JP2003050205A - 光触媒分解活性の測定方法 - Google Patents

光触媒分解活性の測定方法

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JP2003050205A
JP2003050205A JP2001303637A JP2001303637A JP2003050205A JP 2003050205 A JP2003050205 A JP 2003050205A JP 2001303637 A JP2001303637 A JP 2001303637A JP 2001303637 A JP2001303637 A JP 2001303637A JP 2003050205 A JP2003050205 A JP 2003050205A
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methylene blue
aqueous solution
measurement
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Application number
JP2001303637A
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English (en)
Inventor
Yumiko Katsukawa
由美子 勝川
Hiroyuki Fujii
寛之 藤井
Sadataka Mayumi
禎隆 真弓
Hisanori Nakamura
久紀 中村
Mitsuhide Shimobukikoshi
光秀 下吹越
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確かつ簡便に光触媒分解活性を測定する方
法を提供すること。 【解決手段】 基材表面に光触媒層が形成された板状の
サンプル表面に円筒状シリンダーを接着剤により固定
し、そこに波長640〜690nmに存在する吸収ピー
クの高さ(A0)を測定済の1.5mM以下のメチレン
ブルー水溶液を注入し、波長300〜400nmの光が
照度5〜2000μW/cmで照射されるようにして
光触媒分解活性の測定を開始し、所定時間後にメチレン
ブルー水溶液を取出し、波長640〜690nmに存在
する吸収ピークの高さ(At)を測定して光触媒分解活
性を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒分解活性の
測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光触媒を用いた酸化還元反応(分解反
応)による悪臭除去、防汚等の技術が、近年注目されて
いる。
【0003】
【発明が解決すべき課題】しかし、正確かつ簡便に光触
媒分解活性を測定する方法についての検討が従来充分に
なされていない。そこで、本発明では正確かつ簡便に光
触媒分解活性を測定する方法を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、その一実施形態においては、 a.基材表面に光触媒層が形成された板状のサンプルを
準備する工程、 b.前記サンプルの少なくとも光触媒層が形成された表
面を界面活性剤又はアルコール等の洗剤により洗浄しそ
の後光触媒層表面に紫外線を照射する工程、 c.サンプルの光触媒層が形成されている表面に円筒状
シリンダーを接着剤により固定する工程、 d.光触媒層が形成された表面から3〜150cm離し
て円筒状のBLB光源をサンプルと平行に配置する工
程、 e.前記円筒状シリンダー内壁よりも内側のサンプル表
面の照度を予め照度計により測定するか、若しくはサン
プルが透明の場合にサンプル裏面側にその裏面に接する
ように照度計を配置する工程、 f.1.5mM以下、好ましくは0.001〜0.03
mMのメチレンブルー水溶液を10〜100ml分光光
度計のセルに入れて波長640〜690nmに存在する
吸収ピークの高さ(A0)を測定する工程、 g.前記円筒状シリンダー内壁とサンプル表面により形
成された凹部に前記メチレンブルー水溶液を注入する工
程、 h.前記光源より前記サンプル表面のうちのメチレンブ
ルー水溶液と接する部分に、波長300〜400nmの
光が照度5〜2000μW/cmで照射されるように
して光触媒分解活性の測定を開始する工程、 i.必要に応じて測定中にサンプルを振とうする工程、 j.必要に応じて測定中に前記シリンダー上面に透明な
蓋をする工程、 k.測定開始後所定時間の後に前記メチレンブルー水溶
液を取出し、分光光度計にて波長640〜690nmに
存在する吸収ピークの高さ(At)を測定する工程、 l.必要に応じて工程kの後に、メチレンブルー水溶液
を凹部に戻して測定を継続する工程、 m.At、又は、100x(A0−At)/A0、又
は、縦軸にAtを、横軸に時間をプロットしたグラフの
直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き、又
は、縦軸にΔAbs.を、横軸に時間をプロットしたグ
ラフの直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き
により光触媒分解活性を評価する工程、を具備すること
を特徴とする光触媒分解活性の測定方法を提供する。
【0005】本発明の他の実施態様においては、 a.基材表面に光触媒層が形成された板状のサンプルを
準備する工程、 b.前記サンプルの少なくとも光触媒層が形成された表
面を界面活性剤又はアルコール等の洗剤により洗浄しそ
の後光触媒層表面に紫外線を照射する工程、 c.サンプルの光触媒層が形成されている表面に円筒状
シリンダーを接着剤により固定する工程、 d.光触媒層が形成された表面から3〜150cm離し
て円筒状のBLB光源をサンプルと平行に配置する工
程、 e.前記円筒状シリンダー内壁よりも内側のサンプル表
面の照度を予め照度計により測定するか、若しくはサン
プルが透明の場合にサンプル裏面側にその裏面に接する
ように照度計を配置する工程、 f.1.5mM以下、好ましくは0.001〜0.03
mMのメチレンブルー水溶液を10〜100ml分光光
度計のセルに入れて波長400〜700nmに存在する
吸収ピークを探索し、最も吸光度が大きいピークの高さ
(A0)を測定する工程、 g.前記円筒状シリンダー内壁とサンプル表面により形
成された凹部に前記メチレンブルー水溶液を注入する工
程、 h.前記光源より前記サンプル表面のうちのメチレンブ
ルー水溶液と接する部分に、波長300〜400nmの
光が照度5〜2000μW/cmで照射されるように
して光触媒分解活性の測定を開始する工程、 i.必要に応じて測定中にサンプルを振とうする工程、 j.必要に応じて測定中に前記シリンダー上面に透明な
蓋をする工程、 k.測定開始後所定時間の後に前記メチレンブルー水溶
液を取出し、分光光度計にて波長400〜700nmに
存在するピークを探索し、その内、最も大きな吸収ピー
クの高さ(At)を測定する工程、 l.必要に応じて工程kの後に、メチレンブルー水溶液
を凹部に戻して測定を継続する工程、 m.At、又は、100x(A0−At)/A0、又
は、縦軸にAtを、横軸に時間をプロットしたグラフの
直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き、又
は、縦軸にΔAbs.を、横軸に時間をプロットしたグ
ラフの直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き
により光触媒分解活性を評価する工程、を具備すること
を特徴とする光触媒分解活性の測定方法を提供する。
【0006】本発明の他の実施態様においては、 a.円筒状の容器内壁に光触媒層が形成されたサンプル
を準備する工程、 b.前記サンプルの少なくとも光触媒層が形成された表
面を界面活性剤又はアルコール等の洗剤により洗浄しそ
の後光触媒層表面に紫外線を照射する工程、 c.前記サンプルの底面から、3〜150cm離して円
筒状のBLBランプを容器底面と平行に配置する工程、 d.1.5mM以下、好ましくは0.001から0.0
3mMのメチレンブルー水溶液を10〜100ml分光
光度計のセルに入れて波長640〜690nmに存在す
る吸収ピークの高さ(A0)を測定する工程、 e.前記サンプルに前記メチレンブルー水溶液を注入す
る工程、 f.前記光源より前記サンプル表面のうちのメチレンブ
ルー水溶液と接する部分に、波長300〜400nmの
光が照度5〜2000μW/cmで照射されるように
して光触媒分解活性の測定を開始する工程、 g.必要に応じて測定中に前記サンプルを振とうする工
程、 h.必要に応じて前記サンプル上面に透明な蓋をする工
程、 i.測定開始後所定時間の後に前記メチレンブルー水溶
液を取り出し、分光光度計にて波長640〜690nm
に存在する吸収ピークの高さ(At)を測定する工程、 j.必要に応じて工程iの後に、メチレンブルー水溶液
を前期サンプルに戻して測定を継続する工程、 k.At、又は、100x(A0−At)/A0、又
は、縦軸にAtを、横軸に時間をプロットしたグラフの
直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き、又
は、縦軸にΔAbs.を、横軸に時間をプロットしたグ
ラフの直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き
により光触媒分解活性を評価する工程、を具備すること
を特徴とする光触媒活性の測定方法を提供する。
【0007】本発明における他の実施態様においては、 a.円筒状の容器内壁に光触媒層が形成されたサンプル
を準備する工程、 b.前記サンプルの少なくとも光触媒層が形成された表
面を界面活性剤又はアルコール等の洗剤により洗浄しそ
の後光触媒層表面に紫外線を照射する工程、 c.前記サンプルの底面から、3〜150cm離して円
筒状のBLBランプを容器底面と平行に配置する工程、 d.1.5mM以下、好ましくは0.001〜0.03
mMのメチレンブルー水溶液を10〜100ml分光光
度計のセルに入れて波長400〜700nmに存在する
吸収ピークを探索し、最も吸光度が大きいピークの高さ
(A0)を測定する工程、 e.前記サンプルに前記メチレンブルー水溶液を注入す
る工程、 f.前記光源より前記サンプル表面のうちのメチレンブ
ルー水溶液と接する部分に、波長300〜400nmの
光が照度5〜2000μW/cmで照射されるように
して光触媒分解活性の測定を開始する工程、 g.必要に応じて測定中に前記サンプルを振とうする工
程、 h.必要に応じて前記サンプル上面に透明な蓋をする工
程、 i.測定開始後所定時間の後に前記メチレンブルー水溶
液を取出し、分光光度計にて波長400〜700nmに
存在するピークを探索し、その内、最も大きな吸収ピー
クの高さ(At)を測定する工程、 j.必要に応じて工程iの後に、メチレンブルー水溶液
を前期サンプルに戻して測定を継続する工程、 k.At、又は、100x(A0−At)/A0、又
は、縦軸にAtを、横軸に時間をプロットしたグラフの
直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き、又
は、縦軸にΔAbs.を、横軸に時間をプロットしたグ
ラフの直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き
により光触媒分解活性を評価する工程、を具備すること
を特徴とする光触媒活性の測定方法を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明につき、詳述す
る。本発明で使用する基材は、その形状は、板状または
フィルム状で、平面または筒状シリンダーを表面に保持
できる程度の曲面であり、材質的にはガラス、金属、セ
メント、壁紙、石膏ボード、石材、セラミックス、もし
くは樹脂等の様々な形状を有する部材、複合成形体に利
用できる。また、その基材は特に少なくとも表面が緻密
質に好適に利用できるが、液が沁み込みすぎて試験が不
可能でない限り、表面が粗い物、ポーラスなものにも利
用出来る。
【0009】光触媒として利用可能な物質としては、例
えば酸化チタン、酸化タングステン、酸化スズなどがあ
る。
【0010】光触媒層には、上記物質以外に、シリカ、
ジルコニア等の無機バインダーやゾル、アクリルシリコ
ーン、フッ素エマルジョン等の有機成分、顔料、造膜助
剤、界面活性剤、増粘剤等が添加されていてもよい。
【0011】洗剤としては、例えば界面活性剤が利用出
来る。界面活性剤としては、例えば直鎖アルキルベンゼ
ン系の界面活性剤、アルキルエーテル硫酸エステルエス
テルナトリウム、無リン石鹸などが利用出来る。商品と
しては、例えば、ママレモン(ライオン株式会社製)、
ピュアーソフト(株式会社井内盛栄堂製)などが利用出
来る。
【0012】工程bの目的は、サンプルの表面に付着し
ている汚れを完全に除去する事であり、紫外線照射の目
的は 洗浄行程でも清浄化出来なかった残留有機物を光
触媒の分解性を利用して分解する事である。
【0013】シリンダーを接着する接着剤としては、例
えば、アルファシアノアクリレート系モノマーや化学反
応形接着剤が利用出来る。商品としては、例えばアロン
アルファ(東亜合成株式会社製)やクイックメンダー
(コニシ株式会社)が利用できる。また、シリンダーと
サンプルの間から液漏れが無い様に固定が出来る場合、
シリコングリースが接着剤として利用できる。商品とし
ては、例えばシリコーングリース・コンパウンドH.
V.G(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)
が利用できる。
【0014】工程dでBLB光源を利用するとよい理由
は、酸化チタンを励起するために有効な波長の紫外線を
効率よく照射できる事である。
【0015】メチレンブルー水溶液には、リン酸塩を添
加してもよい。そうすることで、中性緩衝剤として機能
させ、pHの変動によるメチレンブルー試験液の色変化
を抑制する事が出来る。また、活性に大きな差がないサ
ンプル同志を比較する場合に、無添加の場合よりも差を
顕著にする事が出来る。ここで、リン酸塩には、リン酸
二水素カリウムとリン酸水素二ナトリウムを同モル混合
したものが利用可能である。
【0016】メチレンブルー水溶液の濃度が1.5mM
以下であると良い理由は、それ以上の濃度になると光触
媒材料が形成された表面に紫外線が到達しないためであ
る。
【0017】0.001〜0.03mMが好ましい理由
は、0.03mMより濃い水溶液では通過してサンプル
表面まで到達する紫外線量が極端に低下するため、また
0.001mMより薄いと、メチレンブルーが光触媒に
吸着する過程が律速となり、正当に光触媒の分解性が評
価出来なくなるためである。
【0018】工程iでサンプルを振とうするとよい理由
は、水溶液中でのメチレンブルーの拡散を 促し、振と
うしない場合よりも濃度勾配を小さくできる事である。
【0019】工程jで透明な蓋をするとよい理由は、試
験中に水分が蒸発し、メチレンブルー水溶液の濃度が変
化するのを防げる事である。
【0020】測定終了後に、メチレンブルー水溶液に酸
素を通すようにしてもよい。そうすることにより、還元
反応によって生成した無色のロイコメチレンブルーを酸
化し、もとのメチレンブルーに戻す事ができるため、通
常光触媒の分解作用として機能している酸化反応による
脱色のみを評価する事が出来る。
【0021】(紫外線照射前のメチレンブルー吸着)紫
外線照射前に、メチレンブルーを吸着メさせる行程を設
けても良い。そうすることにより、紫外線照射時におけ
る、メチレンブルー水溶液からサンプル表面へのメチレ
ンブルーの吸着による脱色を低減し、光触媒の分解によ
る脱色をより正確に評価する事が出来る。
【0022】(メチレンブルー水溶液の溶存酸素)メチ
レンブルー試験液中の溶存酸素濃度の影響は無視でき
る。
【0023】(評価方法)評価には、大別して2通りの
方法がある。1つ目は、At、100×(A0−At)/
A0など、メチレンブルー水溶液濃度の絶対値から求め
る評価方法であり、2つ目は、縦軸にAtを、横軸に時間
をプロットしたグラフの直線領域を最小2乗法で直線近
似した直線の傾きや、縦軸に(A0−At)、横軸に時
間をプロットしたグラフの直線領域を最小2乗法で直線
近似した直線の傾きなど、分解速度から求める評価方法
である。絶対値から求める方法はより簡便であるが、分
解速度から求める方法には実験時間に依存しないという
利点がある。
【0024】
【実施例】(実施例1)φ55mm×h50mmのホウ
珪酸ガラス製容器を用いて、種々の濃度のメチレンブル
ー水溶液を30ml注入して、ほう珪酸ガラス製ガラス
容器底面直下での紫外線強度をMINOLTA紫外線強
度計UM−10(受光部UM−360)で計測した。メ
チレンブルーを溶解していない蒸留水を30ml注入し
た場合の紫外線強度をUV0とし、種々の濃度のメチレ
ンブルー水溶液30mlを注入した場合の紫外線強度を
UVMとしたときに、所定のメチレンブルー濃度におけ
る紫外線減衰率を100×(UV0−UVM)/UV0
で算出した。メチレンブルー濃度に対する紫外線減衰率
の関係を図1に示した。
【0025】図1に示すようにメチレンブルー濃度が大
きくなると容器底面へ到達する紫外線透過量が減少す
る。本光触媒活性の測定方法では、紫外線が光触媒材料
を加工したサンプル表面に到達する必要があるため、メ
チレンブルー濃度を0よりも大きく、かつ1.5mMよ
りも小さい方が好ましい。
【0026】(実施例2)タイルの表面に表1に記載し
た条件で加工して測定用サンプルを作製した。サンプル
表面にφ60mm×h35mmのほう珪酸ガラス製シリ
ンダーをコニシ株式会社製化学反応形接着剤クイックメ
ンダーで固定したのちにエタノールで前記サンプル表面
を洗浄した後に強度1.5mW/cmの紫外線を3時
間照射してサンプル表面の清浄化前処理を行った。次
に、サンプル表面に照射される紫外線強度がMINOL
TA紫外線強度計UM−10(受光部UM−360)を
用いて1.5mW/cmになるように、サンプル表面
から10cm離れた距離に、サンプル表面と平行になる
ように波長300〜400nmの紫外線を発光するブラ
ックライトを設置した。次に、0.01mMのメチレン
ブルー水溶液を30mlを準備し、640〜690nm
に存在するピークの吸光度(A0)を測定した後に、シ
リンダー内に前記メチレンブルー水溶液を注入してシリ
ンダー上部開放口を透明なラップ(旭化成工業株式会社
製サランラップ)で封じ、前記ブラックライト下で10
0rpmで振とうしながら光触媒活性の測定を行なっ
た。測定4時間経過したときの前記メチレンブルー水溶
液を取り出し、分光光度計にて640〜690nmに存
在するピークの吸光度(A4)を測定した。続いて前記
測定に用いたメチレンブルー水溶液をサンプル表面に固
定したシリンダー内に戻して測定を継続し、測定7時
間、10時間経過したときのメチレンブルー水溶液の吸
光度を同様に測定した。100×(A0−At)/A0
で評価した各サンプルの光触媒活性を図2に示した。
【0027】
【表1】
【0028】図2に示すように、本試験方法で光触媒活
性が異なるサンプルNo.1〜4間の活性の比較を定量
的に実施できる。
【0029】(実施例3)表2に記載した条件でタイル
表面に加工を施したサンプルを準備し、その表面にφ6
0mm×h35mmのほう珪酸ガラス製シリンダーをコ
ニシ株式会社製化学反応形接着剤クイックメンダーで固
定したのちにエタノールで前記サンプル表面を洗浄した
後に強度1.5mW/cmの紫外線を3時間照射して
サンプル表面の清浄化前処理を行った。次に、サンプル
表面に照射される紫外線強度がMINOLTA紫外線強
度計UM−10(受光部UM−360)を用いて1.5
mW/cmになるように、サンプル表面から10cm
離れた距離に、サンプル表面と平行になるように波長3
00nmから400nmの紫外線を発光するブラックラ
イトを設置した。次に、0.01mMのメチレンブルー
水溶液を30mlにリン酸二水素カリウムとリン酸水素
二ナトリウムをそれぞれ0.025M含む水溶液を3m
lを添加した試験用水溶液を準備し、400〜700n
mに存在するピークを探索し、その内、最も大きなピー
クの吸光度(A0)を測定した後に、シリンダー内に前
記試験用水溶液を注入し、シリンダー上部開放口を透明
なラップ(旭化成工業株式会社製サランラップ)で封
じ、前記ブラックライト下で100rpmで光触媒活性
を測定した。また前期試験液にリン酸塩水溶液を添加し
ない場合についても同様に測定した。測定50時間経過
したときの前記メチレンブルー水溶液を取り出し、分光
光度計にて640〜690nmに存在するピークの吸光
度を測定した。続いて前記測定に用いたメチレンブルー
水溶液をサンプル表面に固定したシリンダー内に戻して
測定を継続し、測定120時間、150時間経過したと
きのメチレンブルー水溶液の吸光度を同様に測定した。
100×(A0−At)/A0で評価したリン酸塩添加
条件での各サンプルの光触媒活性を図3に、リン酸塩無
添加条件での各サンプルの光触媒活性を図4に示した。
【0030】
【表2】
【0031】図3と図4に示すように、光触媒活性の差
が非常に小さいサンプル間でもリン酸塩を添加すること
によって、活性差を明確化することができる。
【0032】(実施例4)φ50mm×h55mmのほ
う珪酸ガラス製容器の内表面に表3に記載した条件で加
工を施したサンプルを準備し、エタノールで前記サンプ
ル内表面を洗浄した後に強度1.5mW/cmの紫外
線を3時間照射してサンプル表面の清浄化前処理を行っ
た。次に、サンプル内底面に照射される紫外線強度がM
INOLTA紫外線強度計UM−10(受光部UM−3
60)を用いて50μW/cmになるように、サンプ
ル内底面から100cm離れた距離に、サンプル表面と
平行になるように波長300nmから400nmの紫外
線を発光するブラックライトを設置した。次に、0.0
1mMのメチレンブルー水溶液を30mlを準備し、6
40〜690nmに存在するピークの吸光度(A0)を
測定した後に、サンプル内に前記メチレンブルー水溶液
を注入してサンプル上部開放口を透明なラップ(旭化成
工業株式会社製サランラップ)で封じ、前記ブラックラ
イト下に静置して光触媒活性の測定を行なった。測定4
時間経過したときの前記メチレンブルー水溶液を取り出
し、分光光度計にて640〜690nmに存在するピー
クの吸光度(A4)を測定した。続いて前記測定に用い
たメチレンブルー水溶液をサンプル表面に固定したシリ
ンダー内に戻して測定を継続し、測定7時間、10時間
経過したときのメチレンブルー水溶液の吸光度を同様に
測定した。100×(A0−At)/A0で評価した各
サンプルの光触媒活性を図5に示した。
【0033】
【表3】
【0034】円筒形容器の内面に光触媒材料を加工した
サンプルでも、光触媒活性を正確かつ定量的に数値化で
きた。
【0035】(実施例5) 溶存酸素の影響 メチレンブルー水溶液中の溶存酸素の影響を調べる目的
で、真空デシケーター中での脱気、実験室での静置、マ
グネチックスターラーによる攪拌、酸素ガスによるバブ
リングという異なる4水準の溶存酸素量のメチレンブル
ー試験液を調製し、同一種の光触媒加工試験片に対し
て、分解活性示数の比較を行なった。基板に厚さ1.1
mmのソーダライムガラスを用い、下塗りに日本曹達
(株)製「ビストレイター」NRC300Aを引上速度2
0cm/minでディップコーティングし、60℃×1
5分で乾燥した。その上に、日本曹達(株)製NRC−1
00を引上速度15cm/minでディップコーティン
グし、250℃×30分で乾燥後、600℃×5分で焼
成してサンプルを得た。これをエタノールで十分清浄化
し、内径40mm、高さ30mmの円筒状シリンダーを
シリコーングリースで固定したものを4つ用意し、サン
プルNo.9、10、11、12とした。円筒容器の中
に、溶存酸素濃度を変えた、濃度0.01mMのメチレ
ンブルー水溶液を30g注入した。溶存酸素濃度の調整
方法は、サンプルNo.9は真空デシケーター内で1時
間脱気、No.10は実験室に1時間静置、No.11
はマグネチックスターラーで1時間攪拌、No.12は
酸素ガスで1時間バブリングとした。各々の溶存酸素量
をセントラル科学(株)製溶存酸素測定装置UD−1型D
Oメーターで測定した結果は、No.9は2.11mg
/l、No.10は5.58mg/l、No.11は
6.97mg/l、No.12は17.44mg/lで
あった。これらのサンプルに、1mW/cmの紫外線
をブラックライト蛍光ランプにより照射した。30分、
60分、90分、120分紫外線照射後のメチレンブル
ー水溶液の吸光スペクトルのピークトップの吸光度と、
初期の液の吸光スペクトルのピークトップの吸光度の差
ΔAbs.を求めた。この結果を図6に示す。縦軸にΔ
Abs.横軸に時間(分)をとってプロットし、最小二
乗法で直線近似した直線の傾きに10をかけたものを
分解活性示数として評価した。溶存酸素量、溶存酸素調
製方法、分解活性示数の関係を表4に示す。
【0036】
【表4】
【0037】標準状態より溶存酸素濃度の低いサンプル
No.9から、標準状態より溶存酸素濃度が高いサンプ
ルNo.12の、4水準どの溶存酸素濃度の条件でも、
分解活性示数は1200と等しくなった。よって、標準
状態の実験室で試験を行なう場合、試験に用いるメチレ
ンブルー水溶液の溶存酸素濃度の影響は無視できる事が
確認された。
【0038】(実施例6) 予備吸着の効果 基板に厚さ1.1mmのソーダライムガラスを用い、下
塗りに日本曹達(株)製「ビストレイター」NRC300
Aを引上速度20cm/minでディップコーティング
し、60℃×15分で乾燥した。その上に、日本曹達
(株)製NRC−100を引上速度15cm/minでデ
ィップコーティングし、250℃×30分で乾燥後、6
00℃×5分で焼成してサンプルを得た。これを十分清
浄化し、直径40mm、高さ30mmの円筒状シリンダ
ーをシリコーングリースで固定したものを4個用意し
た。そのうち2個のサンプルNo.13、14には、予
備吸着を行なった。予備吸着は、0.025mmol/lのメ
チレンブルー水溶液を30ml注入し、暗所で3時間保
管してメチレンブルーを吸着させてから、液を捨ててシ
リンダーを空にするという方法で行なった。もう2個の
サンプルNo.15、16には予備吸着を行なわず、清
浄化後シリンダーを固定した物をそのまま使用した。4
個すべてのシリンダーに0.01mmol/lのメチレンブル
ー水溶液を各30ml注入し、親水性フィルムで蓋をし
て、サンプル表面での強度が1mW/cm2になるように、ブ
ラックライト蛍光ランプにより紫外線を照射した。30
分、60分、90分、120分紫外線照射後の液の吸光
スペクトルのピークトップの吸光度と、初期の液の吸光
スペクトルのピークトップの吸光度の差ΔAbs.を求
めた。縦軸にΔAbs.横軸に時間(分)をとってプロ
ットし、最小二乗法で直線近似した。予備吸着ありのN
o.13、14の結果を図7、予備吸着なしのNo.1
5、16の結果を図8に示す。紫外線照射まえに予備吸
着を行なったサンプルは、2つとも傾きが0.0014
であった。また、予備吸着を行なわなかったサンプル
は、傾きが0.0032と0.0033であった。
【0039】予備吸着を行なったサンプルの吸光度変化
は分解によるものであり、予備吸着を行なわなかったサ
ンプルの吸光度変化は、分解と吸着の双方によるもので
ある。試験操作に予備吸着の過程を入れる事により、試
験液からサンプル表面にメチレンブルーが吸着すること
による試験液の脱色を低減し、分解性による脱色を正確
に評価できた。
【0040】(実施例7) 予備吸着液の濃度 紫外線照射時にセルに入れるメチレンブルー水溶液の濃
度は0.01mmol/lに統一し、予備吸着に用いる
液の濃度を変えて試験を行なった。
【0041】基板に厚さ1.1mmのソーダライムガラ
スを3枚用意し、下塗りに日本曹達(株)製「ビストレイ
ター」NRC300Aを引上速度20cm/minでデ
ィップコーティングし、60℃×15分で乾燥した。上
塗りに、日本曹達(株)製「ビストレイター」NRC31
0Cを引上速度20cm/minでディップコーティン
グし、60℃×15分で乾燥した。この光触媒コートガ
ラスに、内径40mm高さ30mmの円筒状シリンダー
をシリコングリースで固定した。このような手順で同様
に準備した3枚のサンプルをサンプルNo.17、1
8、19とした。サンプルNo.17は0.01mmo
l/l、サンプルNo.18は0.02mmol/l、
サンプルNo.19は0.05mmol/lのメチレン
ブルー水溶液35mlをシリンダーに注入し、12時間
の予備吸着を行った。予備吸着終了後に、シリンダーの
中を新しい0.01mmol/lのメチレンブルー水溶
液に入れ替え、親水性フィルムで蓋をして、サンプル表
面での強度が1mW/cmになるように、ブラックラ
イト蛍光ランプにより紫外線を照射した。紫外線20分
照射ごとに、合計120分まで、シリンダー内の液の吸
光スペクトルを測定した。吸光スペクトルの、664n
m付近にあるピークトップの吸光度の経時変化を図9に
示す。また、図9の紫外線照射時間40分から120分に
見られる、吸光度が直線的に変化している領域で、最小
二乗法による直線近似した傾きとR値を表5に示す。
実験開始初期の40分までは、初期条件の相違に起因し
て、Abs.値の変化の傾向は、サンプルによって若干
異なった。しかし、サンプルNo.17、18、19の
いずれにおいても、40分から120分のΔAbs.が
時間に対して直線的に変化している領域では、傾きがほ
ぼ等しく−0.00205、−0.00206、−0.
00208になった。すなわち、サンプルNo.17、
18、19の様に予備吸着液の濃度が異なっても、同一
の条件で評価をすると、反応速度が等くなることが分か
った。
【0042】
【表5】
【0043】予備吸着に異なる濃度のメチレンブルー水
溶液を使用しても、紫外線照射時に同一の濃度のメチレ
ンブルー試験液を使用すると、分解速度は等しくなっ
た。実験開始時の条件が多少異なっても、同様の条件で
評価するとほぼ同様の結果が得られる事から、この評価
方法は再現性が高い事が分かる。
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、正確かつ簡便に光触媒
分解活性を測定する方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 メチレンブルー濃度と紫外線減衰率との関係
を示す図。
【図2】 実施例2の実験結果を示す図。
【図3】 実施例3の一実験結果を示す図。
【図4】 実施例3の他の実験結果を示す図。
【図5】 実施例4の実験結果を示す図。
【図6】 実施例5の実験結果を示す図。
【図7】 実施例6の一実験結果を示す図。
【図8】 実施例6の他の実験結果を示す図。
【図9】 実施例7の他の実験結果を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── 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) G01N 31/10 G01N 31/10 (72)発明者 真弓 禎隆 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 中村 久紀 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 下吹越 光秀 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 Fターム(参考) 2G042 AA04 BC04 BC06 BC13 CA03 CA04 CA07 CA10 CB06 EA20 FA11 FA17 FA19 FB02 GA04 GA10 HA07 2G054 AA04 AB10 CB10 CE01 EA04 EB01 FA06 FB03 GA02 GB01 JA01 JA07 2G059 AA03 BB04 BB10 CC12 CC20 DD01 EE01 EE12 FF04 FF12 GG10 HH02 HH03 JJ01 MM01 MM02 4G069 AA20 BA02A BA02B BA04A BA04B BA13A BA14A BA14B BA16A BA22A BA48A CA01 CA10 CA11 CA17 EA08 EA11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a.基材表面に光触媒層が形成された板状
    のサンプルを準備する工程、 b.前記サンプルの少なくとも光触媒層が形成された表
    面を界面活性剤又はアルコール等の洗剤により洗浄しそ
    の後光触媒層表面に紫外線を照射する工程、 c.サンプルの光触媒層が形成されている表面に円筒状
    シリンダーを接着剤により固定する工程、 d.光触媒層が形成された表面から3〜150cm離し
    て円筒状のBLB光源をサンプルと平行に配置する工
    程、 e.前記円筒状シリンダー内壁よりも内側のサンプル表
    面の照度を予め照度計により測定するか、若しくはサン
    プルが透明の場合にサンプル裏面側にその裏面に接する
    ように照度計を配置する工程、 f.1.5mM以下、好ましくは0.001〜0.03
    mMのメチレンブルー水溶液を10〜100ml分光光
    度計のセルに入れて波長640〜690nmに存在する
    吸収ピークの高さ(A0)を測定する工程、 g.前記円筒状シリンダー内壁とサンプル表面により形
    成された凹部に前記メチレンブルー水溶液を注入する工
    程、 h.前記光源より前記サンプル表面のうちのメチレンブ
    ルー水溶液と接する部分に、波長300〜400nmの
    光が照度5〜2000μW/cmで照射されるように
    して光触媒分解活性の測定を開始する工程、 i.必要に応じて測定中にサンプルを振とうする工程、 j.必要に応じて測定中に前記シリンダー上面に透明な
    蓋をする工程、 k.測定開始後所定時間の後に前記メチレンブルー水溶
    液を取出し、分光光度計にて波長640〜690nmに
    存在する吸収ピークの高さ(At)を測定する工程、 l.必要に応じて工程kの後に、メチレンブルー水溶液
    を凹部に戻して測定を継続する工程、 m.At、又は、100×(A0−At)/A0、又
    は、縦軸にAtを、横軸に時間をプロットしたグラフの
    直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き、又
    は、縦軸にΔAbs.を、横軸に時間をプロットしたグ
    ラフの直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き
    により光触媒分解活性を評価する工程、を具備すること
    を特徴とする光触媒分解活性の測定方法。
  2. 【請求項2】a.基材表面に光触媒層が形成された板状
    のサンプルを準備する工程、 b.前記サンプルの少なくとも光触媒層が形成された表
    面を界面活性剤又はアルコール等の洗剤により洗浄しそ
    の後光触媒層表面に紫外線を照射する工程、 c.サンプルの光触媒層が形成されている表面に円筒状
    シリンダーを接着剤により固定する工程、 d.光触媒層が形成された表面から3〜150cm離し
    て円筒状のBLB光源をサンプルと平行に配置する工
    程、 e.前記円筒状シリンダー内壁よりも内側のサンプル表
    面の照度を予め照度計により測定するか、若しくはサン
    プルが透明の場合にサンプル裏面側にその裏面に接する
    ように照度計を配置する工程、 f.1.5mM以下、好ましくは0.001〜0.03
    mMのメチレンブルー水溶液を10〜100ml分光光
    度計のセルに入れて波長400〜700nmに存在する
    吸収ピークを探索し、最も吸光度が大きいピークの高さ
    (A0)を測定する工程、 g.前記円筒状シリンダー内壁とサンプル表面により形
    成された凹部に前記メチレンブルー水溶液を注入する工
    程、 h.前記光源より前記サンプル表面のうちのメチレンブ
    ルー水溶液と接する部分に、波長300〜400nmの
    光が照度5〜2000μW/cmで照射されるように
    して光触媒分解活性の測定を開始する工程、 i.必要に応じて測定中にサンプルを振とうする工程、 j.必要に応じて測定中に前記シリンダー上面に透明な
    蓋をする工程、 k.測定開始後所定時間の後に前記メチレンブルー水溶
    液を取出し、分光光度計にて波長400〜700nmに
    存在するピークを探索し、その内、最も大きな吸収ピー
    クの高さ(At)を測定する工程、 l.必要に応じて工程kの後に、メチレンブルー水溶液
    を凹部に戻して測定を継続する工程、 m.At、又は、100x(A0−At)/A0、又
    は、縦軸にAtを、横軸に時間をプロットしたグラフの
    直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き、又
    は、縦軸にΔAbs.を、横軸に時間をプロットしたグ
    ラフの直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き
    により光触媒分解活性を評価する工程、を具備すること
    を特徴とする光触媒分解活性の測定方法。
  3. 【請求項3】a.円筒状の容器内壁に光触媒層が形成さ
    れたサンプルを準備する工程、 b.前記サンプルの少なくとも光触媒層が形成された表
    面を界面活性剤又はアルコール等の洗剤により洗浄しそ
    の後光触媒層表面に紫外線を照射する工程、 c.前記サンプルの底面から、3〜150cm離して円
    筒状のBLBランプを容器底面と平行に配置する工程、 d.1.5mM以下、好ましくは0.001から0.0
    3mMのメチレンブルー水溶液を10〜100ml分光
    光度計のセルに入れて波長640〜690nmに存在す
    る吸収ピークの高さ(A0)を測定する工程、 e.前記サンプルに前記メチレンブルー水溶液を注入す
    る工程、 f.前記光源より前記サンプル表面のうちのメチレンブ
    ルー水溶液と接する部分に、波長300〜400nmの
    光が照度5〜2000μW/cmで照射されるように
    して光触媒分解活性の測定を開始する工程、 g.必要に応じて測定中に前記サンプルを振とうする工
    程、 h.必要に応じて前記サンプル上面に透明な蓋をする工
    程、 i.測定開始後所定時間の後に前記メチレンブルー水溶
    液を取り出し、分光光度計にて波長640〜690nm
    に存在する吸収ピークの高さ(At)を測定する工程、 j.必要に応じて工程iの後に、メチレンブルー水溶液
    を前期サンプルに戻して測定を継続する工程、 k.At、又は、100x(A0−At)/A0、又
    は、縦軸にAtを、横軸に時間をプロットしたグラフの
    直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き、又
    は、縦軸にΔAbs.を、横軸に時間をプロットしたグ
    ラフの直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き
    により光触媒分解活性を評価する工程、を具備すること
    を特徴とする光触媒活性の測定方法。
  4. 【請求項4】a.円筒状の容器内壁に光触媒層が形成さ
    れたサンプルを準備する工程、 b.前記サンプルの少なくとも光触媒層が形成された表
    面を界面活性剤又はアルコール等の洗剤により洗浄しそ
    の後光触媒層表面に紫外線を照射する工程、 c.前記サンプルの底面から、3〜150cm離して円
    筒状のBLBランプを容器底面と平行に配置する工程、 d.1.5mM以下、好ましくは0.001〜0.03
    mMのメチレンブルー水溶液を10〜100ml分光光
    度計のセルに入れて波長400〜700nmに存在する
    吸収ピークを探索し、最も吸光度が大きいピークの高さ
    (A0)を測定する工程、 e.前記サンプルに前記メチレンブルー水溶液を注入す
    る工程、 f.前記光源より前記サンプル表面のうちのメチレンブ
    ルー水溶液と接する部分に、波長300〜400nmの
    光が照度5〜2000μW/cmで照射されるように
    して光触媒分解活性の測定を開始する工程、 g.必要に応じて測定中に前記サンプルを振とうする工
    程、 h.必要に応じて前記サンプル上面に透明な蓋をする工
    程、 i.測定開始後所定時間の後に前記メチレンブルー水溶
    液を取出し、分光光度計にて波長400〜700nmに
    存在するピークを探索し、その内、最も大きな吸収ピー
    クの高さ(At)を測定する工程、 j.必要に応じて工程iの後に、メチレンブルー水溶液
    を前期サンプルに戻して測定を継続する工程、 k.At、又は、100x(A0−At)/A0、又
    は、縦軸にAtを、横軸に時間をプロットしたグラフの
    直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き、又
    は、縦軸にΔAbs.を、横軸に時間をプロットしたグ
    ラフの直線領域を最小二乗法で直線近似した直線の傾き
    により光触媒分解活性を評価する工程、を具備すること
    を特徴とする光触媒活性の測定方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005119220A1 (de) * 2004-06-03 2005-12-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum nachweis des photokatalytischen abbaus organischer farbstoffe mittels fluoreszenzanalyse
KR100631930B1 (ko) * 2004-07-02 2006-10-04 윤세진 광촉매 품질 인증 카드 및 그 인증방법
JP2008089395A (ja) * 2006-10-02 2008-04-17 Honda Instrument Service Co Ltd 光触媒計及び光能力測定方法並びにそれに用いるセンサヘッド
DE102009043378A1 (de) * 2009-08-13 2011-03-03 Technische Universität Braunschweig Verfahren und Verwendung lumineszenter Verbindungen zur Messung einer photokatalytischen Oberflächenaktivität

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005119220A1 (de) * 2004-06-03 2005-12-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum nachweis des photokatalytischen abbaus organischer farbstoffe mittels fluoreszenzanalyse
KR100631930B1 (ko) * 2004-07-02 2006-10-04 윤세진 광촉매 품질 인증 카드 및 그 인증방법
JP2008089395A (ja) * 2006-10-02 2008-04-17 Honda Instrument Service Co Ltd 光触媒計及び光能力測定方法並びにそれに用いるセンサヘッド
DE102009043378A1 (de) * 2009-08-13 2011-03-03 Technische Universität Braunschweig Verfahren und Verwendung lumineszenter Verbindungen zur Messung einer photokatalytischen Oberflächenaktivität
DE102009043378B4 (de) * 2009-08-13 2011-04-07 Technische Universität Braunschweig Verfahren und Verwendung lumineszenter Verbindungen zur Messung einer photokatalytischen Oberflächenaktivität

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