltwerke GmbH + Co. KG | Mineral aggregate for road, road produced with said mineral aggregate and method for producing a photocatalytic coating and method for producing same |
| KR102088440B1 (en) * | 2019-10-17 | 2020-03-12 | 주식회사 정우 | Manufacturing method of pedestrian-vehicle passage block and thereof product |
-
1999
- 1999-12-17 JP JP35854399A patent/JP2001170498A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003119065A (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-23 | Japan Science & Technology Corp | Concrete block |
| JP2005193118A (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | Photocatalytic particle, photocatalytic solution, atomizer, air cleaner and photocatalytic base material |
| GB2425075A (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-18 | Marley Eternit Ltd | Concrete roof tile or wall cladding element |
| GB2425075B (en) * | 2005-04-15 | 2010-12-22 | Marley Eternit Ltd | Concrete Roof Tiles And Wall Cladding Elements |
| JP2007275767A (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Earth Kensetsu Consultant Kk | Photocatalyst-deposited granular substance, and package for air clarification and grass-proofing using the same |
| WO2010109146A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | Colas | Synthetic aggregate with photocatalytic properties for road use and production method thereof |
| FR2943664A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-01 | Colas Sa | SYNTHESIS GRANULATE WITH PHOTOCATALYTIC PROPERTIES FOR ROAD APPLICATION, AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| EP2354305A3 (en) * | 2010-02-08 | 2013-11-13 | Franz Carl Nüdling Basaltwerke GmbH + Co. KG | Mineral aggregate for road, road produced with said mineral aggregate and method for producing a photocatalytic coating and method for producing same |
| KR102088440B1 (en) * | 2019-10-17 | 2020-03-12 | 주식회사 정우 | Manufacturing method of pedestrian-vehicle passage block and thereof product |
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