JP2005279534A - Photocatalyst carrying body - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光触媒を保持して成る多数の粒状体と、これら粒状体を被覆する網状部材とを備えた光触媒担持体に関する。 The present invention relates to a photocatalyst carrier comprising a large number of granular materials that hold a photocatalyst and a net-like member that covers these granular materials.
酸化チタン(TiO2)等の光触媒は、紫外線等の光の照射を受けると活性化して強力な酸化還元作用を生じ、窒素酸化物(NOX)、硫黄酸化物(SOX)等の有害化合物や汚濁物等を効果的に分解する作用を発揮するものであることから、この光触媒を担持させて成る光触媒担持体を用いて空気や水の浄化を行う試みが成されている。 Photocatalysts such as titanium oxide (TiO 2 ) are activated when irradiated with light such as ultraviolet rays to produce a strong redox effect, and harmful compounds such as nitrogen oxides (NO X ) and sulfur oxides (SO X ) Attempts have been made to purify air and water using a photocatalyst carrier that carries this photocatalyst.
図9は、従来の光触媒担持体の一例を示すものであり、この光触媒担持体70は、セラミック等より成る球形の粒状体72の表面に光触媒74を被着・保持させると共に、多数の粒状体72を、連通孔76を多数備えた網状容器78内に収納して構成したものである。
FIG. 9 shows an example of a conventional photocatalyst carrier, and this
上記光触媒担持体70における粒状体72表面の光触媒74に、図示しない外部の光源からの紫外線等の光触媒活性化作用を有する波長の光が照射されると、光触媒74が活性化して該光触媒74表面に接触した空気や水の浄化を行うことができるのである。
上記光触媒担持体70は、光触媒74を保持した多数の粒状体72を網状容器78内に収納しているため、持ち運び作業や設置作業が容易となっている。
When the
In the
上記光触媒担持体70の網状容器78には、多数の連通孔76が形成されているため、光触媒活性化作用を有する波長の光は上記連通孔76を通過して粒状体72表面の光触媒74に照射されるようになっている。
しかしながら、上記光触媒担持体70にあっては、光の一部が網状容器78で遮られてしまって光触媒74へ照射することができないことから、光触媒74への光の照射効率が不十分であった。
Since a large number of
However, in the
本発明は、上記要請に応えるためになされたものであり、その目的とするところは、光触媒を保持して成る多数の粒状体と、これら粒状体を被覆する網状部材とを備えた光触媒担持体において、光触媒への光の照射効率が良好な光触媒担持体の実現にある。 The present invention has been made to meet the above-mentioned demands, and the object of the present invention is to provide a photocatalyst carrier comprising a large number of granular materials that hold a photocatalyst and a net-like member that covers these granular materials. The present invention is to realize a photocatalyst carrier having good light irradiation efficiency to the photocatalyst.
上記の目的を達成するため、本発明に係る光触媒担持体は、光触媒を保持して成る多数の粒状体を、多数の連通孔を備えた網状部材で被覆すると共に、上記網状部材に光触媒を保持せしめたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the photocatalyst carrier according to the present invention covers a large number of granular materials each holding a photocatalyst with a net-like member having a large number of communicating holes, and holds the photocatalyst on the net-like member. It is characterized by being damped.
上記粒状体をシリカゲル又は多孔質ガラス等の透光性の多孔質吸着材で構成し、該多孔質吸着材で構成された粒状体の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめるのが好ましい。 It is preferable that the granular material is composed of a light-transmitting porous adsorbent such as silica gel or porous glass, and the photocatalyst is held on the surface and pores of the granular material composed of the porous adsorbent.
本発明の光触媒担持体にあっては、粒状体だけでなく、粒状体を被覆する網状部材にも光触媒を保持せしめたことから、光触媒担持体に照射された光を無駄なく光触媒へ照射することができ、光触媒への光の照射効率が良好である。 In the photocatalyst carrier of the present invention, since the photocatalyst is held not only in the granular body but also in the mesh member covering the granular body, the light irradiated on the photocatalyst carrier can be irradiated to the photocatalyst without waste. And the light irradiation efficiency to the photocatalyst is good.
上記粒状体を、シリカゲル又は多孔質ガラス等の比表面積が極めて大きい透光性の多孔質吸着材で構成し、該多孔質吸着材で構成された粒状体の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめた場合には、粒状体に保持させる光触媒の表面積を大きく確保することができる。 The granular material is composed of a light-transmitting porous adsorbent having a very large specific surface area such as silica gel or porous glass, and the photocatalyst is held on the surface and pores of the granular material composed of the porous adsorbent. When caulking, it is possible to ensure a large surface area of the photocatalyst held by the granular material.
以下、図面に基づき、本発明に係る光触媒担持体の実施形態を説明する。
図1乃至図3は、本発明に係る第1の光触媒担持体10を示すものであり、該第1の光触媒担持体10は、透光性の多孔質吸着材であるシリカゲルより成る粒状体12に、アナターゼ型の酸化チタン(TiO2)等より成る光触媒14(図3)を保持させると共に、多数の連通孔16を備えた網状部材としての網状容器18にも光触媒14(図3)を保持させ、さらに、上記網状容器18内に多数の上記粒状体12を収納して構成したものである。
Hereinafter, an embodiment of a photocatalyst carrier according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1 to 3 show a
上記光触媒14は、紫外線の照射を受けて活性化する光触媒だけでなく、可視光の照射を受けて活性化する可視光型光触媒を用いることもできる。
上記光触媒14としては、上記の酸化チタン以外に、ZnO、SrTiO3、BaTiO3、Fe2O3等、光触媒作用を有する他の金属酸化物を用いることができるが、アナターゼ型の酸化チタンが、光触媒活性に優れており最も好適に使用できる。
As the
As the
透光性の多孔質吸着材であるシリカゲルで構成された上記粒状体12は、径が10nm〜50nm程度の細孔を多数有する直径0.1mm〜5mm程度の球形と成されており、細孔の比表面積は50m2/g〜300m2/g程度と極めて大きいものである。光触媒14は、シリカゲルで構成された粒状体12の表面のみならず、細孔内にも吸着保持されている。
上記シリカゲルで構成された粒状体12の表面及び細孔内に光触媒14を保持させるには、例えば、粒径が粒状体12の細孔径より小さい光触媒微粒子の分散液中に、粒状体12を浸漬した後、乾燥・焼成させることにより行うことができる。
The
In order to hold the
上記網状容器18は、金属や樹脂等の適宜な材料で構成されており、該網状容器18の表面に、光触媒14が被着・保持されている。
The
上記第1の光触媒担持体10に、図示しない外部の光源からの紫外線等の光触媒活性化作用を有する波長の光が照射されると、粒状体12の表面及び細孔内に保持された光触媒14、及び、網状容器18の表面に保持された光触媒14が活性化して該光触媒14の表面に接触した空気や水の浄化を行うことができるのである。
尚、シリカゲルで構成された粒状体12は、透光性を有していることから、粒状体12の細孔内に保持した光触媒14にも光を十分に照射することが可能である。また、多数の細孔を有する粒状体12は、通気性、通水性に優れていることから、光触媒14と空気や水との接触効率が良好である。
而して、上記第1の光触媒担持体10にあっては、粒状体12だけでなく、粒状体12を収納する網状容器18にも光触媒14を保持せしめたことから、第1の光触媒担持体10に照射された光を無駄なく光触媒14へ照射することができ、光触媒14への光の照射効率が良好である。
また、上記粒状体12を、比表面積が極めて大きい多孔質吸着材であるシリカゲルで構成し、該シリカゲルで構成された粒状体12の表面及び細孔内に光触媒14を保持せしめているので、粒状体12に保持させる光触媒14の表面積を大きく確保することができる。
When the
Since the
Thus, in the
Further, the
図4は、第1の光触媒担持体10の変形例を示すものであり、この第1の光触媒担持体10の変形例は、多数の粒状体12と共に複数の球状の反射材20を、上記網状容器18内に収納して構成したものである。
上記反射材20は、アルミニウム等の光反射率の高い材料で構成することができる。また、表面が光反射率の高い白色と成された部材で反射材20を構成しても良い。
このように、粒状体12と共に反射材20を網状容器18内に収納することにより、光触媒14を活性化させる光を様々な方向に反射させて光触媒14への照射効率を向上させることができる。
FIG. 4 shows a modified example of the
The
Thus, by storing the reflecting
図5乃至図7は、本発明に係る第2の光触媒担持体22を示すものであり、該第2の光触媒担持体22は、ガラス、樹脂、金属等の適宜な材料より成る平板状の基体24の表面に、多数の上記粒状体12を配置すると共に、これら粒状体12を、金属や樹脂等より成り、多数の連通孔26を備えた網状部材28で被覆して成る。さらに、上記第1の光触媒担持体10と同様に、網状部材28の表面には、光触媒14が保持されている。
上記第2の光触媒担持体22に、図示しない外部の光源からの紫外線等の光触媒活性化作用を有する波長の光が照射されると、粒状体12の表面及び細孔内に保持された光触媒14、及び、網状部材28の表面に保持された光触媒14が活性化して該光触媒14の表面に接触した空気や水の浄化を行うことができるのである。
この第2の光触媒担持体22にあっても、上記第1の光触媒担持体14と同様に、粒状体12だけでなく、粒状体12を被覆する網状部材28にも光触媒14を保持せしめたことから、第1の光触媒担持体10に照射された光を無駄なく光触媒14へ照射することができ、光触媒14への光の照射効率が良好である。
5 to 7 show a
When the
Even in the
図8は、第2の光触媒担持体22の変形例を示すものであり、この第2の光触媒担持体22の変形例は、多数の粒状体12と共に複数の上記反射材20を、基体24の表面に配置すると共に、これら粒状体12及び反射材20を上記網状部材28で被覆して構成したものである。
このように、粒状体12と共に反射材20を配置することにより、光触媒14を活性化させる光を様々な方向に反射させて光触媒14への照射効率を向上させることができる。
FIG. 8 shows a modified example of the
Thus, by disposing the reflecting
尚、本発明の上記光触媒担持体10,22を、空気等の気体の浄化用に使用する場合には、上記粒状体12の表面をシリコン樹脂や、テトラフルオロエチレンの重合体(ポリテトラフルオロエチレン、PTFE)であるテフロン(登録商標)等の撥水性のある気体透過性樹脂で被覆しても良い。
このように、粒状体12の表面を撥水性のある気体透過性樹脂で被覆すると、粒状体12が空気中の水分を細孔内に吸着することが抑制され、その結果、浄化対象の気体を効率よく細孔内に吸着して、細孔内の光触媒と接触させることができる。
When the
In this way, when the surface of the
上記においては、粒状体12を、透光性の多孔質吸着材であるシリカゲルで構成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、バイコールガラス等のnm単位の多数の細孔を有する透光性の多孔質ガラスを用いて上記粒状体12を構成しても良い。
また、セラミック、樹脂、金属等で構成した粒状体12の表面に、光触媒14を保持させても良い。
尚、粒状体12は透光性である必要は必ずしもないが、透光性を備えた粒状体12の場合には、照射された光の一部を透過させて他の粒状体12の光触媒14に光を照射することができ、光触媒14への照射効率が向上するため、透光性材料で粒状体12を構成するのが好ましい。
In the above, the case where the
For example, the
Further, the
Note that the
10 第1の光触媒担持体
12 粒状体
14 光触媒
16 連通孔
18 網状容器
20 反射材
22 第2の光触媒担持体
24 基体
26 連通孔
28 網状部材
10 First photocatalyst carrier
12 Granules
14 Photocatalyst
16 communication hole
18 Mesh container
20 Reflector
22 Second photocatalyst carrier
24 substrate
26 Communication hole
28 Mesh member
Claims (3)
The photocatalyst carrier according to claim 2, wherein the porous adsorbent is silica gel or porous glass.
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