JP2009036652A - 光触媒活性定量測定装置及び光触媒活性定量測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光触媒活性定量測定装置は、(1)内部に光触媒の試料13を装着し光を照射するための石英ガラス窓12を備えた第1電離箱2と、第1電離箱2内に収容され磁気浮上する電極3bを備えて、電界によって光触媒の作用で生成された中間体の電荷とバックグラウンドの電荷とを電極3bに収集する磁気浮上電極電離箱Bと、(2)第1電離箱2と共通の構成を有する第2電離箱2と、電極3bと共通の構成を有し磁気浮上する電極3aとを備えて、電界によってバックグラウンドの電荷を電極3aに収集する磁気浮上電極電離箱Aと、(3)電極3aと電極3bの電位差に基づいて中間体の生成量を測定する制御演算部11を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
以下、本発明の実施の形態1における光触媒活性定量測定装置と光触媒活性定量測定方法について説明する。図1は本発明の実施の形態1における光触媒活性定量測定装置の原理図、図2は本発明の実施の形態1における光触媒活性定量測定装置の全体構成図、図3は本発明の実施の形態1における光触媒活性定量測定装置の第1電離箱の説明図、図4は本発明の実施の形態1における光触媒活性定量測定装置の第2電離箱の説明図である。
次の(ア)(イ)(ウ)(エ)(オ)(カ)の可能性を実証するため実施の形態1の光触媒活性定量測定装置を使って以下の実施例1,2,3,4の測定を行った。ここで、実施例1は(ア)中間体の生成量が定量的に直接測定可能であること、(イ)バインダーによる担持や経年変化等の機能特性が定量的に測定可能であること、また、(ウ)照射する光の種類や強度と光触媒活性の関係が容易に測定可能であることを実証するためのものである。なお、実施例1,2,3,4の光触媒活性定量測定装置の電離箱における電離体積は8Lである。
続いて、実施例2はアナタース40Wt%試料によって、電界雰囲気とUV照射下で長時間の測定を行ったものである。図7に示すように実施例2は、(エ)電界雰囲気のみ、(オ)電界雰囲気中でUVを照射、(カ)試料がない状態でのUV照射、と言う条件で測定した結果である。この条件が特性に寄与する程度を測定するものである。
次に、実施例3はルチル型酸化チタンをバインダーに練り込んだ試料で測定を行ったものである。市販のバインダーにルチル型酸化チタン(関東化学製)を50Wt%で練り込み、これをアルミニューム基板に塗布した試料によって、電界雰囲気及びUV照射下での試料からの発生電流を測定した。図8に示すように実施例3は、実施例2と同様の(エ)電界雰囲気のみ、(オ)電界雰囲気中でUVを照射、と言う条件で測定した結果である。この条件が特性に寄与する程度を測定するものである。
続いて、実施例4は酸化チタン入り塗料を用いて、電界雰囲気およびUV照射下で長時間測定を行ったものである。ここでは、市販されている酸化チタン含有塗料(アサヒペン製)をアルミニューム基板の上に塗布した試料によって、実施例1,2,3と同様に電界雰囲気とさらにUV照射下の場合について光触媒反応における電流を測定した。実施例4は、図9に示すように実施例2,3と同様の(エ)電界雰囲気のみ、(オ)電界雰囲気中でUVを照射、と言う条件で測定した結果である。この条件が特性に寄与する程度を測定するものである。
2 電離箱
2a 透明ガラス窓
3a,3b 電荷収集電極
4 電磁石
5 ファラデーケージ
5a 内部電極
6 シャッター
7 アクチュエータ
7a,7b 絶縁体
8 ギャップセンサ
9 浮上装置
10 エレクトロメータ
11 制御演算部
12 石英ガラス窓
13 試料
14 コンデンサ
15 流入路
16 排出路
17 静電帯電器
18 ホルダ
Claims (5)
- 光触媒反応を起こす材料を内部に装着して該材料に対し光を照射できる第1電離箱と、前記第1電離箱内に収容され磁気浮上する第1電極と、前記第1電極を帯電させるための第1静電帯電器と、前記第1電極に帯電している電荷を測定するための第1非接触電荷読取部とを具備し、前記第1電極と前記第1電離箱の間に電圧を印加し前記材料を装着して光を照射し、光触媒反応によって生成される中間体の電荷とバックグラウンドの電荷を前記第1電極に収集する第1磁気浮上電極電離箱と、
前記材料を装着する構成及び光を照射するための構成以外は前記第1電離箱と共通の構成を有する第2電離箱と、前記第1電極と共通の構成を有し前記第2電離箱内に収容されて磁気浮上する第2電極と、前記第2電極を帯電させるための第2静電帯電器と、前記第2電極に帯電している電荷を測定するための第2非接触電荷読取部とを具備し、前記第2電極と前記第2電離箱の間に電圧を印加してバックグラウンドの電荷を前記第2電極に収集する第2磁気浮上電極電離箱と、
前記第1電極と前記第2電極で測定した電荷量の差に基づいて前記光触媒反応によって生成される中間体の電荷を測定する測定部と、を備えたことを特徴とする光触媒活性定量測定装置。 - 前記第1電離箱には、前記材料の装着するための構成としての装着部と、前記光を照射するための構成として外部から光を前記材料に照射するための窓が設けられたことを特徴とする請求項1記載の光触媒活性定量測定装置。
- 前記第1電離箱及び前記第2電離箱には、それぞれガスの影響をみるためのガス流入路とガス排出路が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の光触媒活性定量測定装置。
- 磁気浮上している電極がそれぞれ収容された一対の磁気浮上電極電離箱を設け、一方の磁気浮上電極電離箱には光触媒反応を起こす材料を装着しその電極で前記材料の光触媒反応で生成される中間体の電荷及びバックグラウンドの電荷を収集し、他方の磁気浮上電極電離箱の電極ではバックグラウンドの電荷を収集し、前記電極間の電荷量の差に基づいて前記光触媒反応により生じた中間体の電荷を測定することを特徴とする光触媒活性定量測定方法。
- 前記第1電離箱内及び前記第2電離箱内にそれぞれガスを流入し、光触媒反応で生成される中間体の生成量とガスの種類及び濃度との関係について測定することを特徴とする請求項4の光触媒活性定量測定方法。
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