JP2004154750A - 光触媒の転動成形方法およびこの方法によって製造された光触媒 - Google Patents
光触媒の転動成形方法およびこの方法によって製造された光触媒 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004154750A JP2004154750A JP2002357329A JP2002357329A JP2004154750A JP 2004154750 A JP2004154750 A JP 2004154750A JP 2002357329 A JP2002357329 A JP 2002357329A JP 2002357329 A JP2002357329 A JP 2002357329A JP 2004154750 A JP2004154750 A JP 2004154750A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photocatalyst
- powder
- rolling
- titanium dioxide
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 39
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 35
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 18
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 17
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 16
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 13
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 13
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims description 13
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 13
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004590 silicone sealant Substances 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 4
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004375 physisorption Methods 0.000 claims description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 8
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 26
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 9
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- WHIVNJATOVLWBW-UHFFFAOYSA-N n-butan-2-ylidenehydroxylamine Chemical compound CCC(C)=NO WHIVNJATOVLWBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 238000010073 coating (rubber) Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0217—Pretreatment of the substrate before coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0219—Coating the coating containing organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0221—Coating of particles
- B01J37/0223—Coating of particles by rotation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0228—Coating in several steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/06—Washing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
【解決手段】基材表面上に光触媒を固定するのに焼成工程を経ずに、転動装置を用いて光触媒を形成する。基材の表面にシリコーン系バインダーを転動しながら均一に付着し、ついで前記バインダーが未硬化のうちに光触媒を転動して付着させ、水蒸気中または熱水中で処理後、乾燥し、光触媒粒子を露出した状態で保持した。
【選択図】図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒の転動成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日にいたるまで多種多様な光触媒の製造方法が提案されている。
従来の光触媒は基材表面上に光触媒性酸化物を固定するために焼成工程を経て行われている。たとえば、特許第3038599号は光触媒担持構造体に関するもので、光触媒層と担体との間に接着層を設けた構造を有する光触媒を担持したこの構造体は焼成工程を経て形成されている。また、特開平10−34143においても酸化チタンと酸化鉄の粉末の混合体は加圧焼成して成形されている。さらに、積層型光触媒に関して、特開昭62−68547はN形半導体として、TiO2 にPt層を介してP形半導体RuO2を使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光触媒は基材表面上に光触媒性酸化物を固定するのにすべて焼成工程を経て行われるため、焼成中に二酸化チタンは525℃付近でアナターゼ型からルチル型酸化チタンに変化し、触媒能力が低下し、触媒能力に限界がある。また、成形品であり、比較的高価な二酸化チタンを内部まで使用しなければならず、経済的でない。従来の積層型光触媒は、半導体の原理を利用し、異なる電位差を有する光触媒を積層して、その効果を得るように構成したものであり、その素材は高価でその生産工程は複雑な工程を経ている。
本発明は上記要望に応えるためになされたもので、その本発明の第1の目的は基材表面上に光触媒を固定するのに焼成工程を経ずに、パン型転動装置または公転運動を利用した転動装置を用いて、表面積の大きい、純粋な光触媒を生産する光触媒の転動成形方法を提供することにある。第2の目的は第一層目を成型した後に、第二層目を積層した光触媒の転動成形方法を提供することにある。第3の目的は基材表面上に固定したシリコーンバインダーを高度の親水性を持たせるようにした光触媒の転動成形方法を提供することにある。第4の目的は二酸化チタン、木炭、竹炭、活性炭、二酸化チタンと酸化鉄の混合粉体、二酸化チタン、酸化鉄および炭化物の混合粉体から選択した粉体とした光触媒の転動成形方法によって製造された光触媒を提供することにある。第4の目的は、白金、銅、アルミニュウムの粉体のいずれか1つを選択し、二酸化チタン、木炭、竹炭、活性炭、二酸化チタンと酸化鉄の混合粉体、二酸化チタン、酸化鉄および炭化物の混合粉体から選択した粉体に混合し光触媒の転動成形方法によって製造された光触媒を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため下記の手段を有する。
本発明の第一の目的を達成するため、シリコーン系バインダー塗布した基材を転動しながら、バインダーが未硬化のうちに光触媒を転動して付着させ、水蒸気中または熱水中で処理後、乾燥し、光触媒粒子を露出した状態で保持した。
本発明の第二の目的を達成するため、基材の表面にシリコーン系バインダーを塗布し転動しながら均一に付着し、ついでバインダーが未硬化のうちに基材の表面に第一層の粉体を転動して付着させ、さらにその表面にシリコーン系バインダーを攪拌しながら均一に付着させ、ついで前記バインダーが未硬化のうちに光触媒を転動して付着させ、水蒸気中または熱水中で処理後、乾燥し、光触媒粒子を露出した状態で保持した。
本発明の第三の目的を達成するため、光触媒は光励起によって、または熱のエネルギーによって、シリコン原子に結合する有機基の少なくとも一部が水酸基に置換され、さらにその上に物理吸着水層が形成されることにより、表面が水濡れ角0°に近い高度の親水性を呈するようにした。
光触媒は二酸化チタンの粉体、二酸化チタンと酸化鉄の混合粉体、二酸化チタンと酸化鉄、炭化物の混合粉体などが用いられる。炭化物には木炭、竹炭または活性炭を用いられる。この炭化物の作用により、水中、または大気中に浮遊している塩素、NOX等の有害な有機物を吸引捕獲する。
多孔質のシリコーンゴムの皮膜は二酸化チタン(TiO2)を保持すると共に水または水分に対して酸化還元反応が行われるスペースを提供する。すなわち、二酸化チタン(TiO2)の正孔は水の中間酸化生成物である酸素原子またはOHラジカル(活性酸素)が反応してH2とCO2を発生し、その結果、物体に付着した汚れ、細菌などの有機物を分解し無公害化する。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を基に説明する。
(第一実施例)
本実施例の光触媒の転動成形方法は基材としてセラミックスを使用し、セラミックスの表面にシリコーンシーラントを被覆し、その表面に二酸化チタンの粉体を被覆する。
転動装置は一般に知られるパン型転動装置または公転運動を利用した遠心転動装置を利用する。遠心転動装置は原理を描いた図1、図2に示すように、基台10に設置したモーター11、ピニオンギアー12、駆動ギア13を介して、テーブル14を駆動し、テーブル14に固定された円筒形の容器15からなり、容器内に基材としたセラミックボールの表面にシリコーン系バインダーを塗布して公転運動を与えると、基材の表面にシリコーン系バインダーが転動しながら膜厚が約0.1mm均一に付着させる。
ついで前記バインダーが未硬化のうちに二酸化チタン(TiO2)を転動して付着させる。その後、光触媒を別容器に移して、水蒸気中または熱水中で処理後、乾燥し作業を終える。
このとき、光触媒の表面は粒子を露出した状態で保持されている。シリコーンシーラントは、熱湯中に浸漬すると、シリコーンシーラント内のメチルエチルケトオキシム(MEKO)が急激に脱気するので気道が残留して多孔質となる。また、光触媒の光励起によって、シリコン原子に結合する有機基の少なくとも一部が水酸基に置換され、さらにその上に物理吸着水層が形成されることにより、表面が水濡れ角0°に近い高度の親水性を呈すると共に、光触媒の活性化を促す。シリコーンゴムの多孔質皮膜は二酸化チタン(TiO2)を保持すると共に水または水分に対して酸化還元反応が行われるスペースとなる。
【0006】
(試験例1)
図3は第一実施例における光触媒の転動成形方法で成形した二酸化チタン(TiO2)を被覆したセラミックボールの外観を示す写真で、図4は第一実例における光触媒ボールの表面状態を示す拡大写真である。転動成形方法により製作した光触媒について、メチレンブルーの反応を有機物の吸着、分解反応をメチレンブルー吸光度の変化としてみなしてメチレンブルー溶液の温度による吸光度変化を観察した。図3はメチレンブルーの吸光度の時間変化を示す図で、縦軸に吸光度、横軸に時間をとり、吸光度の変化を示す。メチレンブルーの反応の脱色反応条件はメチレンブルー濃度:0.005mmol、メチレンブルー溶液:30cc、試料:直径7mm球体92粒子、照射光:ブラックライト(中心波長365nm、強度約1mW/cm2)、溶液温度:40℃、反応時間 : 10分、20分、30分とした。その結果を図4に示す。図からわかるように、吸光度が10分で急激に0.10まで下がり、それ以降30分でほぼ0になった。
(試験例2)
酸化チタン、酸化鉄を1対1で配合した混合粉体を用いて前記試験例1と同一の方法で試料を作成し、吸光度テストした。
溶液温度:40℃、反応時間 : 10分、20分、30分とした。その結果、図6に示す結果を得た。図からわかるように、吸光度が10分で急激に0.10まで下がり、それ以降30分でほぼ0になった。温度との影響を見るために試験条件と同一とし温度20℃で試験し、その結果を40℃のものと比較した。この結果、20℃の条件下では40℃の条件と比べて若干反応時間は遅くなっていることがわかる。これは酸化チタンと酸化鉄の混合の光触媒が温度によって影響されることを示している。
(試験例3)
酸化チタン、酸化鉄を1対1で配合した混合粉体を用いて前記試験例1と同一の方法で試料を作成し、メチレンブルー吸光度試験をした。
溶液温度:40℃、反応時間 : 10分、20分、30分とし、ブラックライトを照射した場合と照射しない場合の影響を試験した。その結果、図7に示す結果を得た。図からわかるように、ブラックライトを照射した場合吸光度が10分で急激に0.10まで下がり、それ以降30分でほぼ0になった。これに対し、ブラックライトを照射しない場合は吸光度の反応は若干遅くなっていることがわかる。
これは酸化チタンと酸化鉄の混合粉体光触媒の反応が紫外線の有無によると考えられる。
(試験例4)
竹炭を1対1で配合した混合粉体を用いて前記試験例1と同一の方法で試料を作成し、メチレンブルー吸光度試験をした。図8は竹炭コートセラミックボールの外観を示す写真である。
溶液温度:40℃、反応時間 : 10分、20分、30分とし、ブラックライトを照射した場合と照射しない場合の影響を試験した。その結果、図9に示す結果を得た。図からわかるように、ブラックライトを照射した場合吸光度が10分で急激に0.10まで下がり、それ以降30分でほぼ0近くになった。これに対し、ブラックライトを照射しない場合は吸光度の反応は遅くなっていることがわかる。
これは竹炭の光触媒の反応が紫外線の有無によると考えられる。
なお活性炭を用いて、同様の試験をしたが、同様の結果を得ることができた。
【0007】
(第2実施例)
本実施例の光触媒の転動成形方法は基材としてセラミックスを使用し、セラミックスの表面にシリコーンシーラントで被覆し、ただちに炭化物の微粉体を付着し、湯中で固化させ、そのシリコーンシーラントを多孔質化し、さらにその表面に硬化のシリコーンシーラントで形成し、二層目に二酸化チタンを付着し、湯中で固化させた。
転動成形方法は転動装置を用いて、素材の自重を利用して転動成形する。図10は第一実例における光触媒の転動成形方法セラミックボールの表面状態を示す写真である。
シリコーンシーラントを湯で加熱することにより、シリコーンシーラント内のメチルエチルケトオキシム(MEKO)を光触媒効果で処理しながら、多孔質のゴムの皮膜となる。
このようにして製作した光触媒の転動成形方法を溶液温度:40℃でブラックライトを照射し有機物の吸着、分解反応をメチレンブルー吸光度の変化としてみなして試験をした。
【0008】
図5はメチレンブルーの吸光度の時間変化を示す図で、縦軸に吸光度、横軸に時間をとり、吸光度の変化を示す。メチレンブルーの反応の脱色反応条件はメチレンブルー濃度:0.005mmol、メチレンブルー溶液:30cc、溶液温度:40℃、照射光 :ブラックライト(中心波長365nm,強度約1mW/cm2)、反応時間 :10分、20分、30分とした。
その結果、この光触媒の転動成形方法は光触媒と熱触媒の両特性を発揮し、時間10分までに急激に反応し、さらに、実施例1と比較して、表面層には二酸化チタン(TiO2)があるため、ブラックライトによる光触媒反応が付加され、一層効果的に作用し30分で高速分解しゼロ近くまでほぼ完全にメチレンブルーを分解している。
【0009】
以上の実施例で述べたように、表面積の大きい、純粋な光触媒の表面層の吸着作用により、塩素の有害な有機物を吸引捕獲し、熱反応触媒効果により、物体に付着した汚れ、細菌などの有機物を分解し、無公害化することができる。
また、シリコーンゴムの皮膜は光触媒は光励起によって、または熱のエネルギーによって、シリコン原子に結合する有機基の少なくとも一部が水酸基に置換され、さらにその上に物理吸着水層が形成され、二酸化チタン(TiO2)を保持すると共に水または水分に対して酸化還元反応が行われる多孔質のスペースを作り、このため光触媒反応速度が速くなったと考えられる。
二酸化チタン(TiO2)の孔は水の中間酸化生成物である酸素原子またはOHラジカル(活性酸素)が反応してH2とCO2を発生し、その結果、物体に付着した汚れ、細菌などの有機物を分解し、無公害化していると考えられる。
第一実施例によれば、基材表面上に光触媒を固定するのに焼成工程を経ずに、パン型転動装置または公転運動を利用した転動装置を用いて、経済的で高い生産性を有する。
第二実施例によれば、第一層目を成型した後に、第二層目を積層した光触媒は表面層の二酸化チタンの光触媒効果および内部の炭化物と二酸化チタンの熱反応触媒効果の相乗効果により、光触媒と熱触媒の両特性を発揮でき、物体に付着した汚れ、細菌などの有機物を敏速に分解し無公害化することができる。
なお、試験例では一部の例を示したが、これ以外にも二酸化チタン、木炭、竹炭、活性炭、二酸化チタンと酸化鉄の混合粉体、二酸化チタン、酸化鉄および炭化物の混合粉体から選択した粉体を用いた転動成形方法によって光触媒が製造されるので、高効率の有機物の吸着および高効率の触媒効果が発揮する。また、本光触媒は白金、銅、アルミニュウムの粉体のいずれか1つを選択し、二酸化チタン、木炭、竹炭、活性炭、二酸化チタンと酸化鉄の混合粉体、二酸化チタン、酸化鉄および炭化物の混合粉体から選択した粉体に重量パーセントで10%混入すると、10%程度、高効率の触媒効果が発揮することができる。
【00010】
【発明の効果】
第一の発明によれば、基材表面上に光触媒を固定するのに焼成工程を経ずに、パン型転動装置または公転運動を利用した転動装置を用いて、光触媒を生産するので、光触媒粒子を露出した状態で保持でき、高効率の触媒効果が発揮できる。第二の発明によれば、第一層目を成型した後に、第二層目を積層した光触媒としたので、その複合作用により、高効率の有機物の吸着および高効率の触媒効果が発揮することができる。第三の発明によれば、基材表面上に固定したシリコーンバインダーを高度の親水性を持たせるようにしたので高効率の触媒効果が発揮することができる。第四の発明によれば、二酸化チタン、木炭、竹炭、活性炭、二酸化チタンと酸化鉄の混合粉体、二酸化チタン、酸化鉄および炭化物の混合粉体から選択した粉体を用いて転動成形方法によって光触媒が製造されるので、高効率の有機物の吸着および高効率の触媒効果が発揮することができる。第四の発明によれば、本光触媒は白金、銅、アルミニュウムの粉体のいずれか1つを選択し、二酸化チタン、木炭、竹炭、活性炭、二酸化チタンと酸化鉄の混合粉体、二酸化チタン、酸化鉄および炭化物の混合粉体から選択した粉体に混合したので、高効率の触媒効果が発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】遠心転動装置の駆動原理をしめす縦断面図である。
【図2】第遠心転動装置の駆動原理をしめす縦断面図である。
【図3】第一実施例における実験例1の酸化チタンコートセラミックボールの外観を示す写真である。
【図4】第一実施例における実験例1の酸化チタンコートセラミックボールの表面状態を示す写真である。
【図5】第一実施例における実験例1の酸化チタンコートセラミックボールについて、メチレンブルー吸光度試験で時間の経過に伴う吸光度変化を示す。
【図6】第一実施例における実験例2の酸化チタンと酸化鉄の混合粉体コートセラミックボールの温度変化について、メチレンブルー吸光度試験で時間の経過に伴う吸光度変化を示す。
【図7】第一実施例における実験例3の酸化チタンと酸化鉄の混合粉体コートセラミックボールの紫外線の影響について、メチレンブルー吸光度試験で時間の経過に伴う吸光度変化を示す。
【図8】第一実施例における実験例1の竹炭コートセラミックボールの表面状態を示す写真である。
【図9】第二実施例における実験例3の竹炭コートセラミックボールの紫外線の影響について、メチレンブルー吸光度試験で時間の経過に伴う吸光度変化を示す。
【図10】第三実施例における光触媒の転動成形方法におけるメチレンブルーの吸光度の時間変化を示す図を示す。
【符号の説明】
10:基台
11:モーター
12:ピニオンギアー
13:駆動ギア
14:テーブル
15:円筒形の容器
21:基材
22:光触媒
23:炭化物
24:酸化鉄
25:シリコン
26:酸化鉄
Claims (14)
- 基材の表面にシリコーン系バインダーを攪拌しながら均一に塗布し、ついで前記バインダーが未硬化のうちに光触媒を転動して付着させ、水蒸気中または熱水中で処理後、乾燥し、光触媒粒子を露出した状態で保持したことを特徴とする光触媒の転動成形方法。
- 基材の表面にシリコーン系バインダーを塗布し転動しながらを均一に付着し、ついでバインダーが未硬化のうちに基材の表面に第一層の粉体を転動して付着させ、さらにその表面にシリコーン系バインダーを転動しながら均一に付着し、ついで前記バインダーが未硬化のうちに第二層の粉体を転動して付着させ、水蒸気中または熱水中で処理後、乾燥し、光触媒粒子を露出した状態で保持したことを特徴とする光触媒の転動成形方法。
- 転動方法はパン型転動装置または公転運動を利用した遠心転動装置を用いて、基材である球体の表面にシリコーン系バインダーを付着した光触媒を転動して付着させたことを特徴とする光触媒の転動成形方法。
- 光触媒は二酸化チタンの粉体であることを特徴とする請求項1項記載の光触媒の転動成形方法。
- 光触媒は二酸化チタンと酸化鉄の混合粉体であることを特徴とする請求項1項記載の光触媒の転動成形方法。
- 光触媒は二酸化チタンと酸化鉄、炭化物の混合粉体であることを特徴とする請求項1項記載の光触媒の転動成形方法。
- 第一層の粉体を二酸化チタンとし、第二層の粉体は酸化鉄であることを特徴とする請求項2項記載の光触媒の転動成形方法。
- 第一層の粉体を炭化物とし、第二層の粉体は二酸化チタンであることを特徴とする請求項2項記載の光触媒の転動成形方法。
- 炭化物は木炭、竹炭または活性炭の微粉末としたことを特徴とする請求項5項、請求項7項の光触媒の転動成形方法。
- シリコーン系バインダーは、RTVゴム、シリコーンシーラント、LIMのいずれか1つを選択したことを特徴とする請求項1項、請求項2項記載の光触媒の転動成形方法。
- 基材はセラミックス、金属、ガラス、無機素材としたことを特徴とする、請求項1項、2項記載の光触媒の転動成形方法。
- 白金、銅、アルミニュウムの粉体のいずれか1つを選択し混合したことを特徴とする請求項1項、2項記載の光触媒の転動成形方法。
- 光触媒は光励起によって、または熱のエネルギーによって、シリコン原子に結合する有機基の少なくとも一部が水酸基に置換され、さらにその上に物理吸着水層が形成されることにより、表面が水濡れ角0°に近い高度の親水性を呈しやすくしたことを特徴とした請求項1項乃至請求項12項記載の光触媒の転動成形方法によって製造された光触媒。
- 請求項1項乃至請求項12項記載の光触媒の転動成形方法によって製造された光触媒。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002357329A JP4415069B2 (ja) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | 光触媒の転動成形方法およびこの方法によって製造された光触媒 |
PCT/JP2003/014111 WO2004041431A1 (ja) | 2002-11-05 | 2003-11-05 | 球体への光触媒等の転動成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002357329A JP4415069B2 (ja) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | 光触媒の転動成形方法およびこの方法によって製造された光触媒 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004154750A true JP2004154750A (ja) | 2004-06-03 |
JP4415069B2 JP4415069B2 (ja) | 2010-02-17 |
Family
ID=32310777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002357329A Expired - Fee Related JP4415069B2 (ja) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | 光触媒の転動成形方法およびこの方法によって製造された光触媒 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4415069B2 (ja) |
WO (1) | WO2004041431A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007032180A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Nichiha Corp | 建築板の製造方法 |
JP2018069117A (ja) * | 2016-10-25 | 2018-05-10 | シャープ株式会社 | 光触媒担持磁性体及びその製造方法、それを用いた水の浄化方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE235314T1 (de) * | 1993-12-10 | 2003-04-15 | Toto Ltd | Multifunktionelles material mit photokatalytischer funktion und verfahren zur dessen herstellung |
EP1304366B2 (en) * | 1995-03-20 | 2012-10-03 | Toto Ltd. | Use of a photocatalytically rendered superhydrophilic surface with antifogging properties |
JP2002177792A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-25 | Sosho:Kk | 流体浄化用光触媒とその製造方法 |
-
2002
- 2002-11-05 JP JP2002357329A patent/JP4415069B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-11-05 WO PCT/JP2003/014111 patent/WO2004041431A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007032180A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Nichiha Corp | 建築板の製造方法 |
JP2018069117A (ja) * | 2016-10-25 | 2018-05-10 | シャープ株式会社 | 光触媒担持磁性体及びその製造方法、それを用いた水の浄化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004041431A1 (ja) | 2004-05-21 |
JP4415069B2 (ja) | 2010-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Amiri et al. | Bi 2 WO 6/Ag 3 PO 4–Ag Z-scheme heterojunction as a new plasmonic visible-light-driven photocatalyst: performance evaluation and mechanism study | |
Shokri et al. | Photocatalytic degradation of ceftriaxone in aqueous solutions by immobilized TiO2 and ZnO nanoparticles: investigating operational parameters | |
JPH11290692A (ja) | 光触媒及びその製造方法並びに光触媒含有成形体及びその製造方法 | |
CN104475173A (zh) | 一种高吸附负载型光催化剂的制备方法 | |
CN107149872B (zh) | 光催化净化气体便利贴的制备方法 | |
Shen et al. | Selective photocatalysis on molecular imprinted TiO 2 thin films prepared via an improved liquid phase deposition method | |
JP2013530923A (ja) | ドープされた材料 | |
JPH11343426A (ja) | 光触媒塗料 | |
JP5547458B2 (ja) | 大気浄化性能を有するアルミニウム製品およびその製造方法 | |
JP4415069B2 (ja) | 光触媒の転動成形方法およびこの方法によって製造された光触媒 | |
CN212309083U (zh) | 以光触媒滤网所组成的空气净化装置 | |
JP2000218161A (ja) | 光触媒体 | |
Bansiddhi et al. | Ecofriendly 3D printed TiO2/SiO2/polymer scaffolds for dye removal | |
JPH09278928A (ja) | 機能性多孔質樹脂フィルム及びその製造法 | |
JP5892614B2 (ja) | 光触媒担持体、その製法及び光触媒担持体を用いた有機物分解方法 | |
JP4692987B2 (ja) | 防腐装置 | |
JP4534144B2 (ja) | 浄化装置 | |
KR101845912B1 (ko) | 수처리용 광촉매 기판 및 그 제조방법 | |
CN110639611B (zh) | 聚乙二醇热还原接枝改性的石墨烯光催化剂及其制备和应用 | |
CN104841416B (zh) | 一种新型正方形片状硼酸氧铋光催化剂的制备方法 | |
JP2001152362A (ja) | 光触媒被覆金属板 | |
TW201609264A (zh) | 光催化過濾器及其製造方法和再生方法 | |
JP2002126537A (ja) | 金属酸化物系光触媒およびその製法 | |
Kaneva et al. | Nanosized composite thin films of SiO2-ZnO for photocatalytic decomposition of organic dyes–structure and characterization | |
JPH11157966A (ja) | 光触媒機能を有する陶磁器及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050507 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050507 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080826 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081022 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081022 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090818 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090820 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121204 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |