JP2003190812A

JP2003190812A - 光触媒体

Info

Publication number: JP2003190812A
Application number: JP2001398380A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawakatsu; 晃川勝
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-08
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP4075377B2

Abstract

(57)【要約】【課題】可視光により高い光触媒活性を得ることができ
る光触媒体を提供する。【解決手段】光触媒体１０は、基体１と；Ｔｉ、Ｏ、Ｃ
を主成分とし、ＴｉＯ₂微粒子が酸化物換算質量比で３
０〜９０質量％の範囲内となるように混合され、かつ金
属クラスター微粒子が分散されて基体上に製膜され、こ
の金属クラスター微粒子のプラズマ共鳴による可視光の
吸収ピークを有する光触媒膜２と；を具備している。こ
の光触媒体１０によれば、金属クラスター微粒子のプラ
ズマ共鳴により可視光の吸収を発生させ、吸収された可
視光エネルギーを効果的に利用して高い光触媒活性を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可視光で作用する光
触媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】消臭、防汚およびまたは抗菌を行うため
に、光触媒膜を用いることが知られている。光触媒膜
は、紫外線照射を受けて、その光エネルギーを吸収する
と、光触媒膜を構成して光触媒作用を呈する半導体に電
子とホールが生成する。電子とホールは、膜表面にある
酸素や水と反応して活性酸素や他の活性なラジカルなど
を生じ、有機物からなる汚れ物質や臭い成分を酸化還元
して分解するとされている。

【０００３】光触媒作用のある物質のうち、現在最も有
望視されているのは酸化チタンである。酸化チタンは、
光触媒作用が顕著であるとともに、安全で工業的に合理
的な価格で、しかも必要量を入手できる物質だからであ
る。

【０００４】近時、光触媒膜の有用性に注目して、建材
など幅広い物品に光触媒膜を形成しようとする動きが活
発である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の光触媒膜は、約
４００ｎｍ以下の紫外線によって活性化されるため、ブ
ラックライトや水銀ランプのように紫外線を多く放射す
る人工光源を用いるか、太陽光線中に含まれる紫外線を
利用している。

【０００６】しかし、人工光源により紫外線を光触媒膜
に照射させるためには人工光源を新たに設ける必要があ
るため設備コストが上昇する。また、太陽光には一定量
の紫外線が含まれるが、光触媒体の使用状態によっては
太陽光でも紫外線量が十分でないことが多い。

【０００７】したがって、太陽光が照射されるような環
境下でも効率良く光触媒活性が得られるように、可視光
で光触媒作用を生起させる試みがなされている。

【０００８】本発明者は、特開平１１−１０４５００号
公報（従来技術）に記載されているように、可視光によ
り光触媒作用が得られる技術を開発した。この従来技術
は、酸化チタンからなる光触媒膜に金属クラスター（微
粒子）を混入し、金属クラスターの可視域のプラズマ共
鳴による吸収によって生じた電子を酸化チタンで利用す
るものである。

【０００９】しかしながら、この従来技術では、光触媒
膜のベースとなる酸化チタンの光触媒活性が十分でな
く、また可視光により金属クラスターに生じた電子の酸
化チタンへの移行効率が低いため、可視光による光触媒
活性は十分に得られなかった。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、可視光により高い光触媒活性を得ることができる
光触媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を達成するための手段】請求項１の光触媒体は、
基体と；Ｔｉ、Ｏ、Ｃを主成分とし、ＴｉＯ₂微粒子が
酸化物換算質量比で３０〜９０質量％の範囲内となるよ
うに混合され、かつ金属クラスター微粒子が分散されて
基体上に製膜され、この金属クラスター微粒子のプラズ
マ共鳴による可視光の吸収ピークを有する光触媒膜と；
を具備していることを特徴とする。

【００１２】本発明者は、光触媒膜のベースおよび金属
クラスター微粒子の組合わせ条件などを種々検討した結
果、上記構成に基づく光触媒膜が可視光により光触媒作
用を生起して非常に高い光触媒活性を得ることができる
という結果を得た。

【００１３】すなわち、基体上に形成された光触媒膜の
ベースを高活性なＴｉ（チタン）、Ｏ（酸素）、Ｃ（炭
素）を主成分とし、この光触媒膜のベースにはＴｉＯ₂
微粒子を酸化物換算質量比で３０〜９０質量％の範囲内
で混合させ、かつ金属クラスター微粒子を光触媒膜に分
散させることによって、金属クラスター微粒子のプラズ
マ共鳴による可視光の吸収を発生させ、吸収した可視光
エネルギーを効果的に光触媒作用に利用することが可能
となった。

【００１４】なお、ＴｉＯ₂微粒子は、アナターゼまた
はアナターゼ・ルチル混合の結晶であるのが望ましい。

【００１５】請求項２は、請求項１記載の光触媒体にお
いて、ＴｉＯ₂微粒子および金属クラスター微粒子の粒
径が１．０〜３０ｎｍの範囲内であることを特徴とす
る。

【００１６】ＴｉＯ₂微粒子および金属クラスター微粒
子の粒径を上記範囲内とすることにより、高い光触媒活
性が得られる。この要因は、ＴｉＯ₂微粒子および金属
クラスター微粒子がほぼ同レベルの量子サイズ効果のあ
る粒径を有しているため、その混合により、通常と異な
った強い相互作用が発揮され、金属クラスター微粒子か
らＴｉＯ₂微粒子または光触媒膜ベースの酸化チタンへ
高効率で電子の移行が行わるためと思われる。

【００１７】請求項３は、請求項１または２記載の光触
媒体において、光触媒膜全体のＣ／Ｏ原子比が３０％以
下であり、かつ光触媒膜表面におけるＣ／Ｏ原子比が１
０％以下となるように構成されていることを特徴とす
る。

【００１８】光触媒膜に含まれるＣ（炭素）およびＯ
（酸素）の原子比を上記のとおり規定することにより、
より高い光触媒活性を得ることができるという結果を得
た。これは、主に光触媒膜のベースに含まれるＣの存在
比率を制御して形成することが可能となる。すなわち、
光触媒膜表面には、Ｃはできるだけ少ない方が光触媒活
性は高いことが分かった。

【００１９】請求項４は、請求項１ないし３いずれか一
記載の光触媒体において、金属クラスター微粒子が、Ａ
ｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃ
ｒ，Ｖ，Ｍｎ，ＣｕおよびＮｉからなる群のうち少なく
とも一種類以上であることを特徴とする。

【００２０】上記の各金属は、クラスター状態でプラズ
マ共鳴による吸収が可視光領域に発生するので、本発明
の光触媒体に好適である。これらの金属は、これを金属
単体で、または化合物として用いることができる。化合
物としては、酸化物、窒化物および炭化物の形で使用す
ることができる。

【００２１】請求項５は、請求項１ないし３いずれか一
記載の光触媒体において、金属クラスター微粒子は、光
触媒膜に対し５．０〜３０質量％の範囲内となるように
分散されていることを特徴とする。

【００２２】可視光を効果的に吸収させて高い光触媒活
性を得るためには、金属クラスター微粒子を光触媒膜に
対し５．０〜３０質量％分散させる必要がある。金属ク
ラスター微粒子の分散量が５．０質量％未満であると可
視光を効果的に吸収できず、３０質量％を超えると可視
光を吸収しても光触媒作用を生起する酸化チタンの割合
が減少するため、高い光触媒活性を得ることができな
い。

【００２３】請求項６は、請求項１ないし５いずれか一
記載の光触媒体において、光触媒膜の少なくとも一部の
表面に酸化珪素（ＳｉＯ₂）が形成されていることを特
徴とする。

【００２４】酸化珪素（シリカ）のような酸化物を光触
媒膜の表面に他成分として添加すると、光触媒作用の一
種である親水性が現れるが、本発明においても同様の効
果が発生した。

【００２５】請求項７は、請求項１ないし６いずれか一
記載の光触媒体において、光触媒膜は、膜厚が１０〜２
５０ｎｍであり、かつ光触媒膜の波長４００〜６００ｎ
ｍの平均透過率が８０％以下であり、かつその最大透過
率および最小透過率の差が５％以上あることを特徴とす
る。

【００２６】ここでいう透過率とは、光触媒膜単独の透
過率を意味し、基体の透過率・吸収は考慮されるもので
はない。

【００２７】金属クラスターによる光プラズマ吸収特性
は、本来特定の波長を中心とした半値幅の狭い鋭い線状
の吸収スペクトルを示すが、本発明の光触媒膜では吸収
スペクトルが拡がり、波長４００〜６００ｎｍの平均透
過率が８０％以下であり、かつその最大透過率および最
小透過率の差が５％以上となる。このことは、広い可視
光の波長範囲でほぼ均等に可視光が金属クラスターに吸
収されていることを示している。

【００２８】本発明において、基体とは、光触媒膜を形
成したい物体の全てに適応する。たとえば、建築材、衛
生用機器、厨房用機器、機器用フィルター、家電機器、
照明用器材、内装材、医療用各種器材、繊維類などの機
能材が該当する。以下、これらの機能材の例を示す。た
だし、これは本発明の理解を助けるためであって、本発
明の適用範囲を制限するものではない。建築材として
は、タイル、床材、窓材、壁材などである。衛生用機器
としては、洗面台、浴槽、大・小便器などである。厨房
用機器としては、流し、調理台、食器戸棚などである。
機器用フィルターとしては、空気清浄器用フィルター、
風呂用循環器用フィルター、空気調和装置用フィルタ
ー、暖房器用フィルター、消臭器用フィルターなどであ
る。家電機器としては、冷蔵庫、洗濯機、電子レンジ、
皿洗い器、コーヒーメーカー、電気掃除機などである。
照明用器材としては、ランプたとえば蛍光ランプ、照明
器具用セード・グローブ、透光性カバー、シャンデリア
用ようらく、反射板、ソケットなどである。内装材とし
ては、カーテン、壁紙などである。基体に形成された光
触媒膜が光照射を受けて活性化し、消臭、防汚、抗菌な
どの作用を併せて行う。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。

【００３０】図１は、本発明の第１の実施形態における
光触媒体の断面を拡大して示す概念的模式図である。

【００３１】各図において、１０は光触媒体、１は基
体、２は光触媒膜である。基体１は、厚さ３ｍｍ、一辺
の長さが約５０ｍｍの矩形板状ソーダライムガラスから
構成されている。

【００３２】本実施形態の光触媒膜は、Ｔｉ、Ｏ、Ｃを
主成分とする光触媒膜で、光触媒膜にＴｉＯ₂（酸化チ
タン）微粒子が混合され、その量が光触媒膜の酸化物質
量換算比で３０〜９０質量％であり、かつ金属クラスタ
ー微粒子を分散して形成されている。

【００３３】この光触媒膜２の形成方法の一例を説明す
る。例えば、原材料として、アナターゼなどからなる平
均粒径約７ｎｍのＴｉＯ₂微粒子を水およびエタノール
などからなる有機溶剤に添加剤等を加えて分散させた溶
液にＴｉＯＲ₂（Ｒはアセチルアセトン（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂））
をＴｉＯ₂に対し３０質量％溶解した一次溶液を調製す
る。

【００３４】一次溶液のＴｉＯＲ₂は、アセチルアセト
ン（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）、シクロペンタジエニル（Ｃ₅Ｈ₅）ま
たはジピバロイルメタン（Ｃ₁₁Ｈ₁₉Ｏ₂）などであって
も同様の光触媒膜２が形成できる。

【００３５】また、ＴｉＯＲ₂を使用する場合、塗膜時
の成膜性が悪く、色むらや分解性のむらが発生しやす
い。これを改善するたＴｉＯＲ₂のＲのうち平均１個以
下を別のアルキル基、水酸基、アルコキシ基、カルボキ
シル基で置換すると高い分解力を維持しつつ成膜性を改
善できる。

【００３６】こうして得られた一次溶液に、平均粒径約
４ｎｍの金属クラスター微粒子としてのＡｕ微粒子を分
散させ、二次溶液を調整する。この二次溶液を基体１の
表面に塗布乾燥し、必要に応じて熱処理を行って膜厚が
１０〜２５０ｎｍの光触媒膜２を製膜する。

【００３７】このように製膜された光触媒膜２は、金属
クラスター微粒子の可視光吸収ピークが発生している関
係で波長４００〜６００ｎｍの平均透過率が８０％以下
となり、その最大透過率および最小透過率の差が５％以
上となる。

【００３８】光触媒膜２の酸化チタンはその多くがアナ
ターゼ形の結晶を呈している。しかし、実際にはアナタ
ーゼ形にルチル形が混合して形成される場合も多く、そ
れでも実用的な光触媒作用を得ることができる。したが
って、本実施形態においては、両者の混合した態様を許
容する。

【００３９】光触媒膜２の他の製膜方法としては、一次
溶液にＨＡｕＣｌ₄などを溶解させて二次溶液を調整
し、この二次溶液を基体１の表面に塗布乾燥し、熱処理
またはＵＶ照射などにより還元処理を行って膜中に直塗
Ａｕクラスターを形成して製膜してもよい。この場合の
熱処理は１５０〜５００℃である。

【００４０】なお、光触媒膜２を熱処理することによ
り、光触媒膜２の原材料を部分的に熱分解して強度の高
い光触媒膜２を得ることができる。Ａｕクラスターの添
加量はＡｕ／ＴｉＯ₂＝５．０〜４０質量％程度であ
る。なお、このＡｕクラスターの添加量は目的に応じて
調整するのが望ましい。

【００４１】また、ＴｉＯ₂微粒子の粒径と金属クラス
ター微粒子の粒径とを１．０〜３０ｎｍの範囲内とする
ことにより、より高い光触媒活性が得られることが確認
された。これは、ＴｉＯ₂超微粒子および金属クラスタ
ー微粒子がほぼ同レベルの量子サイズ効果を有する粒径
になり、通常と異なった強い相互作用が発生して、金属
クラスター微粒子から光触媒膜２中の酸化チタンへ電子
が高い効率で移行するためと思われる。

【００４２】図２は、本実施形態の光触媒体１０の光透
過率特性を示すグラフである。グラフ中、曲線ａは光触
媒膜２の膜厚が約１５０ｎｍ、Ａｕ／ＴｉＯ₂＝２５質
量％とした場合の本実施形態の光触媒体１０の光透過率
特性を示し、曲線ｂは光触媒膜が形成されていない基体
１のみからなる比較例の光透過率特性を示している。

【００４３】図２のグラフによれば、比較例に比べて本
実施形態の光触媒体１０は、可視光の透過率が低く、可
視光の吸収が起こっていることが分かる。これは、本実
施形態の光触媒体１０は、Ａｕクラスターの光プラズマ
共鳴による可視光の吸収が波長５５０〜６５０ｎｍ近傍
に発生し、緑色ないし赤色を中心に可視光を吸収してい
るためである。この場合、光触媒体１０は濃紫色の外観
を呈する。本来、Ａｕクラスターによる吸収は鋭い線ス
ペクトルであるが、その大きさと形状の乱れ、内部の電
子密度と誘電特性の乱れなどが起因して吸収スペクトル
が拡がり、また、電子がＡｕから外部へ移動することに
よりさらに吸収スペクトルが拡がって可視光の透過率が
広い波長領域にわたって低下しているものと思われる。
このため、図２のグラフでは、波長４８０ｎｍ〜７００
ｎｍの広い領域で吸収ピークが生じており、吸収効率が
高いことがわかる。

【００４４】図３は、本実施形態の光触媒体１０の分解
力を示したグラフである。

【００４５】本実施形態の光触媒体１０の分解力を調べ
るために、まず波長５５０ｎｍの透過率が４０〜３０％
となるように形成された上記実施形態の光触媒体１０を
用意した。この光触媒体１０に自動車の排気ガスに含ま
れる「すす」と同じ成分のカーボン微粒子を塗布し、可
視光を照射して酸化・分解試験を行った。

【００４６】そして、紫外線出力が比較的少ない直管形
蛍光ランプ（ＦＬ２０）および紫外線吸収膜付直管形蛍
光ランプ（ＦＬ２０・ＮＵ）から出力された可視光を用
意した光触媒体１０に別々に照射してカーボン微粒子の
酸化・分解性を調べた。

【００４７】図３のグラフ中、曲線イは直管形蛍光ラン
プ（ＦＬ２０）から出力された可視光を光触媒体１０に
照射した場合のカーボン微粒子の分解性を示している。
ここでいう分解性は、波長５５０ｎｍの透過率を可視光
照射開始から経過時間毎の変化率を相対的に比較して示
したものである。曲線ロは、紫外線出力が比較的多いブ
ラックライト（ＦＬ２０ＢＬＢ）の出力光を光触媒体１
０に照射した場合のカーボン微粒子の分解性を示してい
る。ブラックライトによる出力光を照射した場合は、可
視光を多く照射した曲線イの分解性と同等かそれよりも
低いことが図３のグラフから分かる。

【００４８】また、金属クラスター微粒子を分散させて
いない以外は上記実施形態と同様の構成の光触媒体を比
較例として用意した。この比較例の光触媒体に直管形蛍
光ランプ（ＦＬ２０）から出力された可視光を照射し、
上記と同様に分解性を調べた。曲線ニはその結果を示
す。このように、金属クラスター微粒子を分散させてい
ない比較例の光触媒体は、分解性が極めて低いことが図
３のグラフから分かる。

【００４９】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。本実施形態の光触媒体１０は、上記第１の実施
形態の光触媒膜２の少なくとも一部の表面に酸化珪素
（ＳｉＯ₂）を形成したものであり、他の構成は同じで
ある。

【００５０】本実施形態の光触媒体１０は、光触媒膜２
の表面に、メチルトリエトキシシランを０．１質量％含
有するアルコール溶液を塗布し、３００〜５００℃の温
度で熱処理して表面にＳｉＯｘを部分的に形成したもの
である。

【００５１】光触媒膜２の表面に酸化珪素（シリカ）の
ような酸化物を光触媒膜の表面に他成分として添加する
と、光触媒作用の一種である親水性が現れる。これによ
り、本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果
が得られるとともに、親水性も発揮させることができ
る。

【００５２】比較的高温領域で熱処理を行う場合には、
光触媒膜２の酸化チタンがアナターゼ形の結晶構造とな
るように熱処理するのが望ましい。酸化チタンには結晶
構造としてルチル形とアナターゼ形とがあるが、光触媒
作用はアナターゼ形の方が優れていると考えられてお
り、膜強度、耐久性なども向上するためである。

【００５３】なお、本発明の光触媒体はランプとしても
適用可能である。この場合、ランプの発光原理は問わな
い。たとえば、ガラスバルブを基体とした場合にこのガ
ラスバルブ表面上に光触媒膜が形成される。ガラスバル
ブは、放電媒体を包囲している態様であってもよいし、
発光部を内包している発光管をさらに包囲する外管であ
ってもよい。すなわち、ランプは白熱電球、放電ランプ
などであることを許容し、白熱電球の場合にはフィラメ
ントが発熱部に、放電ランプの場合には放電によって輝
線を発する放電媒体や蛍光体層などが発光部にそれぞれ
該当する。また、ＬＥＤの場合には発光半導体チップが
発光部に、モールド樹脂がガラスバルブにそれぞれ該当
するため、広義にはバルブはガラスに限定されない。た
だし、本発明の光触媒体は、可視光を吸収する特性を有
しているので、照明用途としてのランプに使用する場合
には、可視光の吸収率を照明効果が損なわれない程度に
調整する必要がある。

【００５４】白熱電球の場合、色温度が高いハロゲン電
球の方が一般照明用電球より波長４００ｎｍ以下の発光
割合が高いが、一般照明用の白熱電球であってもよい。
放電ランプの場合、低圧放電ランプおよび高圧放電ラン
プのいずれでもよい。

【００５５】低圧放電ランプとしては、たとえば蛍光ラ
ンプがある。蛍光ランプに用いる蛍光体を選択して４０
０ｎｍ以下の発光を適当に増加させることができる。こ
のような蛍光ランプは、比較的可視光の低下が少なく
て、しかも光触媒体の活性化作用が一般照明用の蛍光ラ
ンプに比較して良好なので、光触媒体活性化用のランプ
として好適である。しかし、本発明は一般照明用として
従来から多用されている三波長形発光の蛍光体やカルシ
ウムハロリン酸塩蛍光体を用いた蛍光ランプであること
を許容するものである。

【００５６】また、主として４００ｎｍ以下の発光を利
用する目的の殺菌ランプやブラックライト、ケミカルラ
ンプなどをも許容する。一方、高圧放電ランプとして
は、たとえば水銀ランプ、メタルハライドランプおよび
高圧ナトリウムランプなどであることを許容する。

【００５７】ランプのガラスバルブを基体として光触媒
膜を形成しているので、たとえランプが発生する４００
ｎｍ以下の発光量が少なくても光触媒膜を十分に活性化
することができる。

【００５８】ランプを用いると、光触媒作用によりガラ
スバルブに付着するたばこの脂や、ばい煙などの有機質
の汚れ物質が分解されるので、ガラスバルブの汚れによ
る光束低下が少なくなる。このため、長期間にわたって
良好な照明を行うことができるとともに、ランプの清掃
インターバルを長くすることができる。

【００５９】さらに、ランプが点灯するのに伴って生じ
る発熱により、ランプの周囲に熱対流が発生じ、室内の
空気が対流する。ランプに接触した空気の消臭、殺菌が
行われる。したがって、本発明のランプを用いることに
より、室内空気を消臭、殺菌することができる。

【００６０】また、本発明の光触媒体は、照明器具とし
て使用することも可能である。照明器具の場合には、照
明器具本体の制光手段または反射体を基体とし、この制
光手段などの少なくとも一部に光触媒膜を形成すればよ
い。照明器具は、屋外用および屋内用のいずれでもよ
い。ただし、本発明の光触媒体は、可視光を吸収する特
性を有しているので、可視光の吸収率を照明効果が損な
われない程度に調整する必要がある。

【００６１】制光手段は、反射体、グローブ、セード、
透光性カバーおよびルーバなどの一種類または任意の複
数種類の組み合わせで用いられていることを許容する。
また、制光手段の全体に光触媒膜を形成してもよいし、
その一部分に形成してもよい。

【００６２】制光手段は、使用によりばい煙やたばこの
脂などの有機物からなる汚れがそこに付着すると、照明
器具としての光学性能が低下するが、光触媒膜を形成し
ておくことにより、汚れが分解されるので、光学性能の
低下を抑制することができる。

【００６３】また、制光手段に接触した空気中の臭い物
質を分解したり殺菌することにより、室内の脱臭、殺菌
を行うこともできる。

【００６４】さらに、光触媒体を膜状に形成するだけで
なく、粒形状また、両家以上に下ものをさらに膜状に形
成するなど種種に形成でき、用途としては照明器具の他
たとえば冷蔵庫、エアコンディショナー、空気清浄装置
などに収納できる大きさおよび構造にして、これらの機
器に配設することにより、脱臭または殺菌手段とするこ
ともできる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１の光触媒体によれば、Ｔｉ、
Ｏ、Ｃを主成分とし、ＴｉＯ₂微粒子が酸化物換算質量
比で３０〜９０質量％の範囲内となるように混合され、
かつ金属クラスター微粒子が分散された光触媒膜を基体
上に製膜したので、金属クラスター微粒子のプラズマ共
鳴により可視光の吸収を発生させ、吸収された可視光エ
ネルギーを効果的に利用して高い光触媒活性を得ること
ができる。

【００６６】請求項２の光触媒体によれば、ＴｉＯ₂微
粒子および金属クラスター微粒子の粒径を１．０〜３０
ｎｍの範囲内とすることにより、より高い光触媒活性を
得ることができる。

【００６７】請求項３の光触媒体によれば、光触媒膜の
Ｃ／Ｏ原子比を上記のとおり規定したので、より高い光
触媒活性を得ることができる。

【００６８】請求項４の光触媒体によれば、金属クラス
ター微粒子を構成する金属を規定した光触媒体を提供す
ることができる。

【００６９】請求項５の光触媒体によれば、金属クラス
ター微粒子の分散量を規定することにより、確実に高い
光触媒活性を得ることができる。

【００７０】請求項６の光触媒体によれば、酸化珪素
（ＳｉＯ₂）を光触媒膜の少なくとも一部の表面に形成
したので、親水性を備えた高い光触媒活性を得ることが
できる。

【００７１】請求項７の光触媒体によれば、光触媒膜の
可視光透過率を規定したので、金属クラスター微粒子に
よる可視光吸収が確実に行われ、高い光触媒活性が得ら
れる光触媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における光触媒体の断
面を拡大して示す概念的模式図。

【図２】第１の実施形態の光触媒体の光透過率特性を示
すグラフ。

【図３】第１の実施形態の光触媒体の分解力を示したグ
ラフ。

【符号の説明】

１…基体、２…光触媒膜、１０…光触媒体

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０１Ｄ 53/86 Ｂ０１Ｊ 23/52 ＡＢ０１Ｊ 23/52 Ｍ 37/04 １０２ 37/04 １０２Ｆ２１Ｖ 3/04 ＦＦ２１Ｖ 3/04 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＪＨＦターム(参考） 4C080 AA07 AA09 BB02 BB05 CC02 CC12 HH05 JJ06 KK02 KK08 LL03 LL10 MM02 MM07 MM12 MM13 NN06 NN14 NN15 QQ03 4D048 AA22 BA07X BA23Y BA25Y BA28Y BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA34X BA35Y BA36Y BA37Y BA38Y BA41X BA45X BB17 EA01 4G069 AA03 AA08 BA04A BA04B BA08A BA08B BA48A BC31A BC32A BC33A BC33B BC54A BC58A BC62A BC66A BC67A BC68A BC70A BC71A BC72A BC75A CD10 DA05 EB15X EB18X EB18Y EB19 EC22Y EC27 FA01 FA03 FB05 FB23 FB29 FC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体と；Ｔｉ、Ｏ、Ｃを主成分とし、Ｔ
ｉＯ₂微粒子が酸化物換算質量比で３０〜９０質量％の
範囲内となるように混合され、かつ金属クラスター微粒
子が分散されて基体上に製膜され、この金属クラスター
微粒子のプラズマ共鳴による可視光の吸収ピークを有す
る光触媒膜と；を具備していることを特徴とする光触媒
体。
【請求項２】ＴｉＯ₂微粒子および金属クラスター微
粒子の粒径が１．０〜３０ｎｍの範囲内であることを特
徴とする請求項１記載の光触媒体。
【請求項３】光触媒膜全体のＣ／Ｏ原子比が３０％以
下であり、かつ光触媒膜表面におけるＣ／Ｏ原子比が１
０％以下となるように構成されていることを特徴とする
請求項１または２記載の光触媒体。
【請求項４】金属クラスター微粒子が、Ａｇ，Ａｕ，
Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｖ，Ｍ
ｎ，ＣｕおよびＮｉからなる群のうち少なくとも一種類
以上であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか
一記載の光触媒体。
【請求項５】金属クラスター微粒子は、光触媒膜に対
し５．０〜３０質量％の範囲内となるように分散されて
いることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載
の光触媒体。
【請求項６】光触媒膜の少なくとも一部の表面に酸化
珪素（ＳｉＯ₂）が形成されていることを特徴とする請
求項１ないし５いずれか一記載の光触媒体。
【請求項７】光触媒膜は、膜厚が１０〜２５０ｎｍで
あり、かつ光触媒膜の波長４００〜６００ｎｍの平均透
過率が８０％以下であり、かつその最大透過率および最
小透過率の差が５％以上あることを特徴とする請求項１
ないし６いずれか一記載の光触媒体。