JP2002028494A - Photocatalyst carrier, and producing method thereof - Google Patents

Photocatalyst carrier, and producing method thereof

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JP2002028494A
JP2002028494A JP08385797A JP8385797A JP2002028494A JP 2002028494 A JP2002028494 A JP 2002028494A JP 08385797 A JP08385797 A JP 08385797A JP 8385797 A JP8385797 A JP 8385797A JP 2002028494 A JP2002028494 A JP 2002028494A
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Japan
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photocatalyst
fluorine
film
layer
carrier according
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JP08385797A
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Hiroaki Tada
弘明 多田
Toshiya Ito
俊哉 伊藤
Akihiko Hattori
明彦 服部
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photocatalyst carrier which is an excellent environment purifying material usable as a wall material and an air filter in a super-clean closed space and a closed conveyance space for semiconductor, clean rooms of various kinds of uses, an office building and an ordinary house, and a producing method thereof. SOLUTION: This photocatalyst carrier is constituted by covering the surface of inorganic fiber cloth with a photocatalyst layer and features that fluorine is incorporated in the photocatalyst layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒担持体およ
びその製造方法に関する。さらに詳しくは、半導体用超
クリーン密閉空間や密閉搬送空間,各種用途のクリーン
ルーム,オフィスビルおよび一般住宅内の壁材やエアフ
ィルターとして使用することにより、室内空間の空気浄
化に対して優れた機能を発揮する光触媒担持繊維布およ
びその製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a photocatalyst carrier and a method for producing the same. More specifically, it is used as an ultra-clean sealed space for semiconductors and a sealed transfer space, as a wall material and air filter in various types of clean rooms, office buildings and general homes, to provide excellent functions for air purification in indoor spaces. The present invention relates to a photocatalyst-supporting fiber cloth to be exhibited and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体分野では素子の高密度化に
伴い、クリーンルーム内の微量有機ガスの基材への吸着
による歩留まり低下が問題となっている。また、一般住
宅においても室内に微量存在するホルムアルデヒド、ア
セトアルデヒドを初め、各種可塑剤によるアレルギーが
深刻化しつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of semiconductors, with an increase in the density of devices, a decrease in yield due to adsorption of a trace amount of organic gas in a clean room onto a substrate has become a problem. Also, in general houses, allergies due to various plasticizers, such as formaldehyde and acetaldehyde, which are present in a small amount indoors, are becoming more serious.

【0003】光触媒は有機物に対して強力な酸化力を有
することから、室内に存在する種々の有機ガスを分解す
ることができることから、前記問題を解決するためのキ
ーマテリアルになる可能性を秘めている。光触媒を用い
て有機ガスを分解する場合には、その濃度が非常に低い
ことから、光触媒の本質的な活性を向上させることと同
時にその表面積を大きくすることが重要な課題になる。
[0003] Since the photocatalyst has a strong oxidizing power for organic substances, it can decompose various organic gases existing in a room, and thus has the potential to become a key material for solving the above problems. I have. When an organic gas is decomposed by using a photocatalyst, its concentration is extremely low. Therefore, it is important to improve the intrinsic activity of the photocatalyst and at the same time increase its surface area.

【0004】従来、希薄濃度の有機ガスを分解する目的
で、光触媒を障子紙に担持させたり、ガラス繊維製布の
支持体に担持させることが試みられている(例えば特開
平1−139139)。しかし障子紙は表面積が大きい
というメリットはあるものの、それ自体が有機物である
ことから劣化は避け難く、新たな汚染源につながる可能
性もあることから狭い範囲に用途が限定されてしまう。
また、ガラス繊維製布に光触媒を直接担持したのでは、
高い光触媒活性は得られない。理由は、光触媒をガラス
繊維に固定する過程でガラスから拡散したアルカリ成分
が光触媒の結晶性を低下させるからである。
Heretofore, attempts have been made to support a photocatalyst on shoji paper or a support made of glass fiber cloth for the purpose of decomposing a dilute organic gas (for example, JP-A-1-139139). However, although shoji paper has the merit of having a large surface area, it is inevitable to be deteriorated because it is an organic substance itself, and its use is limited to a narrow range because it may lead to a new pollution source.
Also, by directly supporting the photocatalyst on a glass fiber cloth,
High photocatalytic activity cannot be obtained. The reason is that the alkali component diffused from the glass in the process of fixing the photocatalyst to the glass fiber lowers the crystallinity of the photocatalyst.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体用超
クリーン密閉空間や密閉搬送空間,各種用途のクリーン
ルーム,オフィスビルおよび一般住宅内の壁材やエアフ
ィルターとして使用して、有害有機ガスを効率的に分解
除去できる優れた環境浄化材料である高い光触媒活性を
有する光触媒担持体およびその製造方法を提供すること
を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an ultra-clean sealed space for semiconductors, a sealed transfer space, a clean room for various uses, an office building, a wall material in an ordinary house, and an air filter for removing harmful organic gas. An object of the present invention is to provide a photocatalyst carrier having high photocatalytic activity, which is an excellent environmental purification material that can be efficiently decomposed and removed, and a method for producing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、無機繊維布表
面に光触媒層を被覆した光触媒担持体において、前記光
触媒層の中に弗素を含有させることを特徴とする光触媒
担持体である。
According to the present invention, there is provided a photocatalyst carrier having a photocatalyst layer coated on the surface of an inorganic fiber cloth, wherein the photocatalyst layer contains fluorine.

【0007】本発明において、無機繊維布表面に被覆し
た光触媒層中に弗素を含有させることにより、光触媒活
性が著しく向上する。弗素のドープ量はあまり少なすぎ
ると光触媒活性向上の効果が少ないので、弗素は前記光
触媒層中に0.02〜1.0重量%含有させることが好
ましい。光触媒層に弗素を含有させる方法としては、光
触媒層を形成するための材料の中に弗素化合物を直接添
加しておいても良く、また無機繊維布表面と前記光触媒
層の間に予め弗素含有層を設けておき、光触媒層の焼成
時に弗素含有層から光触媒層へ弗素を拡散移動させるよ
うにしても良い。無機繊維布基材としてガラス繊維特
に、含アルカリガラス組成を有する繊維を用いる場合に
は、この弗素含有層として弗素を含有する酸化珪素その
他の金属酸化物の層とすることにより、この層がアルカ
リ遮断層としても作用し、ガラス繊維中のアルカリ金属
イオン例えばNaイオンが拡散して光触媒層内に移動し
て光触媒層の光触媒活性を損なうのを防止することがで
きる。
In the present invention, the photocatalytic activity is significantly improved by including fluorine in the photocatalyst layer coated on the surface of the inorganic fiber cloth. If the doping amount of fluorine is too small, the effect of improving the photocatalytic activity is small, so that fluorine is preferably contained in the photocatalyst layer in an amount of 0.02 to 1.0% by weight. As a method of including fluorine in the photocatalyst layer, a fluorine compound may be directly added to the material for forming the photocatalyst layer, and a fluorine-containing layer may be previously provided between the surface of the inorganic fiber cloth and the photocatalyst layer. May be provided to diffuse fluorine from the fluorine-containing layer to the photocatalyst layer when the photocatalyst layer is fired. When glass fibers, particularly fibers having an alkali-containing glass composition, are used as the inorganic fiber cloth substrate, this layer is made of alkali metal by forming a fluorine-containing layer of silicon oxide or other metal oxide as the fluorine-containing layer. It also acts as a blocking layer and can prevent the alkali metal ions, for example, Na ions in the glass fibers from diffusing and moving into the photocatalyst layer to impair the photocatalytic activity of the photocatalyst layer.

【0008】光触媒の材質としては、特に限定はなく、
酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化鉄等の
酸化物半導体を用いることができる。なかでも、活性の
高さと優れた物理化学的な安定性を有する酸化チタンを
好適に使用することができる。
[0008] The material of the photocatalyst is not particularly limited.
An oxide semiconductor such as titanium oxide, zinc oxide, tungsten oxide, or iron oxide can be used. Among them, titanium oxide having high activity and excellent physicochemical stability can be preferably used.

【0009】光触媒活性は光触媒膜の厚みに強く依存す
る。膜厚が薄すぎると光を十分に吸収できず、厚すぎる
と膜中で生じた光キャリヤーが膜の外側表面まで拡散で
きないために、ともに触媒活性が低下する。使用条件に
よっても最適な膜厚は異なるが、5nm〜2μmの範
囲、より好ましくは20nm〜1μmの範囲、更に好ま
しくは50〜200nmの範囲で良好な光触媒活性を発
現させることができる。
The photocatalytic activity strongly depends on the thickness of the photocatalytic film. If the film thickness is too small, light cannot be sufficiently absorbed. If the film thickness is too large, the photocarriers generated in the film cannot diffuse to the outer surface of the film, so that the catalytic activity decreases. Although the optimum film thickness varies depending on the use conditions, good photocatalytic activity can be exhibited in the range of 5 nm to 2 μm, more preferably in the range of 20 nm to 1 μm, and still more preferably in the range of 50 to 200 nm.

【0010】光触媒層は通常の薄膜製造方法、すなわち
真空蒸着法、化学気相蒸着(CVD)法、ゾルゲル法、
微粒子焼付け法等を利用して、 酸化チタン(Ti
2)、ZnO、ZnS、WO3、Fe23、 GaAs
P、CdSe、GaAs、CdS、SrTiO3、Ga
P、In23、MoO2、TiO2−Pt−RuO2合金
などの薄膜が作製される。現在最も広範に用いられてい
るTiO2 膜は、例えば真空蒸着法を用いて、酸化チタ
ン結晶薄膜を形成させることができる。無機繊維布基材
表面と前記光触媒層の間に予め弗素含有層を設けておい
た場合には、加熱処理、好ましくは450〜550℃で
10分〜2時間、酸化チタン薄膜を加熱することにより
アンダーコート層である弗素含有層から酸化チタン薄膜
中にフッ素が拡散し、その結果光触媒活性が向上する。
また、化学気相蒸着(CVD)法やゾルゲル法を用いる
場合には、最初に形成された非晶質の酸化チタン薄膜を
結晶化させるための熱処理が必要である。そしてこの結
晶化加熱処理は通常450〜550℃で10分〜2時間
行われる。アンダーコート層である弗素含有層を設ける
場合には、この結晶化加熱処理中に弗素含有層からの上
記フッ素拡散が自然に生じる。従ってこの場合には、フ
ッ素拡散のための特別の処理は行わなくてもよい。
[0010] The photocatalyst layer is formed by a conventional thin film manufacturing method, that is, a vacuum deposition method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a sol-gel method,
Titanium oxide (Ti
O 2 ), ZnO, ZnS, WO 3 , Fe 2 O 3 , GaAs
P, CdSe, GaAs, CdS, SrTiO 3 , Ga
A thin film of P, In 2 O 3 , MoO 2 , TiO 2 -Pt-RuO 2 alloy or the like is produced. The TiO 2 film most widely used at present can form a titanium oxide crystal thin film by using, for example, a vacuum deposition method. When a fluorine-containing layer is provided in advance between the inorganic fiber cloth base material surface and the photocatalyst layer, heat treatment is performed, preferably by heating the titanium oxide thin film at 450 to 550 ° C. for 10 minutes to 2 hours. Fluorine diffuses from the fluorine-containing layer, which is the undercoat layer, into the titanium oxide thin film, so that the photocatalytic activity is improved.
When a chemical vapor deposition (CVD) method or a sol-gel method is used, heat treatment for crystallizing an amorphous titanium oxide thin film formed first is required. The crystallization heat treatment is usually performed at 450 to 550 ° C. for 10 minutes to 2 hours. When a fluorine-containing layer as an undercoat layer is provided, the above-mentioned diffusion of fluorine from the fluorine-containing layer naturally occurs during the crystallization heat treatment. Therefore, in this case, a special treatment for diffusing fluorine may not be performed.

【0011】弗素含有層としては、特に限定されない
が、安価で得られる弗素含有シリカ膜を好適に使用する
ことができる。さらに、弗素含有シリカ膜の作製も特に
限定を受けるものではないが、布基材を構成する無機繊
維一本一本を完全に被覆するためには、シリカが過飽和
状態である珪弗化水素酸溶液からの析出反応を利用した
液相製膜法が最も好ましい。
The fluorine-containing layer is not particularly limited, but an inexpensive fluorine-containing silica film can be suitably used. Further, the production of the fluorine-containing silica film is not particularly limited, but in order to completely cover each of the inorganic fibers constituting the cloth base material, hydrofluoric acid in which silica is in a supersaturated state is required. A liquid phase film forming method utilizing a precipitation reaction from a solution is most preferable.

【0012】本発明における弗素含有層アンダーコート
を設けることによりアンダーコート中に含ませたフッ素
が酸化チタン膜中に拡散し、酸化チタンの膜質が改善さ
れる。そして、基材がアルカリ金属成分を含有する場合
には、上記酸化チタン膜質の改善に加えて、ガラス基板
中のアルカリ金属イオン例えばNaイオンの拡散を防止
するアルカリ遮断膜とすることができる。
By providing the fluorine-containing layer undercoat in the present invention, the fluorine contained in the undercoat diffuses into the titanium oxide film, and the film quality of the titanium oxide is improved. When the base material contains an alkali metal component, it can be an alkali barrier film for preventing the diffusion of alkali metal ions, for example, Na ions in the glass substrate, in addition to the improvement of the titanium oxide film quality.

【0013】本発明における弗素含有層の種類は限定さ
れないが、Naイオンその他のアルカリ金属イオンの拡
散防止性能の点から、シリカ薄膜、ジルコニア薄膜、ア
ルミナ薄膜、のような酸化物薄膜を好適に使用すること
ができる。弗素含有層中へフッ素を含有させる方法、す
なわちフッ素のドーピング方法は、弗素含有層の作製方
法により異なる。特に、上述のように二酸化珪素(シリ
カ)を過飽和に含む珪弗化水素酸の水溶液に基材を浸積
して、基材表面に二酸化珪素膜を析出、成長させる方法
(液相析出法)により製造されたシリカ薄膜は、低温で
成膜できるだけでなく、シリカ薄膜中に自然にフッ素が
取り込まれることから、特に本目的のために好適に使用
することが可能である。このシリカ薄膜中にはフッ素は
主にSi−F結合の形でドープされていることが、赤外
吸収スペクトルから明らかになっている。弗素含有層中
のフッ素ドーピング量は、弗素含有層の種類、作製方法
によっても異なるが、光触媒活性を向上させるためには
0.1〜20原子%の範囲、特に2〜10原子%が適当
である。フッ素ドーピング量が0.1原子%未満ではア
ルカリ遮断膜から酸化チタン光触媒薄膜へのフッ素拡散
が不十分となり、また逆に20原子%を超えると、アル
カリ遮断性能も低下する。弗素含有層の膜厚は、その材
料の持つNaイオンその他のアルカリ金属イオンの拡散
防止性能を考えて適当な範囲に設定すれば良い。シリカ
膜の場合には、30nm以上の膜厚が好適であり、コス
ト−パフォーマンスの点からは、30〜100nmが特
に好適である。
Although the type of the fluorine-containing layer in the present invention is not limited, an oxide thin film such as a silica thin film, a zirconia thin film, or an alumina thin film is preferably used from the viewpoint of preventing diffusion of Na ions and other alkali metal ions. can do. The method of incorporating fluorine into the fluorine-containing layer, that is, the method of doping with fluorine depends on the method of forming the fluorine-containing layer. In particular, as described above, a method in which a substrate is immersed in an aqueous solution of hydrosilicofluoric acid containing silicon dioxide (silica) in supersaturation to deposit and grow a silicon dioxide film on the surface of the substrate (liquid phase deposition method). The silica thin film manufactured by the method described above can not only be formed at a low temperature, but also can be suitably used particularly for the present purpose because fluorine is naturally taken into the silica thin film. It is clear from the infrared absorption spectrum that the silica thin film is doped with fluorine mainly in the form of Si—F bonds. The fluorine doping amount in the fluorine-containing layer varies depending on the type of the fluorine-containing layer and the production method, but is preferably in the range of 0.1 to 20 atomic%, particularly 2 to 10 atomic% in order to improve the photocatalytic activity. is there. If the fluorine doping amount is less than 0.1 atomic%, the diffusion of fluorine from the alkali barrier film to the titanium oxide photocatalytic thin film becomes insufficient, and if it exceeds 20 atomic%, the alkali barrier performance also decreases. The thickness of the fluorine-containing layer may be set to an appropriate range in consideration of the ability of the material to prevent diffusion of Na ions and other alkali metal ions. In the case of a silica film, a film thickness of 30 nm or more is preferable, and from a viewpoint of cost-performance, 30 to 100 nm is particularly preferable.

【0014】その他の弗素含有層の作製方法としては、
真空蒸着法、スパッター法、化学気相蒸着(CVD)
法、ゾルゲル法、スプレー焼き付け法等の公知の方法を
用いることができる。
[0014] Other methods for forming a fluorine-containing layer include:
Vacuum evaporation, sputtering, chemical vapor deposition (CVD)
A known method such as a method, a sol-gel method, or a spray baking method can be used.

【0015】二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸の
水溶液に基材を浸積して、基材表面に二酸化珪素膜を析
出、成長させる方法(液相析出法)により弗素含有層を
作製する場合、二酸化珪素の過飽和状態を作製する手段
としては、珪弗化水素酸の二酸化珪素の飽和溶液にホウ
酸を水溶液を添加する方法(特公昭63−65620号
公報)、珪弗化水素酸の二酸化珪素の飽和溶液にアルミ
ニウム等の物質を添加するする方法(特開昭62−20
876号公報)、珪弗化水素酸の二酸化珪素の飽和溶液
に水を添加するする方法(特開平3−237012号公
報)、および二酸化珪素の珪弗化水素酸への溶解度の温
度依存性を利用し、具体的には二酸化珪素の略飽和溶液
となった珪弗化水素酸の濃度を上昇させることによって
二酸化珪素の過飽和溶液を作製する方法等が知られてい
る(特開昭61−281047号公報、特開平3−11
2806号公報)が、本発明においてはこれらいずれの
方法を用いてもかまわない。
A fluorine-containing layer is produced by a method of immersing a substrate in an aqueous solution of hydrosilicofluoric acid containing silicon dioxide in supersaturation to deposit and grow a silicon dioxide film on the surface of the substrate (liquid deposition method). In order to prepare a supersaturated state of silicon dioxide, a method of adding an aqueous solution of boric acid to a saturated solution of hydrosilicofluoric acid (Japanese Patent Publication No. 63-65620) may be used. Of adding a substance such as aluminum to a saturated solution of silicon dioxide (see JP-A-62-20)
876), a method of adding water to a saturated solution of hydrosilicofluoric acid in silicon dioxide (JP-A-3-237012), and the temperature dependence of the solubility of silicon dioxide in hydrosilicofluoric acid. A method of producing a supersaturated solution of silicon dioxide by utilizing, specifically, increasing the concentration of hydrosilicofluoric acid which has become a substantially saturated solution of silicon dioxide is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-28047). Patent Publication, JP-A-3-11
No. 2806), any of these methods may be used in the present invention.

【0016】以上は、無機繊維布基材表面と光触媒層の
間に予め弗素含有層を設けておく場合について述べた
が、このような弗素含有層を設ける代わりに、無機繊維
布基材の表面に接触させる光触媒用金属酸化物形成用化
合物溶液中にフッ素化合物、例えばトリフルオロ酢酸等
を含有させてもよい。すなわち、例えばゾルゲル法によ
る場合には、チタンアルコキシドとキレート化剤との錯
体、およびトリフルオロ酢酸を含有する化合物溶液を前
記基材表面に被覆し、酸化性雰囲気中で加熱することに
よりフッ素を含有する金属酸化物光触媒膜が得られる。
In the above description, the case where the fluorine-containing layer is provided in advance between the surface of the inorganic fiber cloth substrate and the photocatalyst layer has been described. A fluorine compound such as trifluoroacetic acid may be contained in the compound solution for forming a metal oxide for a photocatalyst to be brought into contact with the compound. That is, for example, in the case of using a sol-gel method, a complex solution of a titanium alkoxide and a chelating agent, and a compound solution containing trifluoroacetic acid are coated on the surface of the base material, and heated by heating in an oxidizing atmosphere to contain fluorine. The resulting metal oxide photocatalyst film is obtained.

【0017】酸化チタンのような酸化物系半導体光触媒
の作用機構は次のように説明される。光触媒に光が照射
されると、その光を吸収した半導体の価電子帯にある電
子が伝導帯に励起されることにより発生したフォトキャ
リヤー(励起電子−正孔対)が、光触媒の内部から表面
に拡散し、光触媒表面層に存在する吸着酸素もしくは酸
化物ヒドロキシル基と反応する。この反応により、O2-
やOH等の活性酸素が生成する。これらの活性酸素が光
触媒表面に吸着された有機物を酸化分解する。
The mechanism of action of an oxide semiconductor photocatalyst such as titanium oxide is explained as follows. When light is applied to the photocatalyst, photocarriers (excited electron-hole pairs) generated by excitation of electrons in the valence band of the semiconductor that absorbed the light into the conduction band are generated from the inside of the photocatalyst to the surface. And reacts with adsorbed oxygen or oxide hydroxyl groups present in the photocatalytic surface layer. By this reaction, O 2-
Active oxygen such as OH and OH is generated. These active oxygens oxidize and decompose organic substances adsorbed on the photocatalyst surface.

【0018】本発明によれば、光触媒膜中へのフッ素ド
ープにより、光触媒の活性が向上する。光触媒膜中への
フッ素ドープにより光触媒活性性能が何故向上するかに
ついては現在のところ明らかではない。しかし、酸化チ
タン薄膜内にフッ素がドープされることにより、もとも
と光透過率が高く無色であった酸化チタン薄膜が灰色に
着色して光透過率が低く、特に酸化チタンの光吸収量が
増大するために、光の利用効率が高くなるためではない
かと推定される。
According to the present invention, the activity of the photocatalyst is improved by doping the photocatalyst film with fluorine. At present, it is not clear why the photocatalytic activity performance is improved by doping fluorine in the photocatalytic film. However, by doping the titanium oxide thin film with fluorine, the titanium oxide thin film, which originally had a high light transmittance and was colorless, is colored gray and has a low light transmittance, and in particular, the light absorption amount of the titanium oxide increases. Therefore, it is presumed that the use efficiency of light is increased.

【0019】また、弗素含有層を設ける場合でかつ無機
繊維布基材としてアルカリ金属成分を有するガラス繊維
例えばソーダ石灰珪酸塩ガラス組成を有するガラス繊維
が用いられる場合には、弗素含有層は上記の光触媒活性
の向上の他に、基材からのNa拡散防止による酸化チタ
ン薄膜の性能劣化抑制が実現される。すなわち、従来の
含アルカリガラス基材を用いた光触媒では、その製造過
程で基材中のNaイオンが酸化チタン膜中に入ると、膜
の結晶性を阻害したり、Naイオンが励起電子−正孔対
の再結合中心として働くためにフォトキャリヤーの光触
媒表面への拡散が阻害されて電荷分離効率が低下したり
して、性能が劣化すると考えられる。本発明によれば、
含アルカリガラス基材が用いられる場合でも、アルカリ
遮断膜(弗素含有層)により、基材中のアルカリ金属イ
オンが酸化チタン膜中に入ることが防止されて膜の結晶
性が向上し、しかも励起電子−正孔対の再結合中心とし
て働くアルカリ金属イオンが存在しないので電荷分離効
率の減少が防止されることにより、光触媒活性の劣化が
防止されるものと結論される。
When a fluorine-containing layer is provided and a glass fiber having an alkali metal component, for example, a glass fiber having a soda-lime silicate glass composition is used as the inorganic fiber cloth base material, the fluorine-containing layer is formed as described above. In addition to the improvement of the photocatalytic activity, the performance deterioration of the titanium oxide thin film is suppressed by preventing the diffusion of Na from the base material. That is, in a conventional photocatalyst using an alkali-containing glass substrate, when Na ions in the substrate enter the titanium oxide film during the production process, the crystallinity of the film is inhibited, or the Na ions are excited electron-positive. It is considered that the performance of the photocarriers is degraded because the photocarriers are prevented from diffusing to the photocatalyst surface because the photocarriers function as recombination centers of the hole pairs and charge separation efficiency is reduced. According to the present invention,
Even when an alkali-containing glass base material is used, the alkali barrier film (fluorine-containing layer) prevents alkali metal ions in the base material from entering the titanium oxide film, improves the crystallinity of the film, and further enhances excitation. It is concluded that the absence of alkali metal ions acting as recombination centers for electron-hole pairs prevents the charge separation efficiency from decreasing, thereby preventing the photocatalytic activity from deteriorating.

【0020】クリーンルームや空気清浄機用のエアフィ
ルターは、本発明の光触媒担持体の用途として最も重要
なものの一つである。エアフィルターではメッシュの目
詰まりが起こらないように、不織布または織布を構成す
る無機繊維一本一本に光触媒薄膜を製膜する必要があ
る。無機繊維製布は目的用途に応じて、そのメッシュサ
イズを選定すれば良いが、例えば、0.20〜5μmの
平均直径を有する無機繊維からなり、0.1〜2mmの
厚みと、通過風速が320cm/分の時に3〜50mm
2O の圧力損失で表される通気抵抗を有する無機繊維
製布例えば不織布が好ましく用いられる。無機繊維の材
料としては、ソーダ石灰珪酸塩ガラス、無アルカリ珪酸
塩ガラス、シリカガラス、アルミナ等の繊維を用いるこ
とができ、光特に紫外光を透過することができる材料が
好ましい。また不織布として用いる場合は樹脂バインダ
ーを使用しない方が好ましい。
An air filter for a clean room or an air purifier is one of the most important uses of the photocatalyst carrier of the present invention. In the air filter, it is necessary to form a photocatalytic thin film on each inorganic fiber constituting the nonwoven fabric or woven fabric so as to prevent clogging of the mesh. The inorganic fiber fabric may be selected from mesh sizes according to the intended use. For example, the fabric is made of inorganic fibers having an average diameter of 0.20 to 5 μm, and has a thickness of 0.1 to 2 mm and a passing wind speed of 3-50mm at 320cm / min
An inorganic fiber cloth, such as a nonwoven cloth, having a gas flow resistance represented by the pressure loss of H 2 O is preferably used. As the material of the inorganic fiber, fibers such as soda-lime silicate glass, alkali-free silicate glass, silica glass, and alumina can be used, and a material that can transmit light, particularly ultraviolet light, is preferable. When used as a nonwoven fabric, it is preferable not to use a resin binder.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】[実施例1]以下、実施例に基づ
いて本発明を詳細に説明するが、本発明はかかる実施例
のみに限定されるものではない。ガラス繊維製不織布上
への弗素含有シリカ膜コーティングは次のようにして行
なった。ガラス繊維製不織布基材として、ソーダ石灰珪
酸塩ガラス組成(アルカリ金属酸化物約13重量%含
有)で0.5μmの平均直径のガラス繊維を樹脂バイン
ダーを含有させずに湿式抄造した厚み約0.5mm、単
位面積あたり重量が200g/m2、圧力損失が風速3
20cm/分で約20mmH2Oの不織布(寸法;10
cm×10cm)を使用した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Embodiment 1] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited to only such embodiments. The coating of the fluorine-containing silica film on the glass fiber non-woven fabric was performed as follows. As a nonwoven fabric substrate made of glass fiber, a glass fiber having an average diameter of 0.5 μm with a soda-lime silicate glass composition (containing about 13% by weight of an alkali metal oxide) was wet-processed without containing a resin binder to a thickness of about 0.1 mm. 5mm, weight per unit area is 200g / m 2 , pressure loss is wind speed 3
Non-woven fabric of about 20 mmH 2 O at 20 cm / min (dimensions: 10
cm × 10 cm).

【0022】シリカゲルを飽和溶解させた3.9モル/
Lの珪フッ化水素酸水溶液50mLを35℃に保温し、
35℃の水を50mL添加して、1.95モル/Lの二
酸化珪素を過飽和に含む珪フッ化水素酸の水溶液を調製
した。35℃に保持したこの水溶液の浴中に上記ガラス
繊維製不織布基材を浸漬し、約2時間維持した後、浴外
へ引き出して弗素含有シリカ膜被覆ガラス繊維製不織布
を得た。この不織布(不織布A)を構成する各ガラス繊
維が均一にシリカ膜で被覆されていることが電子顕微鏡
写真で確認された。また、シリカ膜の平均厚みは約40
nmであった。このシリカ膜中に弗素が0.5重量%含
有されていることが確認された。
3.9 moles of silica gel saturated and dissolved
Incubate 50 mL of L hydrosilicofluoric acid aqueous solution at 35 ° C.
50 mL of water at 35 ° C. was added to prepare an aqueous solution of hydrosilicofluoric acid containing 1.95 mol / L of silicon dioxide in supersaturation. The above glass fiber nonwoven fabric substrate was immersed in a bath of this aqueous solution maintained at 35 ° C., maintained for about 2 hours, and then pulled out of the bath to obtain a fluorine-containing silica film-coated glass fiber nonwoven fabric. Electron micrographs confirmed that each glass fiber constituting the nonwoven fabric (nonwoven fabric A) was uniformly coated with the silica film. The average thickness of the silica film is about 40
nm. It was confirmed that the silica film contained 0.5% by weight of fluorine.

【0023】次にゾルゲル法によるフッ素ドープ酸化チ
タン薄膜のコーティング法について説明する。85.6
g(0.3モル)のチタンテトライソプロポキシド(T
i(OiPr)4) を撹拌しながらこれに60.3g
(0.6モル)のアセチルアセトン(AcAc)をビュ
レットを用いて徐々に滴下し、約1時間撹拌することに
より安定なTi(AcAc)2(OiPr)2錯体溶液を
得た(母液)。一方、エタノール34.8mLにトリフ
ルオロ酢酸(TFA)を0.14gを溶解させた溶液を
調製した。この溶液に15mLの母液を加えた後、十分
に撹拌することにより、均一なフッ素ドープ酸化チタン
用コーティング溶液を得た。上記フッ素含有シリカ膜が
被覆された不織布Aをコーティング液中に浸漬後、4.
6cm/minの速度で引き上げることにより塗布し
た。室温で約30分放置乾燥した後に、500℃で30
分間焼成することにより、光触媒担持ガラス繊維製不織
布を得た(サンプルAとする)。酸化チタンの各不織布
への担持量はプラズマ発光分析法により測定したとこ
ろ、酸化チタン被覆前の不織布の重量に対して、24.
4重量%であり、換算すると各不織布の繊維表面には厚
みが約650nmの酸化チタン薄膜が被覆されていた。
X線回折による分析の結果、得られた酸化チタン薄膜は
アナタース型酸化チタンであることが確認された。また
サンプルAの酸化チタン薄膜中にはフッ素含有シリカ膜
の中から拡散移動したフッ素および酸化チタンコーティ
ング溶液中のトリフルオロ酢酸から由来するフッ素が合
計で約0.1重量%含有されていた。サンプルAの圧力
損失値は風速320cm/分で約25mmH2Oであ
り、未処理の不織布の値(約20mmH2O)に比して
圧力損失値の上昇はわずかであった。
Next, a method of coating a fluorine-doped titanium oxide thin film by a sol-gel method will be described. 85.6
g (0.3 mol) of titanium tetraisopropoxide (T
60.3 g of i (OiPr) 4 )
(0.6 mol) of acetylacetone (AcAc) was gradually added dropwise using a burette and stirred for about 1 hour to obtain a stable Ti (AcAc) 2 (OiPr) 2 complex solution (mother liquor). On the other hand, a solution was prepared by dissolving 0.14 g of trifluoroacetic acid (TFA) in 34.8 mL of ethanol. After adding 15 mL of the mother liquor to this solution, the mixture was sufficiently stirred to obtain a uniform coating solution for fluorine-doped titanium oxide. 3. After immersing the nonwoven fabric A coated with the fluorine-containing silica film in a coating solution,
Coating was performed by pulling up at a speed of 6 cm / min. After leaving it to dry at room temperature for about 30 minutes,
By calcining for a minute, a nonwoven fabric made of a photocatalyst-supporting glass fiber was obtained (referred to as Sample A). The amount of titanium oxide carried on each nonwoven fabric was measured by a plasma emission analysis method.
When converted, the fiber surface of each nonwoven fabric was coated with a titanium oxide thin film having a thickness of about 650 nm.
As a result of analysis by X-ray diffraction, it was confirmed that the obtained titanium oxide thin film was an anatase type titanium oxide. Further, the titanium oxide thin film of Sample A contained a total of about 0.1% by weight of fluorine diffused and transferred from the fluorine-containing silica film and fluorine derived from trifluoroacetic acid in the titanium oxide coating solution. The pressure loss value of Sample A was about 25 mmH 2 O at a wind speed of 320 cm / min, and the rise in the pressure loss value was small compared to the value of the untreated nonwoven fabric (about 20 mmH 2 O).

【0024】[比較例1]テトラエトキシシラン30重
量部、2−プロパノール200重量部、エタノール20
0重量部、1規程の硝酸2.5重量部、および水30重
量部を加え、60℃で2時間攪拌し、さらに30℃で1
日間攪拌養生して、アルカリ遮蔽膜用ゾル液を得た。
Comparative Example 1 30 parts by weight of tetraethoxysilane, 200 parts by weight of 2-propanol, and 20 parts of ethanol
0 parts by weight, 2.5 parts by weight of normal nitric acid and 30 parts by weight of water were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 2 hours.
After stirring and curing for a day, a sol solution for an alkali shielding film was obtained.

【0025】実施例1で使用したガラス繊維製不織布基
材を、上記アルカリ遮蔽膜用ゾル液に浸漬し、30cm
/minの速度で引き上げてゾルを塗布した。その後、
これを室温で数分間乾燥させ、さらに500℃で3時間
熱処理し、不織布Bを構成する0.5μmの平均直径の
ガラス繊維の表面に厚み約80nmのシリカ薄膜が形成
された不織布Bを得た。
The glass fiber nonwoven fabric substrate used in Example 1 was immersed in the sol solution for an alkali shielding film,
The sol was applied by pulling up at a speed of / min. afterwards,
This was dried at room temperature for several minutes, and further heat-treated at 500 ° C. for 3 hours to obtain a nonwoven fabric B in which a silica thin film having a thickness of about 80 nm was formed on the surface of a glass fiber having an average diameter of 0.5 μm constituting the nonwoven fabric B. .

【0026】170.7gのテトライソプロポキシチタ
ンをを118.6gの2−エトキシエタノールに加えて
60℃で3時間攪拌して酸化チタンコーティング溶液を
得た。上記シリカ膜が被覆された不織布Bを上記酸化チ
タンコーティング液中に浸漬後、4.6cm/minの
速度で引き上げることにより塗布した。室温で約30分
放置乾燥した後に、500℃で30分間焼成することに
より、光触媒担持ガラス繊維製不織布を得た(サンプル
Bとする)。酸化チタンの各不織布への担持量はプラズ
マ発光分析法により測定したところ、酸化チタン被覆前
の不織布の重量に対して、24.4重量%であり、換算
すると各不織布の繊維表面には厚みが約650nmの酸
化チタン薄膜が被覆されていた。X線回折による分析の
結果、得られた酸化チタン薄膜はアナタース型酸化チタ
ンであることが確認された。
170.7 g of tetraisopropoxy titanium was added to 118.6 g of 2-ethoxyethanol and stirred at 60 ° C. for 3 hours to obtain a titanium oxide coating solution. The nonwoven fabric B coated with the silica film was immersed in the titanium oxide coating solution, and then applied by pulling up at a speed of 4.6 cm / min. After leaving it to dry at room temperature for about 30 minutes, it was baked at 500 ° C. for 30 minutes to obtain a nonwoven fabric made of glass fibers supporting a photocatalyst (sample B). The amount of titanium oxide carried on each nonwoven fabric was measured by plasma emission spectroscopy, and was 24.4% by weight based on the weight of the nonwoven fabric before coating with titanium oxide. The titanium oxide thin film of about 650 nm was covered. As a result of analysis by X-ray diffraction, it was confirmed that the obtained titanium oxide thin film was an anatase type titanium oxide.

【0027】[実施例2]実施例1におけるフッ素ドー
プ酸化チタン用コーティング溶液の代わりに比較例1に
おける酸化チタンコーティング溶液を用いた以外は実施
例1と同じ方法で光触媒担持ガラス繊維製不織布を作製
した。(サンプルC)
Example 2 A nonwoven fabric made of a photocatalyst-supporting glass fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating solution for fluorine-doped titanium oxide in Example 1 was replaced with the titanium oxide coating solution in Comparative Example 1. did. (Sample C)

【0028】[実施例3]実施例1における珪フッ化水
素酸の水溶液の浸漬による弗素含有シリカ膜被覆の代わ
りに比較例1におけるアルカリ遮蔽膜用ゾル液を用いた
塗布・乾燥によるシリカ膜被覆を行う以外は実施例1と
同じ方法で光触媒担持ガラス繊維製不織布を作製した。
(サンプルD)
Example 3 Instead of coating the fluorine-containing silica film by dipping the aqueous solution of hydrosilicofluoric acid in Example 1, coating the silica film with the sol solution for an alkali shielding film in Comparative Example 1 and drying the silica film. A nonwoven fabric made of glass fiber carrying a photocatalyst was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was carried out.
(Sample D)

【0029】[実施例4]繊維布基材として、1.0μ
mの平均直径のシリカファイバーをバインダーを含有さ
せずに湿式抄造した厚み約0.5mm、単位面積あたり
重量が200g/m2のシリカ繊維不織布(寸法;10
cm×10cm)を使用した。
Example 4 As a fiber cloth substrate, 1.0 μm
m of the average diameter of the silica fibers to wet papermaking was thickness of about 0.5mm without containing a binder, the weight per unit area of 200 g / m 2 silica fiber nonwoven fabric (dimensions: 10
cm × 10 cm).

【0030】実施例1における珪フッ化水素酸の水溶液
の浸漬による弗素含有シリカ膜被覆ガラス繊維製不織布
の代わりに上記シリカ繊維不織布(無処理)を用いる以
外は実施例1と同じ方法で光触媒担持シリカ繊維製不織
布を作製した。(サンプルE)
Photocatalyst loading was carried out in the same manner as in Example 1 except that the above-mentioned silica fiber nonwoven fabric (untreated) was used instead of the glass fiber nonwoven fabric coated with a fluorine-containing silica film by immersion in an aqueous solution of hydrosilicofluoric acid in Example 1. A nonwoven fabric made of silica fiber was produced. (Sample E)

【0031】光触媒活性の評価は、アセトアルデヒド含
有空気で満たされた密閉空間中のサンプルAへの光照射
によるアセトアルデヒド濃度の変化をガスクロマトグラ
フィーで定量することにより行なった。すなわち約50
00ccのアセトアルデヒド含有空気(アセトアルデヒ
ド初期濃度約240ppm)で満たした密閉容器中に光
触媒担持ガラス繊維製不織布サンプルA、および250
Wの高圧水銀灯光源を、不織布の面に20cmの距離へ
だてた光源からの紫外光が垂直方向に照射できるように
設置し、光照射経過時間によるアセトアルデヒド濃度の
変化を測定した。不織布の光触媒活性が大きい程アセト
アルデヒドが速く酸化・分解されて空気中のアセトアル
デヒド濃度が急速に減少する。光照射開始前の密閉空間
中のアセトアルデヒド初期濃度約240ppmが2分の
1の約120nmに減少するまでの照射時間(半減時
間)を測定した。半減時間が小さいほど、光触媒による
アセトアルデヒドの分解速度が高く、光触媒活性が高い
ことを示す。サンプルB〜Eについても上記と同様に半
減照射時間を測定した結果を表1に示す。
The evaluation of the photocatalytic activity was performed by quantifying the change in acetaldehyde concentration due to light irradiation on sample A in a closed space filled with acetaldehyde-containing air by gas chromatography. That is, about 50
Photocatalyst-supported glass fiber nonwoven fabric sample A and 250 in a closed container filled with 00 cc of acetaldehyde-containing air (initial concentration of acetaldehyde of about 240 ppm).
A high-pressure mercury lamp light source of W was installed so that ultraviolet light from the light source placed at a distance of 20 cm to the surface of the nonwoven fabric could be irradiated in the vertical direction, and the change in acetaldehyde concentration due to the elapsed time of light irradiation was measured. The greater the photocatalytic activity of the nonwoven fabric, the faster the acetaldehyde is oxidized and decomposed, and the more rapidly the acetaldehyde concentration in the air decreases. The irradiation time (half-life) was measured until the initial concentration of acetaldehyde in the closed space before the light irradiation started was reduced to about 120 nm, which is about a half of the initial concentration. The smaller the half-life is, the higher the decomposition rate of acetaldehyde by the photocatalyst is, and the higher the photocatalytic activity is. Table 1 shows the results of measuring the half-life time for the samples B to E in the same manner as described above.

【0032】いずれのサンプルにおいても、光照射時間
に伴うアセトアルデヒド濃度の単調減少が認められる。
そして、アセトアルデヒド濃度が初期濃度の2分の1に
減少する時間(減衰時間)はサンプルBでは約330分
であるに対してサンプルAでは約60分であり、実施例
1〜4(サンプルA、C〜E)は比較例1(サンプル
B)よりもアセトアルデヒドの分解速度が大きいことを
示している。
In each of the samples, a monotonous decrease in the acetaldehyde concentration with the light irradiation time was observed.
The time for the acetaldehyde concentration to decrease to one half of the initial concentration (decay time) is about 330 minutes for sample B, about 60 minutes for sample A, and Examples 1 to 4 (samples A and 4). C to E) show that the decomposition rate of acetaldehyde is higher than that of Comparative Example 1 (sample B).

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】また、光照射中、送風機を用いてアセトア
ルデヒド含有空気を光触媒担持ガラス繊維製不織布を通
過させて循環させたところ、サンプルAではさらにアセ
トアルデヒド分解速度が増大し、半減時間は20分であ
った。
When air containing acetaldehyde was circulated through the nonwoven fabric made of photocatalyst-supporting glass fiber using a blower during light irradiation, the decomposition rate of acetaldehyde was further increased in sample A, and the half-life was 20 minutes. Was.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による光触
媒担持体は、極めて優れた希薄有害有機ガスの分解能力
を有していることが明かであり、半導体用超クリーン密
閉空間や密閉搬送空間、各種用途のクリーンルーム、オ
フィスビルおよび一般住宅内の壁材やエアフィルターと
して好適に使用することが可能である。
As described above, it is clear that the photocatalyst carrier according to the present invention has an extremely excellent ability to decompose dilute harmful organic gases, and it is apparent that the photocatalyst carrier has an ultra-clean sealed space for semiconductors and a sealed transport space. It can be suitably used as a wall material and an air filter in clean rooms, office buildings and general houses for various uses.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B32B 5/02 B32B 9/00 A 9/00 D06M 13/50 D06M 11/77 B01D 53/36 G 13/50 D06M 11/16 (72)発明者 服部 明彦 兵庫県伊丹市鴻池字街道下1番 日本板硝 子テクノリサーチ株式会社内 Fターム(参考) 4D048 AA22 AB01 AB03 BA02X BA02Y BA07X BA07Y BA13X BA13Y BA14X BA14Y BA43X BA43Y BA50X BA50Y BB08 CC38 CC40 CD05 EA01 4F100 AA01A AA03A AA20C AA21B AA33A AA36B AA36C AA36H AG00A BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B DG01A DG11A DG15A EC20B EH462 EH512 EH662 EJ422 EJ582 EJ822 JA20 JD01C JL08B JM02C YY00A YY00B YY00C 4G069 AA03 AA08 BA02A BA02B BA04A BA14A BA14B BA15A BA15B BA21C BA22A BA25C BA27A BA27B BA38 BA48A BB01A BB01B BB08B BC02A BC02B BC09A BC09B BC50A BC50B BD05A BD15A BD15B BE06A BE06B BE08A BE08C BE11B BE34A BE34B CA01 CA07 CA10 CA17 EA03X EA03Y EA08 EA10 EB15X EB15Y EC22Y FA02 FB13 FB23 FB30 FB39 FB68 FC07 FC08 4L031 AB01 AB34 BA09 DA00 4L033 AB01 AB07 AC15 BA92 BA99 CA70 DA06 DA07 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B32B 5/02 B32B 9/00 A 9/00 D06M 13/50 D06M 11/77 B01D 53/36 G 13 / 50 D06M 11/16 (72) Inventor Akihiko Hattori No. 1 Konoike-jikaido, Itami-shi, Hyogo F-term in Nippon Sheet Glass Techno-Research Co., Ltd. 4D048 AA22 AB01 AB03 BA02X BA02Y BA07X BA07Y BA13X BA13Y BA14X BA14Y BA43X BA43Y BA50X BA50Y BB08 CC38 CC40 CD05 EA01 4F100 AA01A AA03A AA20C AA21B AA33A AA36B AA36C AA36H AG00A BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B DG01A DG11A DG15A EC20B EH462 EH512 EH662 EJ422 EJ582 EJ822 JA20 JD01C JL08B JM02C YY00A YY00B YY00C 4G069 AA03 AA08 BA02A BA02B BA04A BA14A BA14B BA15A BA15B BA21C BA22A BA25C BA27A BA27B BA38 BA48A BB01A BB01B BB08B BC02A BC02B BC09A BC09B BC50A BC50B BD05A B D15A BD15B BE06A BE06B BE08A BE08C BE11B BE34A BE34B CA01 CA07 CA10 CA17 EA03X EA03Y EA08 EA10 EB15X EB15Y EC22Y FA02 FB13 FB23 FB30 FB39 FB68 FC07 FC08 4L031 AB01 AB34 BA09 DA00 AB073

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 無機繊維布表面に光触媒層を被覆した光
触媒担持体において、前記光触媒層の中に弗素を含有さ
せることを特徴とする光触媒担持体。
1. A photocatalyst carrier in which a photocatalyst layer is coated on the surface of an inorganic fiber cloth, wherein fluorine is contained in the photocatalyst layer.
【請求項2】 前記弗素は前記光触媒層中に0.02〜
1.0重量%含有される請求項1記載の光触媒担持体。
2. The method according to claim 1, wherein said fluorine is contained in the photocatalyst layer in an amount of 0.02 to 0.02.
The photocatalyst carrier according to claim 1, which is contained in an amount of 1.0% by weight.
【請求項3】 前記光触媒層中の弗素は前記無機繊維製
布表面と前記光触媒層の間に設けた弗素含有層から拡散
移動させたものである請求項1または2記載の光触媒担
持体。
3. The photocatalyst carrier according to claim 1, wherein the fluorine in the photocatalyst layer is diffused and moved from a fluorine-containing layer provided between the surface of the inorganic fiber cloth and the photocatalyst layer.
【請求項4】 前記弗素含有層はアルカリ遮断性を有す
るものである請求項3記載の光触媒担持体。
4. The photocatalyst carrier according to claim 3, wherein said fluorine-containing layer has alkali barrier properties.
【請求項5】 前記弗素含有層が20〜200nmの厚
みを有する請求項3または4記載の光触媒担持体。
5. The photocatalyst carrier according to claim 3, wherein said fluorine-containing layer has a thickness of 20 to 200 nm.
【請求項6】 前記弗素含有層は前記無機繊維布をシリ
カを過飽和に含有する珪弗化水素酸水溶液に所定時間浸
漬することにより析出させた弗素含有シリカ薄膜である
請求項3〜5のいずれかに記載の光触媒担持体。
6. The fluorine-containing layer according to claim 3, wherein said fluorine-containing layer is a fluorine-containing silica thin film deposited by immersing said inorganic fiber cloth in a hydrosilicofluoric acid aqueous solution containing silica in supersaturation for a predetermined time. A photocatalyst carrier according to any one of the above.
【請求項7】 前記無機繊維製布表面と前記光触媒層の
間にアルカリ遮断層を設けてある請求項1または2記載
の光触媒担持体。
7. The photocatalyst carrier according to claim 1, wherein an alkali barrier layer is provided between the surface of the inorganic fiber cloth and the photocatalyst layer.
【請求項8】 前記アルカリ遮断層が20〜200nm
の厚みを有する請求項7記載の光触媒担持体。
8. The method according to claim 1, wherein the alkali barrier layer has a thickness of 20 to 200 nm.
The photocatalyst carrier according to claim 7, having a thickness of:
【請求項9】 前記アルカリ遮断層はシリカからなる請
求項7または8記載の光触媒担持体。
9. The photocatalyst carrier according to claim 7, wherein the alkali barrier layer is made of silica.
【請求項10】 前記光触媒層が酸化チタンからなる請
求項1〜9のいずれかに記載の光触媒担持体。
10. The photocatalyst carrier according to claim 1, wherein the photocatalyst layer is made of titanium oxide.
【請求項11】 前記光触媒層が20nm〜1μmの厚
みを有する請求項1〜10のいずれかに記載の光触媒担
持体。
11. The photocatalyst carrier according to claim 1, wherein the photocatalyst layer has a thickness of 20 nm to 1 μm.
【請求項12】 前記無機繊維布は無機繊維製不織布で
ある請求項1〜11のいずれかに記載の光触媒担持体。
12. The photocatalyst carrier according to claim 1, wherein the inorganic fiber cloth is a nonwoven fabric made of inorganic fibers.
【請求項13】 前記無機繊維布がソーダ石灰珪酸塩ガ
ラス組成を有するガラス繊維からなる請求項1〜12の
いずれかに記載の光触媒担持体。
13. The photocatalyst carrier according to claim 1, wherein said inorganic fiber cloth is made of glass fibers having a soda-lime silicate glass composition.
【請求項14】 前記繊維布が0.20〜5μmの平均
直径を有する無機繊維からなり、0.1〜2mmの厚み
と、通過風速が320cm/分の時に3〜50mmH2
O の圧力損失で表される通気抵抗を有する請求項1〜
13のいずれかに記載の光触媒担持体。
14. The fiber cloth is made of inorganic fibers having an average diameter of 0.20 to 5 μm, has a thickness of 0.1 to 2 mm, and has a thickness of 3 to 50 mmH 2 when the passing air velocity is 320 cm / min.
An airflow resistance represented by a pressure loss of O 2.
14. The photocatalyst carrier according to any one of 13.
【請求項15】 光触媒用金属酸化物を形成しうる化合
物溶液を無機繊維布基材に接触させて前記基材の表面に
金属酸化物光触媒の膜を形成させる光触媒担持体の製造
方法において、前記化合物溶液を接触させる前の前記基
材の表面に予め弗素含有膜を被覆しておき、前記金属酸
化物光触媒の膜を形成させた後にその基材を、前記弗素
含有膜中の弗素が前記金属酸化物光触媒膜中に移動しう
る温度に加熱することを特徴とする光触媒担持体の製造
方法。
15. A method for producing a photocatalyst carrier in which a compound solution capable of forming a metal oxide for a photocatalyst is brought into contact with an inorganic fiber cloth substrate to form a metal oxide photocatalyst film on the surface of the substrate. Before contacting the compound solution, the surface of the base material is coated with a fluorine-containing film in advance, and after the metal oxide photocatalyst film is formed, the base material is coated with fluorine in the fluorine-containing film. A method for producing a photocatalyst carrier, which comprises heating the oxide photocatalyst film to a temperature at which it can move into the oxide photocatalyst film.
【請求項16】 前記加熱は450〜600℃の温度で
行う請求項15記載の光触媒担持体の製造方法。
16. The method according to claim 15, wherein the heating is performed at a temperature of 450 to 600 ° C.
【請求項17】 前記弗素含有膜が前記基材をシリカを
過飽和に含有する珪弗化水素酸水溶液に所定時間浸漬す
ることにより析出され被覆される請求項15または16
に記載の光触媒担持体の製造方法。
17. The fluorine-containing film is deposited and coated by immersing the substrate in a hydrosilicofluoric acid aqueous solution containing silica in supersaturation for a predetermined time.
3. The method for producing a photocatalyst carrier according to item 1.
【請求項18】 前記弗素含有膜が珪素アルコキシドお
よびフッ素化合物を含有する溶液を前記繊維布表面に被
覆し、酸化性雰囲気中で加熱して得られる弗素含有シリ
カ膜である請求項15または16に記載の光触媒担持体
の製造方法。
18. The fluorine-containing film according to claim 15, wherein said fluorine-containing film is a fluorine-containing silica film obtained by coating a solution containing a silicon alkoxide and a fluorine compound on the surface of said fiber cloth and heating in a oxidizing atmosphere. A method for producing the photocatalyst carrier according to the above.
【請求項19】 前記フッ素化合物がトリフルオロ酢酸
である請求項18記載の光触媒担持体の製造方法。
19. The method according to claim 18, wherein the fluorine compound is trifluoroacetic acid.
【請求項20】 前記化合物溶液はチタンアルコキシド
を含有し、この溶液を前記基材表面に被覆し、酸化性雰
囲気中で加熱することにより前記金属酸化物光触媒膜が
得られる請求項15〜19のいずれかに記載の光触媒担
持体の製造方法。
20. The metal oxide photocatalyst film according to claim 15, wherein said compound solution contains a titanium alkoxide, and said metal oxide photocatalyst film is obtained by coating said solution on said substrate surface and heating in an oxidizing atmosphere. A method for producing the photocatalyst carrier according to any one of the above.
【請求項21】 前記化合物溶液はチタンアルコキシド
とキレート化剤との錯体を含有する請求項20記載の光
触媒担持体の製造方法。
21. The method according to claim 20, wherein the compound solution contains a complex of a titanium alkoxide and a chelating agent.
【請求項22】 光触媒用金属酸化物を形成しうる化合
物溶液を無機繊維布基材の表面に接触させて前記基材の
表面に金属酸化物光触媒の膜を形成させる光触媒担持体
の製造方法において、前記化合物溶液中にフッ素化合物
を含有させることを特徴とする光触媒担持体の製造方
法。
22. A method for producing a photocatalyst carrier, wherein a compound solution capable of forming a metal oxide for a photocatalyst is brought into contact with the surface of an inorganic fiber cloth substrate to form a metal oxide photocatalyst film on the surface of the substrate. And a method for producing a photocatalyst carrier, wherein a fluorine compound is contained in the compound solution.
【請求項23】 前記化合物溶液はチタンアルコキシド
およびトリフルオロ酢酸を含有し、この溶液を前記基材
表面に被覆し、酸化性雰囲気中で加熱することにより前
記金属酸化物光触媒膜が得られる請求項22記載の光触
媒担持体の製造方法。
23. The metal oxide photocatalyst film is obtained by coating the solution on the surface of the base material and heating in a oxidizing atmosphere, the compound solution containing titanium alkoxide and trifluoroacetic acid. 23. The method for producing a photocatalyst carrier according to item 22.
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