JP2005087880A - Photocatalyst composite material, photocatalyst particle, and coating material - Google Patents
Photocatalyst composite material, photocatalyst particle, and coating material Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005087880A JP2005087880A JP2003325122A JP2003325122A JP2005087880A JP 2005087880 A JP2005087880 A JP 2005087880A JP 2003325122 A JP2003325122 A JP 2003325122A JP 2003325122 A JP2003325122 A JP 2003325122A JP 2005087880 A JP2005087880 A JP 2005087880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc oxide
- photocatalyst
- composite material
- nitrogen
- sample
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 43
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 17
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 14
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 14
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- -1 nitrogen ions Chemical class 0.000 description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 6
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 6
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 6
- 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 5
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- HCFAJYNVAYBARA-UHFFFAOYSA-N 4-heptanone Chemical compound CCCC(=O)CCC HCFAJYNVAYBARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- VSQYNPJPULBZKU-UHFFFAOYSA-N mercury xenon Chemical compound [Xe].[Hg] VSQYNPJPULBZKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 2
- DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(ethyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC)(OCC)OCC DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- BVNZLSHMOBSFKP-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxysilane Chemical compound CC(C)(C)O[SiH3] BVNZLSHMOBSFKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 1-benzylpyrrolidine-3-carboxamide Chemical compound C1C(C(=O)N)CCN1CC1=CC=CC=C1 HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-Oxohexane Chemical compound CCCCC(C)=O QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRGQKLFZSNYTDX-UHFFFAOYSA-N 3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl-tri(propan-2-yloxy)silane Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)CCCOCC1CO1 JRGQKLFZSNYTDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXLAEGYMDGUSBD-UHFFFAOYSA-N 3-[diethoxy(methyl)silyl]propan-1-amine Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCN HXLAEGYMDGUSBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBNRBJNIYVXSQV-UHFFFAOYSA-N 3-[diethoxy(methyl)silyl]propane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCS MBNRBJNIYVXSQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 3-[diethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYAASQNKCWTPKI-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethoxy(methyl)silyl]propan-1-amine Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCN ZYAASQNKCWTPKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKYAJDOSWUATPI-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethoxy(methyl)silyl]propane-1-thiol Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCS IKYAJDOSWUATPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZMNXXQIQIHFGC-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C LZMNXXQIQIHFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQMCVFDSKWCIGP-UHFFFAOYSA-N 3-[tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]silyl]propane-1-thiol Chemical compound CC(C)(C)O[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)CCCS LQMCVFDSKWCIGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTLRFJLBOVEWPM-UHFFFAOYSA-N 3-[tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]silyl]propyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)O[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)CCCOC(=O)C=C QTLRFJLBOVEWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXKAXHPVFLEQHV-UHFFFAOYSA-N 3-tri(propan-2-yloxy)silylpropan-1-amine Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)CCCN OXKAXHPVFLEQHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJUFQURUUZMUOG-UHFFFAOYSA-N 3-tri(propan-2-yloxy)silylpropane-1-thiol Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)CCCS CJUFQURUUZMUOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CHPNMYQJQQGAJS-UHFFFAOYSA-N 3-tri(propan-2-yloxy)silylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)CCCOC(=O)C(C)=C CHPNMYQJQQGAJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- DXOZGQZJMPUKTK-UHFFFAOYSA-N Cl[Si](Cl)(Cl)Cl.C1(=CC=CC=C1)[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl.C1(=CC=CC=C1)[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C DXOZGQZJMPUKTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001780 ECTFE Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000519995 Stachys sylvatica Species 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical group [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940072049 amyl acetate Drugs 0.000 description 1
- PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N anhydrous amyl acetate Natural products CCCCCOC(C)=O PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- UWMGVIKSCFGFDR-UHFFFAOYSA-N benzyl(dibromo)silane Chemical compound Br[SiH](Br)CC1=CC=CC=C1 UWMGVIKSCFGFDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N butanoic acid ethyl ester Natural products CCCC(=O)OCC OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043232 butyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- BAAAEEDPKUHLID-UHFFFAOYSA-N decyl(triethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC BAAAEEDPKUHLID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KQAHMVLQCSALSX-UHFFFAOYSA-N decyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC KQAHMVLQCSALSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGUMJWWZSTXCAM-UHFFFAOYSA-N decyl-tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C AGUMJWWZSTXCAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- LIQOCGKQCFXKLF-UHFFFAOYSA-N dibromo(dimethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(Br)Br LIQOCGKQCFXKLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBUGVTOEUNNUHR-UHFFFAOYSA-N dibromo(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](Br)(Br)C1=CC=CC=C1 DBUGVTOEUNNUHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSXYHAQZDCICNX-UHFFFAOYSA-N dichloro(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 OSXYHAQZDCICNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNEPOXWQWFSSOU-UHFFFAOYSA-N dichloro-methyl-phenylsilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 GNEPOXWQWFSSOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N diethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTARVPUIYXHRRB-UHFFFAOYSA-N diethoxy-methyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOCC1CO1 OTARVPUIYXHRRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MNFGEHQPOWJJBH-UHFFFAOYSA-N diethoxy-methyl-phenylsilane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)C1=CC=CC=C1 MNFGEHQPOWJJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGWJKDPTLUDSJT-UHFFFAOYSA-N diethyl dimethyl silicate Chemical compound CCO[Si](OC)(OC)OCC VGWJKDPTLUDSJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHGNXNCOTZPEEK-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOCC1CO1 WHGNXNCOTZPEEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CVQVSVBUMVSJES-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-phenylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C1=CC=CC=C1 CVQVSVBUMVSJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001810 electrochemical catalytic reforming Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MABAWBWRUSBLKQ-UHFFFAOYSA-N ethenyl-tri(propan-2-yloxy)silane Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)C=C MABAWBWRUSBLKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQRPSOKLSZSNAR-UHFFFAOYSA-N ethenyl-tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]silane Chemical compound CC(C)(C)O[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)C=C BQRPSOKLSZSNAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229940093499 ethyl acetate Drugs 0.000 description 1
- SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N ethyl(trimethoxy)silane Chemical compound CC[Si](OC)(OC)OC SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYEJNNDSIXAGNK-UHFFFAOYSA-N ethyl-tri(propan-2-yloxy)silane Chemical compound CC(C)O[Si](CC)(OC(C)C)OC(C)C MYEJNNDSIXAGNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVQNVYMTWXEMSF-UHFFFAOYSA-N ethyl-tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]silane Chemical compound CC(C)(C)O[Si](CC)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C ZVQNVYMTWXEMSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000007716 flux method Methods 0.000 description 1
- 235000013611 frozen food Nutrition 0.000 description 1
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-M heptanoate Chemical compound CCCCCCC([O-])=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N hexyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCC[Si](OC)(OC)OC CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPTKSEHTOJHGOV-UHFFFAOYSA-N hexyl-tri(propan-2-yloxy)silane Chemical compound CCCCCC[Si](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C DPTKSEHTOJHGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QECCXOBPOBIUMS-UHFFFAOYSA-N hexyl-tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]silane Chemical compound CCCCCC[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C QECCXOBPOBIUMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N isopropanol acetate Natural products CC(C)OC(C)=O JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940011051 isopropyl acetate Drugs 0.000 description 1
- GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N isovaleric acid Chemical compound CC(C)CC(O)=O GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- HLXDKGBELJJMHR-UHFFFAOYSA-N methyl-tri(propan-2-yloxy)silane Chemical compound CC(C)O[Si](C)(OC(C)C)OC(C)C HLXDKGBELJJMHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHQDZKRRVNGIQL-UHFFFAOYSA-N methyl-tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]silane Chemical compound CC(C)(C)O[Si](C)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C AHQDZKRRVNGIQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- IHVVJLCVJNNCDK-UHFFFAOYSA-N octadecyl-tri(propan-2-yloxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C IHVVJLCVJNNCDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLYCYWCVSGPDFR-UHFFFAOYSA-N octadecyltrimethoxysilane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC SLYCYWCVSGPDFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- VPLNCHFJAOKWBT-UHFFFAOYSA-N phenyl-tri(propan-2-yloxy)silane Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)C1=CC=CC=C1 VPLNCHFJAOKWBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005054 phenyltrichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- ZMYXZXUHYAGGKG-UHFFFAOYSA-N propoxysilane Chemical compound CCCO[SiH3] ZMYXZXUHYAGGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- AIFMYMZGQVTROK-UHFFFAOYSA-N silicon tetrabromide Chemical compound Br[Si](Br)(Br)Br AIFMYMZGQVTROK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- PCADGSDEFOMDNL-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yloxy)-(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)CCC(F)(F)F PCADGSDEFOMDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQVCTPXBBSKLFS-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yloxy)-propylsilane Chemical compound CCC[Si](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C MQVCTPXBBSKLFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MLZOPJVPCGTFGS-UHFFFAOYSA-N tribromo(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound FC(F)(F)CC[Si](Br)(Br)Br MLZOPJVPCGTFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYZDWEPTQWHDLZ-UHFFFAOYSA-N tribromo(decyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](Br)(Br)Br LYZDWEPTQWHDLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVENDAGPVNAYLY-UHFFFAOYSA-N tribromo(ethyl)silane Chemical compound CC[Si](Br)(Br)Br KVENDAGPVNAYLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VRUFDMFAHKOFOT-UHFFFAOYSA-N tribromo(hexyl)silane Chemical compound CCCCCC[Si](Br)(Br)Br VRUFDMFAHKOFOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBSUPJLTDMARAI-UHFFFAOYSA-N tribromo(methyl)silane Chemical compound C[Si](Br)(Br)Br KBSUPJLTDMARAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCEOWKUMFSNHFM-UHFFFAOYSA-N tribromo(octadecyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](Br)(Br)Br RCEOWKUMFSNHFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPTIEXHGTPSFDC-UHFFFAOYSA-N tribromo(phenyl)silane Chemical compound Br[Si](Br)(Br)C1=CC=CC=C1 HPTIEXHGTPSFDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWRKNKVDHIEKHS-UHFFFAOYSA-N tribromo(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](Br)(Br)Br RWRKNKVDHIEKHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEUBQNJHVBMUMD-UHFFFAOYSA-N trichloro(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound FC(F)(F)CC[Si](Cl)(Cl)Cl WEUBQNJHVBMUMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HLWCOIUDOLYBGD-UHFFFAOYSA-N trichloro(decyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl HLWCOIUDOLYBGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C=C GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOYFEXPFPVDYIS-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethyl)silane Chemical compound CC[Si](Cl)(Cl)Cl ZOYFEXPFPVDYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFXJGGDONSCPOF-UHFFFAOYSA-N trichloro(hexyl)silane Chemical compound CCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl LFXJGGDONSCPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N trichloro(octadecyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N trichloro(phenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOEHJNBEOVLHGL-UHFFFAOYSA-N trichloro(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](Cl)(Cl)Cl DOEHJNBEOVLHGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLGWXNBXAXOQBG-UHFFFAOYSA-N triethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCC(F)(F)F ZLGWXNBXAXOQBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZMJEGJVKFTGMU-UHFFFAOYSA-N triethoxy(octadecyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FZMJEGJVKFTGMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OCC)(OCC)OCC NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLGNHOJUQFHYEZ-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)F JLGNHOJUQFHYEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-yl)ethyl]silane Chemical compound C1C(CC[Si](OC)(OC)OC)CCC2OC21 DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIOBRIJHDZBWDE-UHFFFAOYSA-N tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound CC(C)(C)O[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)CCC(F)(F)F JIOBRIJHDZBWDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUSDGIZCXCUHAI-UHFFFAOYSA-N tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CC(C)(C)O[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)CCCOCC1CO1 WUSDGIZCXCUHAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPPYBTFPZSGK-UHFFFAOYSA-N tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-propylsilane Chemical compound CCC[Si](OC(C)(C)C)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C DIZPPYBTFPZSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000005050 vinyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、高活性な光触媒活性を有する光触媒材料に関する。 The present invention relates to a photocatalytic material having a highly active photocatalytic activity.
光触媒材料にバンドギャップ以上のエネルギーの光を照射すると電子、正孔が励起し、それらが表面に拡散することで酸化還元反応や親水化反応が発現する。その機能を生かして、光触媒材料は、環境浄化や防汚、セルフクリーニング、防曇などの様々な分野に使用されている。 When the photocatalytic material is irradiated with light having energy greater than or equal to the band gap, electrons and holes are excited and diffused on the surface, so that an oxidation-reduction reaction or a hydrophilization reaction appears. Taking advantage of this function, photocatalytic materials are used in various fields such as environmental purification, antifouling, self-cleaning, and antifogging.
光触媒反応は光励起したキャリアが材料の表面に移動することによって生じるので、光触媒材料の内部にキャリアの散乱源となる酸素欠陥や結晶粒界が少ないほど光触媒活性が高い。また、光触媒活性は表面の結晶方位面にも依存する。一般に、表面の酸素原子が光触媒反応の活性サイトとして働くので、表面に酸素が存在する結晶面の反応速度は速い(例えば、非特許文献1参照)。 Since the photocatalytic reaction occurs when the photoexcited carrier moves to the surface of the material, the photocatalytic activity is higher as the number of oxygen vacancies and crystal grain boundaries that are carrier scattering sources is smaller in the photocatalytic material. The photocatalytic activity also depends on the surface crystal orientation. In general, since oxygen atoms on the surface act as active sites for the photocatalytic reaction, the reaction rate of crystal planes where oxygen is present on the surface is fast (see, for example, Non-Patent Document 1).
酸化亜鉛は光触媒材料の一つとして知られている。酸化亜鉛において、伝導帯の下端が水の還元電位よりマイナス側にあり、価電子帯の上端が水の酸化電位よりプラス側にあることから、酸化亜鉛は強い酸化還元力を有する。また、酸化亜鉛は白色顔料、バリスター、表面弾性波(SAW)素子、ガスセンサー、圧電素子、焦電素子、ショットキーダイオード、レーザー発光素子、薄膜トランジスタ(TFT)、音響共振素子、紫外光検地素子、透明磁性体などの幅広い分野で使用されている。 Zinc oxide is known as one of photocatalytic materials. In zinc oxide, since the lower end of the conduction band is on the negative side of the reduction potential of water and the upper end of the valence band is on the positive side of the oxidation potential of water, zinc oxide has a strong redox power. Zinc oxide is a white pigment, varistor, surface acoustic wave (SAW) element, gas sensor, piezoelectric element, pyroelectric element, Schottky diode, laser light emitting element, thin film transistor (TFT), acoustic resonance element, ultraviolet light detecting element. It is used in a wide range of fields such as transparent magnetic materials.
特にエレクトロニクスの分野において、ヘテロエピタキシャル成長による酸化亜鉛単結晶の薄膜化が検討されている。酸化亜鉛は、基材の材質によって結晶面を作り分けることが可能である。例えば、面内配向性を有する酸化亜鉛の研究例として、高周波マグネトロンスパッタ法(例えば、特許文献1、非特許文献2、非特許文献3参照)、CVD法(例えば、非特許文献4参照)、MOCVD法(例えば、非特許文献5参照)、PEMOCVD法(例えば、非特許文献6参照)によるサファイア基材上での成膜が挙げられる。しかし、特許文献1ではスパッタリングのガス圧が4×10-3torr であるためにプラズマの平均自由行程が増大し、成膜時のダメージが大きいこと、非特許文献2では薄膜の体積抵抗率が70Ω・cmであること、非特許文献3ではスパッタリングのガス圧が5×10-3torrであるためにプラズマの平均自由行程が増大し、成膜時のダメージが大きいこと、非特許文献4では薄膜を大気中にさらすと体積抵抗率が104Ω・cm以下に低下すること(非特許文献7参照)、非特許文献5では薄膜のCL(カソードルミネッセンス)スペクトルを室温で測定しており、またそのスペクトルのλ=600nm付近にブロードなピークが見られること、非特許文献6では成膜時にCVDとアルゴンガスのプラズマを併用していることから、いずれの薄膜も酸素欠陥が多く、光触媒材料に適さなかったと考えられる。
In particular, in the field of electronics, thinning of zinc oxide single crystals by heteroepitaxial growth is being studied. Zinc oxide can make crystal planes according to the material of the substrate. For example, as a research example of zinc oxide having in-plane orientation, a high-frequency magnetron sputtering method (see, for example,
一方、本発明者らは酸化亜鉛薄膜中の酸素欠陥を低減させる技術として、窒素イオンのドーピングを提案した(例えば、特許文献2参照)。窒素イオンをドーピングすると、窒素イオンの電荷補償効果によって酸素欠陥の生成が抑制される。特許文献2では配向性と光触媒活性の関係については検討していなかった。
光触媒反応が好適に作用する結晶方位面をもち、結晶粒界や酸素欠陥を低減した構造を有する高活性な光触媒材料を提供する。 Provided is a highly active photocatalytic material having a crystal orientation plane on which a photocatalytic reaction suitably acts and having a structure with reduced crystal grain boundaries and oxygen defects.
本発明では、基材の上に、ウルツ鉱型構造の(110)面が表面となるように結晶成長した酸化亜鉛からなる層が固定化された光触媒複合材であって、前記酸化亜鉛に窒素がドープされていることを特徴とする光触媒複合材を提供する。
ウルツ鉱型構造の(110)面の表面には、活性サイトとなる酸素原子が存在する。また、窒素をドープすると電荷補償効果によって酸素欠陥の発生を抑制するため、高い光触媒活性を実現することができる。
In the present invention, there is provided a photocatalyst composite material in which a layer made of zinc oxide crystal-grown so that the (110) face of the wurtzite structure is the surface is fixed on a base material, Is provided. A photocatalytic composite material is provided.
On the surface of the (110) plane of the wurtzite structure, oxygen atoms that serve as active sites exist. Further, when nitrogen is doped, the generation of oxygen defects is suppressed by the charge compensation effect, so that high photocatalytic activity can be realized.
本発明では、ウルツ鉱型構造の(110)結晶面が表面となるように結晶成長し、かつ窒素がドープされている酸化亜鉛光触媒材料を提供した。結晶方位面の最適化と酸素欠陥の低減によって、高い光触媒活性(酸化分解力、親水性)を示した。 In the present invention, a zinc oxide photocatalytic material is provided in which crystal growth is performed such that the (110) crystal plane of the wurtzite structure is the surface, and nitrogen is doped. High photocatalytic activity (oxidative decomposition power, hydrophilicity) was demonstrated by optimizing the crystal orientation and reducing oxygen defects.
本発明の光触媒材料の使用形態として、基材上への光触媒材料の固定化が挙げられる。基材の材質には特に制限はないが、金属材料、無機材料が好ましい。特に好ましい態様においては、基材としてサファイアR面を使用する。 As a usage form of the photocatalyst material of the present invention, immobilization of a photocatalyst material on a substrate can be mentioned. The material of the base material is not particularly limited, but a metal material and an inorganic material are preferable. In a particularly preferred embodiment, a sapphire R plane is used as the substrate.
本発明において、酸化亜鉛薄膜の表面はウルツ鉱型構造の(110)面である。ウルツ鉱型構造の(110)面の表面には光触媒反応の活性サイトとなる酸素原子が存在する。例えば、酸化亜鉛ヘテロエピタキシャル膜として数多く報告されているウルツ鉱型構造の(001)面において、その最表面は亜鉛原子しかない場合がエネルギー的に最も安定である。表面をウルツ鉱型構造の(110)面で構成させることによって、光触媒活性が大幅に向上する。 In the present invention, the surface of the zinc oxide thin film is a (110) plane having a wurtzite structure. On the surface of the (110) plane of the wurtzite structure, oxygen atoms that serve as active sites for the photocatalytic reaction are present. For example, in the (001) plane of a wurtzite structure, which has been reported as a zinc oxide heteroepitaxial film, the most stable energy is when the outermost surface has only zinc atoms. The photocatalytic activity is greatly improved by forming the surface with the (110) plane of the wurtzite structure.
本発明の好ましい態様においては、前記酸化亜鉛薄膜に窒素がドープされている。ドーパントとしては窒素の他に硫黄、リン、炭素も知られているが、プロセスの容易性から、窒素が好ましい。窒素をドーピングした場合、電荷補償効果によって酸素欠陥の生成を抑制することができるので、結果として高い光触媒活性を発現できる。前記不純物をドープする位置は、格子酸素の一部を置換、光触媒材料の格子間、結晶粒界のいずれか、ないし、これらの組み合わせが可能である。ドープは表面だけでも、薄膜内部にまで行ってもどちらでもよい In a preferred embodiment of the present invention, the zinc oxide thin film is doped with nitrogen. In addition to nitrogen, sulfur, phosphorus, and carbon are also known as dopants. Nitrogen is preferable from the viewpoint of ease of process. When nitrogen is doped, the generation of oxygen defects can be suppressed by the charge compensation effect, and as a result, high photocatalytic activity can be expressed. The position where the impurity is doped may be any one of lattice oxygen substitution, interstitial space of the photocatalytic material, crystal grain boundary, or a combination thereof. Doping can be done either on the surface or even inside the thin film
本発明の好ましい態様においては、前記酸化亜鉛薄膜は面内配向性を有する。面内配向性を有することで結晶粒界が減少し、それによって電子、正孔の移動度が向上し、結果として高い光触媒活性を発現できる。 In a preferred embodiment of the present invention, the zinc oxide thin film has in-plane orientation. By having in-plane orientation, crystal grain boundaries are reduced, whereby the mobility of electrons and holes is improved, and as a result, high photocatalytic activity can be expressed.
前記酸化亜鉛薄膜の膜厚は10nm以上でかつ2μm以下が好ましい。10nm未満では膜が不均一(海島構造)になり、2μmを超えると膜の透明性を失うので用途によっては不適当である。 The film thickness of the zinc oxide thin film is preferably 10 nm or more and 2 μm or less. If it is less than 10 nm, the film becomes non-uniform (sea-island structure), and if it exceeds 2 μm, the transparency of the film is lost.
前記光触媒材料の表面粗さは2nm以上でかつ200nm以下であることが好ましい。15nm以上でかつ200nm以下がより好ましい。表面粗さを付与すると表面積が増加し、それに伴って反応サイト数も増加するために光触媒活性が高くなる。また、表面粗さが付与されると、表面の水との接触角が低くなり、親水化現象を利用した防曇やセルフクリーニング等の用途に対して有利に働く。表面粗さが2nm未満では膜の表面積が小さいために光触媒反応に寄与する反応サイト量が少なく、200nmを超えると可視光散乱によって膜の透明性を失うので用途によっては不適当である。 The surface roughness of the photocatalytic material is preferably 2 nm or more and 200 nm or less. More preferably, it is 15 nm or more and 200 nm or less. When surface roughness is imparted, the surface area increases, and the number of reaction sites increases accordingly, so that the photocatalytic activity increases. Further, when the surface roughness is imparted, the contact angle with the surface water is lowered, which is advantageous for applications such as anti-fogging and self-cleaning utilizing the hydrophilization phenomenon. When the surface roughness is less than 2 nm, the surface area of the film is small, so the amount of reaction sites contributing to the photocatalytic reaction is small. When the surface roughness exceeds 200 nm, the transparency of the film is lost by visible light scattering, which is not suitable for some applications.
本発明の好ましい態様においては、基材がサファイアR面である。サファイアR面を基板として使用すると、ヘテロエピタキシャル成長によってウルツ鉱型構造の(110)面が表面になるように結晶成長する。 In the preferable aspect of this invention, a base material is a sapphire R surface. When the sapphire R-plane is used as a substrate, crystals are grown by heteroepitaxial growth so that the (110) plane of the wurtzite structure becomes the surface.
本発明の好ましい態様においては、前記酸化亜鉛がスパッタ法で製造される。スパッタ装置のチャンバー内部では、導入した窒素ガスが解離し、高エネルギーの窒素プラズマが生成するため、光触媒材料への窒素ドープを容易に行うことができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the zinc oxide is produced by a sputtering method. Inside the chamber of the sputtering apparatus, the introduced nitrogen gas is dissociated to generate high-energy nitrogen plasma, so that the photocatalytic material can be easily doped with nitrogen.
前記スパッタ法による製造方法において、反応ガスの全圧は6.0×10-3 torr以上が好ましい。6.0×10-3torr未満では、プラズマの平均自由行程が増大し、成膜時にダメージが増加する可能性がある。 In the production method by the sputtering method, the total pressure of the reaction gas is preferably 6.0 × 10 −3 torr or more. If it is less than 6.0 × 10 −3 torr, the mean free path of the plasma increases and damage may increase during film formation.
スパッタ装置には、直流スパッタ、高周波スパッタ、マグネトロンスパッタ、イオンビームスパッタ、ECRスパッタなどの形式があるが、そのいずれの形式でも成膜可能である。 Sputtering devices include DC sputtering, high frequency sputtering, magnetron sputtering, ion beam sputtering, ECR sputtering, and the like, and any of these types can form a film.
前記スパッタ法による製造方法において、ターゲット材料は金属ターゲットの使用が好ましい。酸化物ターゲットを使用した場合、スパッタリング現象によってはじき出された粒子は酸化物分子の集団(クラスター)で形成されているため、結晶中への均一な窒素ドープが困難になる。 In the sputtering method, the target material is preferably a metal target. When an oxide target is used, the particles ejected by the sputtering phenomenon are formed by a group (cluster) of oxide molecules, so that uniform nitrogen doping into the crystal becomes difficult.
また、前記スパッタ法による製造方法において、ガスとして酸素・窒素の混合ガスを使用する。窒素を使用することで酸素欠陥の生成を抑制することができる。ガス混合比O2/N2は10/90から30/70が好ましい。窒素量が70未満では窒素量が足りないためにドーピングが不十分となり、窒素量が90を超えると非晶質、もしくは窒化物を形成する可能性がある。 In the manufacturing method by the sputtering method, a mixed gas of oxygen and nitrogen is used as the gas. By using nitrogen, the generation of oxygen defects can be suppressed. The gas mixing ratio O 2 / N 2 is preferably 10/90 to 30/70. If the amount of nitrogen is less than 70, doping is insufficient because the amount of nitrogen is insufficient, and if the amount of nitrogen exceeds 90, amorphous or nitride may be formed.
前記スパッタ法による製造方法において、プラズマ出力は600W以下が好ましい。600Wをこえると、プラズマの平均自由行程が増大し、成膜時にダメージが増加する可能性がある。 In the manufacturing method by the sputtering method, the plasma output is preferably 600 W or less. If it exceeds 600 W, the mean free path of plasma increases, and damage may increase during film formation.
スパッタ法とは異なる製造方法として、CVD法、蒸着法、MBE法、レーザーアブレーション法、イオンプレーティング法も使用可能であるが、その場合は窒素分子をプラズマ状に解離させるため、ラジカルソースが必要である。 CVD, vapor deposition, MBE, laser ablation, and ion plating can be used as manufacturing methods different from sputtering. In this case, a radical source is required to dissociate nitrogen molecules into plasma. It is.
本発明の酸化亜鉛薄膜に窒素をドープする方法として、酸化亜鉛薄膜、あるいは酸化亜鉛の前駆体の薄膜をアンモニアを含む気流中で熱処理する方法もある。窒素以外の炭素、リン、硫黄をドープする場合は、炭化水素、りん酸、硫化水素からなる群より選択される各種反応性ガスのうち少なくとも一つを含む気流中で熱処理する方法がある。 As a method of doping the zinc oxide thin film of the present invention with nitrogen, there is a method in which a zinc oxide thin film or a zinc oxide precursor thin film is heat-treated in an air stream containing ammonia. In the case of doping with carbon, phosphorus, or sulfur other than nitrogen, there is a method of performing heat treatment in an air stream containing at least one of various reactive gases selected from the group consisting of hydrocarbon, phosphoric acid, and hydrogen sulfide.
本発明ではまた、酸化亜鉛粒子からなる光触媒材料であって、ウルツ鉱型構造の(110)面が前記粒子の表面のうち最大表面積を有する面となるように結晶成長し、かつ前記酸化亜鉛に窒素がドープされていることを特徴とする光触媒材料を提供する。空気処理用のフィルター、水処理用のフィルターのような繊維、ハニカムへの担持や塗料、コーティング剤への用途などにおいては粒子状であることが好ましい。なお、本発明の効果を充分に得るためには粒子径が5nm以上でかつ100μm以下が好ましい。5nm未満では粒子の結晶性が不十分であり、100μmを超えると塗料化した時に粒子が沈殿しやすい。 The present invention also provides a photocatalytic material comprising zinc oxide particles, wherein the (110) surface of the wurtzite structure is crystal-grown so as to be a surface having the maximum surface area of the surface of the particles, and the zinc oxide Provided is a photocatalytic material which is doped with nitrogen. In the case of a fiber for air treatment, a fiber such as a filter for water treatment, application to a honeycomb, a coating material or a coating agent, it is preferably in the form of particles. In order to sufficiently obtain the effects of the present invention, the particle diameter is preferably 5 nm or more and 100 μm or less. If it is less than 5 nm, the crystallinity of the particles is insufficient. If it exceeds 100 μm, the particles are likely to precipitate when formed into a paint.
本発明の好ましい態様において、前記粒子の製造方法として、液相もしくは気相中でウルツ鉱型(110)結晶面が粒子の表面のうち最大表面積を有する面となるように酸化亜鉛単結晶を析出させる。具体的には、ブリジマン法、引き上げ法(チョクラルスキー法)、浮遊帯溶融法、水溶液法、フラックス法、蒸発法、化学気相輸送法、水熱合成法、固相法などの単結晶作製技術が使用可能である。 In a preferred embodiment of the present invention, as the method for producing the particles, a zinc oxide single crystal is precipitated so that the wurtzite type (110) crystal plane is the plane having the maximum surface area of the particle surface in the liquid phase or gas phase. Let Specifically, single crystal production such as the Bridgeman method, pulling method (Czochralski method), floating zone melting method, aqueous solution method, flux method, evaporation method, chemical vapor transport method, hydrothermal synthesis method, solid phase method, etc. Technology is available.
本発明においては、前記酸化亜鉛粒子に窒素をドープしてある。ドーパントとしては窒素の他に硫黄、リン、炭素も知られているが、プロセスの容易性から、窒素が好ましい。窒素をドーピングした場合、電荷補償効果によって酸素欠陥の生成を抑制することができるので、結果として高い光触媒活性を発現できる。前記不純物をドープする位置は、格子酸素の一部を置換、光触媒材料の格子間、結晶粒界のいずれか、ないし、これらの組み合わせが可能である。ドープは表面だけでも、粒子内部にまで行ってもどちらでもよい。 In the present invention, the zinc oxide particles are doped with nitrogen. In addition to nitrogen, sulfur, phosphorus, and carbon are also known as dopants. Nitrogen is preferable from the viewpoint of ease of process. When nitrogen is doped, the generation of oxygen defects can be suppressed by the charge compensation effect, and as a result, high photocatalytic activity can be expressed. The position where the impurity is doped may be any one of lattice oxygen substitution, interstitial space of the photocatalytic material, crystal grain boundary, or a combination thereof. Doping may be performed only on the surface or inside the particles.
本発明の窒素ドープした酸化亜鉛粒子の製造方法として、前記粒子をアンモニアを含む気流中で熱処理することで作製することができる。また、酸化亜鉛の前駆体の粒子をアンモニアを含む気流中で熱処理することで作製しても良い。 As the method for producing nitrogen-doped zinc oxide particles of the present invention, the particles can be produced by heat treatment in an air stream containing ammonia. Alternatively, the zinc oxide precursor particles may be heat-treated in an air stream containing ammonia.
本発明の光触媒材料を溶媒と組み合わせて塗料として使用することができる。この場合、本発明の光触媒材料と溶媒、さらに必要に応じて、バインダー、着色剤、フィラー、界面活性剤、造膜助剤、増粘剤等と混合して使用する。 The photocatalytic material of the present invention can be used as a paint in combination with a solvent. In this case, the photocatalyst material and the solvent of the present invention are used in combination with a binder, a colorant, a filler, a surfactant, a film-forming aid, a thickener and the like, if necessary.
塗料にすることにより、ドライプロセスを適用するのが困難な基材や、樹脂など特に耐熱性の低い基材への適用が可能になるとともに、屋外建造物の外壁などへの現場施工が可能になる。 By using paint, it can be applied to substrates that are difficult to apply a dry process or to substrates with particularly low heat resistance such as resin, and can also be applied to the exterior walls of outdoor buildings. Become.
前記塗料として使用する場合のバインダーとして、例えば、シロキサン結合を有する物質を好適に使用することができる。シロキサン結合を有する化合物の表面には水との親和性の高いシラノール基が存在しており、暗所における親水性の維持性の機能を持たせたり、強めたりする効果があり、降雨によるセルフクリーン効果が発現しやすい。前記シロキサン結合を有する物質としては水ガラス等のアルカリシリケート、コロイダルシリカ、アルミノシリケート化合物を使用することもできる。アルミノシリケート化合物はシリケート化合物のSiの一部をAlで置換した化合物であって、更に電荷を補償するためにH+やLi+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Fr+などのアルカリ金属イオンやBe2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ra2+などのアルカリ土類金属イオンが含有されていてもよい。前記シリケート結合を有する化合物のSiの一部をAlで置換した物や、ゼオライトなどを使用することもできる。 As a binder when used as the coating material, for example, a substance having a siloxane bond can be preferably used. Silanol groups with high affinity for water are present on the surface of the compound having a siloxane bond, which has the effect of imparting or strengthening hydrophilicity in the dark, and is self-cleaning due to rain The effect is easy to express. As the substance having a siloxane bond, an alkali silicate such as water glass, colloidal silica, or an aluminosilicate compound may be used. The aluminosilicate compound is a compound in which a part of Si of the silicate compound is substituted with Al, and in order to further compensate the charge, such as H + , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Fr +, etc. Alkali metal ions and alkaline earth metal ions such as Be 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Ra 2+ may be contained. A substance obtained by substituting a part of Si of the compound having a silicate bond with Al, zeolite, or the like can also be used.
前記シロキサン結合を有する物質として、更に好ましい態様において、シリコーンエマルジョンを用いることができる。シリコーンエマルジョンとしては、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリt−ブトキシシラン;エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリt−ブトキシシラン;n−プロピルトリクロルシラン、n−プロピルトリブロムシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−プロピルトリイソプロポキシシラン、n−プロピルトリt−ブトキシシラン;n−ヘキシルトリクロルシラン、n−ヘキシルトリブロムシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリイソプロポキシシラン、n−ヘキシルトリt−ブトキシシラン;n−デシルトリクロルシラン、n−デシルトリブロムシラン、n−デシルトリメトキシシラン、n−デシルトリエトキシシラン、n−デシルトリイソプロポキシシラン、n−デシルトリt−ブトキシシラン;n−オクタデシルトリクロルシラン、n−オクタデシルトリブロムシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリエトキシシラン、n−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、n−オクタデシルトリt−ブトキシシラン;フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリt−ブトキシシラン;テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン;ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン;ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン;フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン;トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリt−ブトキシヒドロシラン;ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリt−ブトキシシラン;トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリt−ブトキシシラン;γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリt−ブトキシシラン;γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリt−ブトキシシラン;γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリt−ブトキシシラン;γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリt−ブトキシシラン;β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランの部分加水分解物、脱水縮重合物を好適に使用することができる。 In a more preferred embodiment, a silicone emulsion can be used as the substance having a siloxane bond. Examples of silicone emulsions include methyltrichlorosilane, methyltribromosilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltrit-butoxysilane; ethyltrichlorosilane, ethyltribromosilane, ethyltrimethoxysilane, Ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltri-t-butoxysilane; n-propyltrichlorosilane, n-propyltribromosilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltriisopropoxy Silane, n-propyltri-t-butoxysilane; n-hexyltrichlorosilane, n-hexyltribromosilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltrieto Sisilane, n-hexyltriisopropoxysilane, n-hexyltri-t-butoxysilane; n-decyltrichlorosilane, n-decyltribromosilane, n-decyltrimethoxysilane, n-decyltriethoxysilane, n-decyltriisoiso Propoxysilane, n-decyltri-t-butoxysilane; n-octadecyltrichlorosilane, n-octadecyltribromosilane, n-octadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltriethoxysilane, n-octadecyltriisopropoxysilane, n-octadecyltri t-butoxysilane; phenyltrichlorosilane, phenyltribromosilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, phenyltrit-butoxysilane Tetrachlorosilane, tetrabromosilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, dimethoxydiethoxysilane; dimethyldichlorosilane, dimethyldibromosilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane; diphenyldichlorosilane, diphenyl Dibromosilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane; phenylmethyldichlorosilane, phenylmethyldibromosilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane; trichlorohydrosilane, tribromohydrosilane, trimethoxyhydrosilane, triethoxyhydrosilane , Triisopropoxyhydrosilane, tri-t-butoxyhydrosilane; vinyltrichlorosilane, vinyltribro Silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltrit-butoxysilane; trifluoropropyltrichlorosilane, trifluoropropyltribromosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane , Trifluoropropyltriisopropoxysilane, trifluoropropyltri-t-butoxysilane; γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ -Glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriisopropoxysilane, γ-glycidoxypropyltri-t-butoxysilane; γ-methacryloxy Propylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriisopropoxysilane, γ-meta Acryloxypropyltri-t-butoxysilane; γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriisopropoxysilane Γ-aminopropyltri-t-butoxysilane; γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-merca P-propyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltriisopropoxysilane, γ-mercaptopropyltri-t-butoxysilane; β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) A partial hydrolyzate or dehydration polycondensate of ethyltriethoxysilane can be preferably used.
更に、前記塗料として使用する場合のバインダーとして、フッ素樹脂エマルジョンを使用することができる。フッ素樹脂エマルジョンを含む塗膜は化学的安定性が高く、また、耐候性も高い。 Furthermore, a fluororesin emulsion can be used as a binder when used as the paint. A coating film containing a fluororesin emulsion has high chemical stability and high weather resistance.
前記フッ素樹脂エマルジョンとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー、パーフルオロシクロポリマー、ビニルエーテル−フルオロオレフィンコポリマー、ビニルエステル−フルオロオレフィンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ビニルエーテルコポリマー、クロロトリフルオロエチレン−ビニルエーテルコポリマー、テトラフルオロエチレンウレタン架橋体、テトラフルオロエチレンエポキシ架橋体、テトラフルオロエチレンアクリル架橋体、テトラフルオロエチレンメラミン架橋体等フルオロ基を含有するポリマーのエマルジョン等から選択される少なくとも一つが好適に利用できる。 Examples of the fluororesin emulsion include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, polychlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer. , Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, perfluorocyclopolymer, vinyl ether-fluoroolefin copolymer, vinyl ester-fluoroolefin copolymer, tetrafluoroethylene-vinyl ether copolymer, chlorotrifluoroethylene-vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene urethane crosslinked product , Tetrafluoroethylene epoxy crosslinked product, La fluoroethylene acrylic crosslinked body, at least one selected from the emulsion such as polymers containing tetrafluoroethylene melamine crosslinked body and the like fluoro group can be suitably used.
更に、前記塗料として使用する場合のバインダーとして、シリコーン、フッ素以外の樹脂エマルジョンを用いても良い。例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、塩化ビニル樹脂系、ゴム樹脂系エマルジョンが挙げられる。アクリルエマルジョンなどはシリコーン、フッ素エマルジョンに比べて安価であり、コストを低下させることが出来る。ただし、耐候性はやや劣るのでシリコーン、フッ素と組み合わせて用いることが好ましい。 Furthermore, a resin emulsion other than silicone and fluorine may be used as a binder when used as the paint. For example, acrylic resin type, urethane resin type, vinyl acetate resin type, vinyl chloride resin type, and rubber resin type emulsion can be mentioned. Acrylic emulsions and the like are less expensive than silicone and fluorine emulsions, and can reduce costs. However, since the weather resistance is slightly inferior, it is preferably used in combination with silicone and fluorine.
前記塗料として使用する場合、溶媒は、光触媒材料とバインダーが分散するものであれば特に制限されない。例えば、水、アルコール類、エーテル類;アセトン、2−ブタノン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、ジプロピルケトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル等のエステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族、芳香族、脂環式の炭化水素、石油類等の一般的な溶媒が挙げられ、これらを単独、もしくは混合して用いることができる。 When used as the paint, the solvent is not particularly limited as long as the photocatalytic material and the binder are dispersed. For example, water, alcohols, ethers; ketones such as acetone, 2-butanone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, dipropyl ketone; ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, ethyl butyrate, etc. Esters such as: general solvents such as benzene, toluene, xylene, chloroform, pentane, hexane, cyclohexane, and other aliphatic, aromatic, alicyclic hydrocarbons, petroleum, etc. Can be used.
光触媒材料は基板に対して垂直方向に成長した柱状構造を有していることが好ましい。柱状構造はスパッタ法で成膜することで実現できる。柱状構造においては表面積が増大するため、光触媒活性が高くなる。また、柱状構造においては表面粗さが付与されるため、表面の水との接触角が低くなり、親水化現象を利用した防曇やセルフクリーニング等の用途に対して有利に働く。 The photocatalytic material preferably has a columnar structure grown in a direction perpendicular to the substrate. The columnar structure can be realized by forming a film by sputtering. In the columnar structure, the surface area is increased, so that the photocatalytic activity is increased. In addition, since the surface roughness is imparted to the columnar structure, the contact angle with water on the surface is lowered, which is advantageous for applications such as anti-fogging and self-cleaning utilizing the hydrophilization phenomenon.
本発明において、光触媒材料を適用しうる基材として、セルフクリーニング効果が期待できる用途としては、例えば、外壁や屋根のような建物外装、窓枠、自動車、鉄道車両、航空機、船舶、自転車、オートバイのような乗物の外装及び塗装、窓ガラス、看板、交通標識、防音壁、ビニールハウス、碍子、乗物用カバー、テント材、反射板、雨戸、網戸、太陽電池用カバー、太陽熱温水器等の集熱器用カバー、街灯、舗道、屋外照明、人工滝、人工噴水用石材、タイル、橋、温室、外壁材、壁間や碍子間のシーラー、ガードレール、ベランダ、自動販売機、エアコン室外機、野外ベンチ、各種表示装置、シャッター、料金所、料金ボックス、屋根樋、車両用ランプ保護カバー、防塵カバー及び塗装、機械装置や物品の塗装、広告塔の外装及び塗装、構造部材、及びそれら物品に貼着可能なフィルム、ワッペンなどである。 In the present invention, as a base material to which the photocatalyst material can be applied, examples of applications where a self-cleaning effect can be expected include, for example, building exteriors such as outer walls and roofs, window frames, automobiles, railway vehicles, aircraft, ships, bicycles, and motorcycles. Such as exterior and painting of vehicles, window glass, signs, traffic signs, sound barriers, plastic houses, insulators, vehicle covers, tent materials, reflectors, shutters, screen doors, solar cell covers, solar water heaters, etc. Heater cover, street light, pavement, outdoor lighting, artificial waterfall, artificial fountain stone, tile, bridge, greenhouse, outer wall material, sealer between walls and insulators, guardrail, veranda, vending machine, air conditioner outdoor unit, outdoor bench , Various display devices, shutters, toll booths, toll boxes, roof gutters, vehicle lamp protection covers, dustproof covers and coatings, painting of machinery and articles, exterior of advertising towers and Instrumentation, structural members, and adhered possible film thereto articles, patch and the like.
本発明において、光触媒材料を適用しうる基材として、防曇用途においては、例えば、浴室用又は洗面所用鏡、車両用バックミラ−、歯科用歯鏡、道路鏡のような鏡;眼鏡レンズ、光学レンズ、写真機レンズ、内視鏡レンズ、照明用レンズ、半導体製造用レンズのようなレンズ;プリズム;建物や監視塔の窓ガラス;自動車、鉄道車両、航空機、船舶、潜水艇、雪上車、ロ−プウエイのゴンドラ、遊園地のゴンドラ、宇宙船のような乗り物の窓ガラス;自動車、鉄道車両、航空機、船舶、潜水艇、雪上車、スノ−モ−ビル、オ−トバイ、ロ−プウエイのゴンドラ、遊園地のゴンドラのような乗り物の風防ガラス;防護用又はスポ−ツ用ゴ−グル又はマスク(潜水用マスクを含む)のシ−ルド;ヘルメットのシ−ルド;冷凍食品陳列ケ−スのガラス;計測機器のカバ−ガラス、及びそれら物品に貼着可能なフィルム、ワッペンなどである In the present invention, as a base material to which the photocatalytic material can be applied, in an anti-fogging application, for example, a mirror for bathroom or toilet mirror, a back mirror for vehicles, a dental tooth mirror, a road mirror, a spectacle lens, an optical Lenses such as lenses, camera lenses, endoscope lenses, illumination lenses, semiconductor manufacturing lenses; prisms; window glass of buildings and surveillance towers; automobiles, railway vehicles, aircraft, ships, submersibles, snow vehicles, -Pway gondolas, amusement park gondola, spacecraft-like vehicle windows; automobiles, rail vehicles, aircraft, ships, submersibles, snow vehicles, snowmobiles, motorbikes, ropeway gondola Windshields for vehicles such as amusement park gondola; protective or sports goggles or masks (including diving masks) shields; helmet shields; frozen food display cases Ga Scan; Hippo instrumentation - capable adhered to the glass, and their articles films, emblems are like
本発明の光触媒材料の電気抵抗率、ホール起電力、キャリア密度、移動度、キャリアの属性は、ホール効果測定装置、ゼーベック係数測定装置によって測定可能である。 The electrical resistivity, Hall electromotive force, carrier density, mobility, and carrier attributes of the photocatalytic material of the present invention can be measured by a Hall effect measuring device and a Seebeck coefficient measuring device.
本発明の光触媒材料の粒子径は、光子相関分光光度計によって測定可能である。ここで粒子径は、光子相関分光法(PCS)により測定した体積平均粒子径の最頻値である。 The particle diameter of the photocatalytic material of the present invention can be measured with a photon correlation spectrophotometer. Here, the particle diameter is the mode value of the volume average particle diameter measured by photon correlation spectroscopy (PCS).
(実施例1)
サファイア基板(オルベパイオニア製、切断面:R、C、A、直径:4inch、厚さ:1mm、研磨:両面鏡面研磨)、もしくはガラス基板(コーニング製7059)を高周波マグネトロンスパッタ装置のチャンバー内部に設置し、表1に記載した条件(#1〜5)で試料(#1〜5)を作製した。高周波マグネトロンスパッタ装置として島津製作所製HSM-752、Znターゲットとして高純度化学研究所製Zn(純度:99.999%)を使用した。
(Example 1)
A sapphire substrate (made by Orbe Pioneer, cutting plane: R, C, A, diameter: 4 inch, thickness: 1 mm, polishing: double-sided mirror polishing), or glass substrate (Corning 7059) is placed inside the chamber of the high-frequency magnetron sputtering apparatus. The sample (# 1-5) was prepared under the conditions (# 1-5) described in Table 1. HSM-752 manufactured by Shimadzu Corporation was used as the high-frequency magnetron sputtering apparatus, and Zn manufactured by High-Purity Chemical Laboratory (purity: 99.999%) was used as the Zn target.
次に、試料#1〜#5の結晶構造(試料表面と平行な結晶面の結晶構造)、面内配向性(前記結晶構造の面内配向性)、表面粗さ、体積抵抗率、ホール起電力、キャリア密度、移動度、キャリアの属性を測定した。結晶構造の測定にはXRD(マック・サイエンス製MXP-18)、面内配向性の測定にはXRD(リガク製RINT-2100)、膜厚の測定にはSEM(日立製作所製S-4100)、表面粗さの測定にはAFM(Digital Instruments製Nanoscope3a)を使用した。XRDのスキャン軸は、マック・サイエンス製MXP-18ではθ、リガク製RINT-2100ではθ、φ(あおり角)、β(回転角)である。結晶構造の測定では、表2に記載した測定条件で2θ−θスキャンした。面内配向性の測定では、θ、φをウルツ鉱型構造の(101)面が回折する角度に固定し、表3に記載した条件でβスキャンした。
表面粗さの測定では、AFMで試料表面の10μm×10μmをタッピングモードでスキャンし、装置の付属ソフトで表面粗さ(RA)を算出した。また、ホール効果測定装置(東陽テクニカ製RESITEST8200)によって、体積抵抗率、ホール起電力、キャリア密度、移動度、キャリアの属性を測定した。この結果得られた、#1〜5の膜厚、#1〜3の表面粗さ、#1〜4の電気抵抗率、ホール起電力、キャリア密度、移動度、キャリアの属性を表4に、#1〜5の結晶構造をそれぞれ図4〜8、#1〜4の面内配向性をそれぞれ図9〜12、#1〜#3のAFM像をそれぞれ図13〜15に示す。なお、表4において、#5の体積抵抗率、ホール起電力、キャリア密度、移動度、キャリアの属性については試料の体積抵抗率が測定限界を超えたため「−」と記載し、また#4、5の表面粗さについては測定を未実施のため「*」と記載した。結晶構造については、#1ではウルツ鉱型構造の(110)面、#2〜5ではウルツ鉱型構造の(001)面を示した。また、面内配向性については、#1では4回対称、#2、3では六方対称のピークが見られ、それぞれ面内配向性を示したが、#4では回転対称のピークが見られず、面内配向性を示さなかった。表面粗さについては、#1では16nm、#2では17nm、#3では24nmであり、その結果はAFM像の白い斑点(凹凸の最低点から高さ150nm〜200nmを表示)の密度にも反映されている。
Next, the crystal structures of
In the measurement of the surface roughness, 10 μm × 10 μm of the sample surface was scanned in the tapping mode with AFM, and the surface roughness (R A ) was calculated with the attached software of the apparatus. In addition, volume resistivity, Hall electromotive force, carrier density, mobility, and carrier attributes were measured with a Hall effect measuring device (RESITEST8200 manufactured by Toyo Technica). As a result, the film thicknesses of # 1-5, surface roughness of # 1-3, electrical resistivity of # 1-4, Hall electromotive force, carrier density, mobility, and carrier attributes are shown in Table 4, The crystal structures of # 1-5 are shown in FIGS. 4-8, the in-plane orientations of # 1-4 are shown in FIGS. 9-12, and the AFM images of # 1- # 3 are shown in FIGS. 13-15, respectively. In Table 4, the volume resistivity, Hall electromotive force, carrier density, mobility, and carrier attribute of # 5 are described as “−” because the volume resistivity of the sample exceeded the measurement limit, and # 4, Since the surface roughness of 5 was not measured, “*” was written. Regarding the crystal structure, # 1 shows the (110) plane of the wurtzite structure, and # 2 to 5 show the (001) plane of the wurtzite structure. As for the in-plane orientation, a 4-fold symmetry peak was observed in # 1, and a hexagonal symmetry peak was observed in # 2 and 3, and in-plane orientation was shown, but no rotationally symmetric peak was observed in # 4. In-plane orientation was not exhibited. The surface roughness is 16 nm for # 1, 17 nm for # 2, and 24 nm for # 3, and the results are reflected in the density of white spots in the AFM image (displaying heights from 150 nm to 200 nm from the lowest unevenness point). Has been.
続いて、試料#1〜5の光触媒活性を乾式メチレンブルー分解試験で評価した。測定方法は下記のとおりである。
1.試料を10mm×15mmに切断する。
2.試料の吸光度スペクトルを分光光度計で測定する。波長範囲は500〜700nm、波長間隔は1nm、測定速度は400nm・min-1である。この時、波長λ(500nm≦λ≦700nm)の吸光度をAλ0とする。
3.図16に示される構成のブースを用意し、試料表面で紫外線強度(λ=360nm)が3mW・cm-2となるように、ブラックライト蛍光ランプの高さを調整する。ここで、紫外線強度の調整には、携帯型の紫外線強度計が使用できる。
4.試料を上記ブースに設置し、紫外線を24時間照射する。
5.濃度1.0×10-3 Mのメチレンブルー水溶液を用意し、その溶液に試料を5分間浸漬させる。
6.試料を取り出し、室温大気中で乾燥させる。
7.基板表面についた余分なメチレンブルーを拭き取り、メチレンブルーが光触媒表面だけに残るようにする。
8.試料の吸光度スペクトルを分光光度計で測定する。この時、波長λの吸光度をAλ1とする。
9.図16のブースにおいて、試料表面で紫外線強度(λ=360nm)が1mW・cm-2となるように、ブラックライト蛍光ランプの高さを調整する。
10.試料を上記ブースに設置し、紫外線を15分間照射する。
11.続いて、試料を暗所に90分間に静置する。
12.試料の吸光度スペクトルを分光光度計で測定する。この時、波長λの吸光度をAλ2とする。
13.式1より、光触媒活性(Δabs.)を算出する。
Subsequently, the photocatalytic activity of
1. Cut the sample to 10 mm x 15 mm.
2. The absorbance spectrum of the sample is measured with a spectrophotometer. The wavelength range is 500 to 700 nm, the wavelength interval is 1 nm, and the measurement speed is 400 nm · min −1 . At this time, the absorbance at the wavelength λ (500 nm ≦ λ ≦ 700 nm) is defined as A λ0 .
3. A booth having the configuration shown in FIG. 16 is prepared, and the height of the black light fluorescent lamp is adjusted so that the ultraviolet intensity (λ = 360 nm) is 3 mW · cm −2 on the sample surface. Here, a portable ultraviolet intensity meter can be used to adjust the ultraviolet intensity.
4). Place the sample in the booth and irradiate with UV light for 24 hours.
5). Prepare an aqueous methylene blue solution having a concentration of 1.0 × 10 −3 M, and immerse the sample in the solution for 5 minutes.
6). Remove the sample and dry in air at room temperature.
7). The excess methylene blue on the substrate surface is wiped off so that the methylene blue remains only on the photocatalyst surface.
8). The absorbance spectrum of the sample is measured with a spectrophotometer. At this time, the absorbance at the wavelength λ is A λ1 .
9. In the booth of FIG. 16, the height of the black light fluorescent lamp is adjusted so that the ultraviolet intensity (λ = 360 nm) is 1 mW · cm −2 on the sample surface.
10. Place the sample in the booth and irradiate with UV light for 15 minutes.
11. Subsequently, the sample is left in the dark for 90 minutes.
12 The absorbance spectrum of the sample is measured with a spectrophotometer. At this time, the absorbance at the wavelength λ is A λ2 .
13. From
なお、本測定では、メチレンブルー試薬として和光純薬工業製メチレンブルー4水和物(137-06982)、分光光度計として日本分光製Ubest-55、紫外線強度計としてトプコン製UD-36、ブラックライト蛍光ランプとして東芝ライテック製FL20S BLBを使用した。#1〜5の光触媒活性を図1に示す。基板がサファイアR面である#1が実施例、その他の#2〜5が比較例である。#1では、試料の最表面に酸素原子が存在し、それが光触媒反応の反応サイトとして作用するために、高度な光触媒活性を発現した。
In this measurement, methylene blue tetrahydrate (137-06982) manufactured by Wako Pure Chemical Industries as the methylene blue reagent, Ubest-55 manufactured by JASCO Corporation as spectrophotometer, UD-36 manufactured by Topcon as UV intensity meter, black light fluorescent lamp The FL20S BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used. The photocatalytic activity of # 1-5 is shown in
(実施例2)
試料(#1〜5)の光触媒活性を親水化特性で評価した。測定方法は下記のとおりである。
1.試料をエタノールに30分間浸漬する。
2.試料を取り出し、室温大気中で乾燥させる。
3.図17に示される構成のブースを用意し、試料表面で紫外線強度(λ=360nm)が3mW・cm-2となるように、水銀キセノンランプとバンドパスフィルター(中心波長:355nm)の高さを調整する。ここで、紫外線強度の調整には、携帯型の紫外線強度計が使用できる。
4.試料の水との接触角を接触角計で測定する。
5.付着した水をエアーで吹き飛ばし、試料表面を乾燥させる。
6.試料を上記ブースに設置し、紫外線を照射する。照射時間は、試料#1〜3で0.5、2時間、試料#4、5で70時間である。
7.紫外線を所定時間照射後、試料の水との接触角を接触角計で測定する。
(Example 2)
The photocatalytic activity of the samples (# 1-5) was evaluated by hydrophilization characteristics. The measuring method is as follows.
1. Immerse the sample in ethanol for 30 minutes.
2. Remove the sample and dry in air at room temperature.
3. Prepare a booth with the configuration shown in Fig. 17, and set the height of the mercury xenon lamp and bandpass filter (center wavelength: 355 nm) so that the UV intensity (λ = 360 nm) is 3 mW · cm -2 on the sample surface. adjust. Here, a portable ultraviolet intensity meter can be used to adjust the ultraviolet intensity.
4). The contact angle of the sample with water is measured with a contact angle meter.
5). Blow off the adhering water with air to dry the sample surface.
6). Place the sample in the booth and irradiate with ultraviolet rays. The irradiation time is 0.5 to 2 hours for
7). After irradiation with ultraviolet rays for a predetermined time, the contact angle of the sample with water is measured with a contact angle meter.
なお、本測定では、接触角計として協和界面科学製CA-X150、水銀キセノンランプとして林時計工業製ルミナエースLA-210UV、バンドパスフィルターとして旭テクノグラス製UV-D36B、紫外線強度計としてトプコン製UD-36を使用した。#1〜3の親水化特性を図2、#4〜5の親水化特性を図3に示す。基板がサファイアR面である#1が実施例、その他の#2〜5が比較例である。試料#1は、試料#2〜5に比べて優れた親水化特性を示した。試料の最表面に酸素原子が存在するため、紫外線照射時に前記酸素原子が吸着水や吸着酸素と反応し試料表面の構造変化が生じるために、高度な親水化特性を発現した。
In this measurement, CA-X150 manufactured by Kyowa Interface Science as a contact angle meter, Lumina Ace LA-210UV manufactured by Hayashi Watch Industry as a mercury xenon lamp, UV-D36B manufactured by Asahi Techno Glass as a bandpass filter, and Topcon manufactured as a UV intensity meter. UD-36 was used. The hydrophilization characteristics of # 1-3 are shown in FIG. 2, and the hydrophilization characteristics of # 4-5 are shown in
Claims (8)
A coating composition comprising the photocatalyst particles according to claim 7 and a solvent.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003325122A JP2005087880A (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Photocatalyst composite material, photocatalyst particle, and coating material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003325122A JP2005087880A (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Photocatalyst composite material, photocatalyst particle, and coating material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005087880A true JP2005087880A (en) | 2005-04-07 |
Family
ID=34455661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003325122A Pending JP2005087880A (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Photocatalyst composite material, photocatalyst particle, and coating material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005087880A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114423A (en) * | 2008-10-09 | 2010-05-20 | Canon Inc | Substrate for growing wurtzite type crystal and method for manufacturing the same and semiconductor device |
CN102139206A (en) * | 2011-01-20 | 2011-08-03 | 武汉理工大学 | Preparation method of composite photocatalyst containing nitrogen-doped titanium dioxide and zinc titanate |
JPWO2010140362A1 (en) * | 2009-06-03 | 2012-11-15 | 株式会社ニコン | Film-formed product and method for producing film-formed product |
-
2003
- 2003-09-17 JP JP2003325122A patent/JP2005087880A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114423A (en) * | 2008-10-09 | 2010-05-20 | Canon Inc | Substrate for growing wurtzite type crystal and method for manufacturing the same and semiconductor device |
JPWO2010140362A1 (en) * | 2009-06-03 | 2012-11-15 | 株式会社ニコン | Film-formed product and method for producing film-formed product |
CN102139206A (en) * | 2011-01-20 | 2011-08-03 | 武汉理工大学 | Preparation method of composite photocatalyst containing nitrogen-doped titanium dioxide and zinc titanate |
CN102139206B (en) * | 2011-01-20 | 2012-11-07 | 武汉理工大学 | Preparation method of composite photocatalyst containing nitrogen-doped titanium dioxide and zinc titanate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005028225A (en) | Photocatalytic material | |
CN1280009C (en) | Photocatalyst titania film and method for mfg. same | |
EP0816466B1 (en) | Use of material having ultrahydrophilic and photocatalytic surface | |
EP0903389A1 (en) | Antifouling member and antifouling coating composition | |
US20100298120A1 (en) | Photocatalyst film, process for producing photocatalyst film, article and method for hydrophilization | |
US20150376441A1 (en) | Mesoporous inorganic coatings with photocatalytic particles in its pores | |
EP1918416A1 (en) | Method for transferring a thin layer and product obtained | |
Sytnyk et al. | Epitaxial metal halide perovskites by inkjet‐printing on various substrates | |
JP2017517019A (en) | Polarized radiation device | |
JP2006224084A (en) | Photocatalytic material and photocatalytic member | |
JP2008201655A (en) | Titanium dioxide fine particles, dispersion, structure, and process for production of them | |
Aguilar et al. | Photoluminescence studies on ZnO thin films obtained by sol-gel method | |
Parida et al. | Enhanced visible light absorption by 3C-SiC nanoparticles embedded in Si solar cells by plasma-enhanced chemical vapor deposition | |
JP2004290794A (en) | Photocatalytic material | |
US20100068505A1 (en) | Condensed materials | |
JP2005087880A (en) | Photocatalyst composite material, photocatalyst particle, and coating material | |
Zhang et al. | Silica-controlled structure and optical properties of zinc oxide sol–gel thin films | |
RU2705082C1 (en) | METHOD OF MAKING INORGANIC PEROVSKITE NANOWHISKERS OF CsPbBr3 TYPE | |
US20120305071A1 (en) | Substrate having a metal film for producing photovoltaic cells | |
Ugwu | The Effect of Annealing, Doping on the Properties and Functionality of Zinc Oxide Thin Film; Review | |
Norhidayah et al. | Effects of ageing time of ZnO sol on properties of ZnO films by sol gel spin coating | |
JP3191259B2 (en) | Method of making substrate surface hydrophilic | |
EP4084890A1 (en) | Method to photo-capture co2 with perovskite oxide compounds or oxide compounds | |
JP2009023854A (en) | Epitaxial nano tio2 particle coating and method for preparing the same | |
JPH1158629A (en) | Fog-resistant film for agriculture |