JP2012120967A - 可視光応答型光触媒およびこれを含む親水性部材ならびにこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可視光応答型光触媒において、酸化タングステンを含み、ラマンスペクトル測定におけるW−O基のピーク強度Xに対する、末端W=O基のピーク強度Yの比率を0.15≦Y/Xとする。
【選択図】図2
Description
親水性部材1は、基板と、可視光応答型光触媒を含み、前記基板上に配置された光触媒膜と、を有する。親水性部材1は、親水性に優れる可視光応答型光触媒から構成される光触媒膜5を用いている。したがって、当該親水性部材は防曇特性・防汚特性に優れる。
基板の構成材料としては特に限定されず、例えば、ソーダガラス(ソーダ石灰ガラス)、鉛ガラス(クリスタルガラス)、硼珪酸ガラス、ITOガラスやFTOガラスのような導電性ガラスなどのガラス;アクリル樹脂、ポリスチレン、ABS、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロース系樹脂などの樹脂;鏡;レンズ;金属;セラミック;石;セメント;コンクリート;及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましくは、防曇機能・防汚機能を効果的に発揮できるガラスである。
光触媒膜は、基板上に配置され、可視光応答型光触媒を含む膜である。光触媒膜の表面は親水性に優れ、防曇効果・防汚効果を発揮しうる。
本明細書において、「可視光応答型光触媒」とは、380nm以上の波長の可視光によっても親水化能などの光触媒作用を示すものである。
酸化タングステンの構造は上記のW=O/W−O比を達成できるものであれば特に制限されない。例えば、WO2、WO2.72、WO2.96のようなWOn(2≦n≦3)を使用することができ、好ましくは高い親水性能を発現できる点でWO3を使用する。
可視光応答型光触媒は酸化タングステンに加えて触媒活性促進剤をさらに含むことが好ましい。触媒活性促進剤とは可視光応答型光触媒の光触媒作用を補填し、その光触媒活性を促進することができるものをいう。触媒活性促進剤による光触媒活性の促進機構の詳細は不明であるが、酸化タングステンがアルデヒド類やカルボン酸類などの環境汚染物質を光分解した場合に生成する中間体が触媒活性促進剤により分解しやすくなるためと推定される。
本発明の可視光応答型光触媒はその親水性能および光触媒性能を損なわない範囲で酸化タングステンおよび触媒活性促進剤に加えて他の添加剤を含んでもよい。かような添加剤としては例えば、塗工性、膜強度、意匠性向上の目的で界面活性剤、レベリング剤、消泡剤、安定剤、増粘剤、結着剤、導電剤、顔料、光安定剤、つや出し剤、つや消し剤、帯電防止剤、緩衝材、分散剤などが挙げられる。
本発明の他の一形態によれば、可視光応答型光触媒の製造方法が提供される。この製造方法は、酸化タングステンを含む光触媒膜を得る工程と、前記光触媒膜を100℃以上400℃未満で焼成して可視光応答型光触媒を得る工程と、を有する。本形態の製造方法によれば、成膜後に所定の温度で焼成(加熱)することにより、所望のW=O/W−O比(Y/X)を有し、優れた親水特性を有する可視光応答型光触媒が得られうる。
まず、光触媒膜を形成する。例えば、図5A〜図5Dに示す2層形態の光触媒膜は、酸化タングステンを含む酸化タングステン膜および触媒活性促進剤を含む触媒活性促進剤膜を積層順序にあわせて形成すればよい。また、図5A〜図5B、図5Gのように酸化タングステン膜や触媒活性促進剤膜が部分的に設けられる形態や図5Fのように表面に凹凸を設ける形態の場合には、マスクパターンを使用して所望のパターンを有する光触媒膜を形成すればよい。
酸化タングステンと触媒活性促進剤とを含む混合膜を形成する場合、上記方法において酸化タングステン粉末および触媒活性促進剤粉末の両方が分散した分散液またはタングステンイオンおよび触媒活性促進剤前駆体イオンの両方が溶解した水溶液を使用すればよい。また、触媒活性促進剤が担持された酸化タングステンを使用する場合には、上記の方法により予め担持体粒子を調製し、この担持体粒子の分散液を用いて成膜すればよい。
次に、上記で得られた光触媒膜を100℃以上400℃未満で焼成(加熱)することにより可視光応答型光触媒を得る。本工程によりW=O/W−O比(Y/X)を所望の範囲とすることができる。上記成膜工程で得られる光触媒は酸化タングステンのアモルファス構造を有するが、本工程によりこのアモルファス構造が局所的に結晶化し、末端W=O基の量が増加すると考えられる。
(1)成膜工程
基板として自動車ウィンドシールド用ソーダガラス(グリーンガラス)(厚さ:2mm)を準備した。このソーダガラス上に、マグネトロンスパッタリング法(装置:神港精機製 SRV−4300型)により、酸化タングステン膜としてのWO3膜(厚さ:100nm)を形成した。この際、ターゲットとしてはWO3ディスクを使用し、酸素比率20%のAr雰囲気下、基板とターゲット間距離100mm、圧力5×10−4Pa、成膜速度3nm/min、投入電力100W、基板温度25℃の条件でスパッタリングを行った。
次に、得られた部材を乾燥機に入れ、大気雰囲気下において250℃で9時間焼成することにより、評価用部材(図5Aに示す形態の親水性部材)を得た。
焼成の条件を150℃で8時間としたこと以外は実施例1と同様にして評価用部材を得た。
焼成の条件を120℃で8時間としたこと以外は実施例1と同様にして評価用部材を得た。
焼成の条件を100℃で8時間としたこと以外は実施例1と同様にして評価用部材を得た。
可視光応答型光触媒膜としてのCuO膜の代わりに、WO3膜(厚さ:50nm)を形成したこと以外は実施例1と同様にして評価用部材(図5Fに示す形態の親水性部材)を得た。
CuO膜を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして評価用部材(図5Eに示す形態の親水性部材)を得た。
(1)成膜工程
基板として自動車ウィンドシールド用ソーダガラス(グリーンガラス)(厚さ:2mm)を準備した。このソーダガラス上に、20質量%のタングステン酸(H2WO3)水溶液をスピンコーターにより塗布した。この際、スピンコートの条件は、200rpmで15秒間とした。なお、タングステン酸水溶液はNa2WO3水溶液をプロトン交換樹脂を用いてイオン交換したものを使用した。次いで、400℃で30分焼成することにより、酸化タングステン膜としてのWO3膜(厚さ:10μm)を形成させた。
次に、得られた部材を乾燥機に入れ、大気雰囲気下390℃で1時間焼成することにより、評価用部材(図5Cに示す形態の親水性部材)を得た。
部材の焼成を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして評価用部材を得た。
部材の焼成を行わなかったこと以外は実施例5と同様にして評価用部材を得た。
上記実施例および比較例で作製した評価用部材について、以下の方法によりラマンスペクトルを測定した。このうち、実施例1および比較例1で得られたスペクトルを図2および図3に示す。
[評価:接触角の測定]
上記実施例および比較例で作製した評価用部材の光触媒膜表面の水に対する接触角を、接触角測定装置(協和界面科学株式会社製、FACE接触角計CA−X)を用い、θ/2法により測定した。なお、測定は室内(大気圧、25℃、湿度50〜60%)で行った。結果を表2および図6に示す。
[評価:耐久性試験]
上記実施例1〜4および比較例1で作製した評価用部材を大気中で一定時間蛍光灯照射させた。その際、所定時間ごとに評価用部材の接触角を上記の方法により測定した。図7に結果を示す。
2 光触媒膜、
3 酸化タングステン膜、
4 触媒活性促進剤膜、
5 開口部、
6 ベースライン、
7 W−Oピーク、
8 W=Oピーク、
10 親水性部材。
Claims (11)
- 酸化タングステンを含み、ラマンスペクトル測定におけるW−O基のピーク強度Xに対する、末端W=O基のピーク強度Yの比率が0.15≦Y/Xである、可視光応答型光触媒。
- 前記酸化タングステンの構造がWO3である、請求項1に記載の可視光応答型光触媒。
- さらに触媒活性促進剤を含み、
前記触媒活性促進剤は遷移金属の化合物または貴金属の単体である、請求項1または2に記載の可視光応答型光触媒。 - 前記触媒活性促進剤が前記遷移金属の化合物を含み、
前記遷移金属の化合物が銅化合物である、請求項3に記載の可視光応答型光触媒。 - 前記銅化合物が酸化銅、硝酸銅、硫酸銅の少なくとも一つである、請求項4に記載の可視光応答型光触媒。
- 前記銅化合物が酸化銅を含み、
前記酸化銅の構造がCuOである、請求項5に記載の可視光応答型光触媒。 - 基板と、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の可視光応答型光触媒を含み、前記基板上に配置された光触媒膜と、
を有する親水性部材。 - 前記基板の構成材料はガラスである、請求項7に記載の親水性部材。
- 酸化タングステンを含む光触媒膜を得る工程と、
前記光触媒膜を100℃以上400℃未満で焼成して可視光応答型光触媒を得る工程と、
を有する、可視光応答型光触媒の製造方法。 - 前記光触媒膜をスパッタリング法により作製する、請求項9に記載の製造方法。
- 基板上に光触媒膜を有する親水性部材の製造方法であって、
基板上に、請求項1〜6のいずれか1項に記載の可視光応答型光触媒または請求項9もしくは10に記載の製造方法により得られる可視光応答型光触媒を含む光触媒膜を作製する工程を有する、親水性部材の製造方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2014141694A1 (ja) * | 2013-03-12 | 2017-02-16 | 株式会社東芝 | 光触媒体とそれを用いた光触媒分散液、光触媒塗料、光触媒膜および製品 |
JP2019110996A (ja) * | 2017-12-21 | 2019-07-11 | 小林製薬株式会社 | 消臭剤組成物 |
JP2021159811A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 大分県 | 可視光応答型複合薄膜光触媒材料及び可視光応答型複合薄膜光触媒材料の製造方法 |
JP7161142B2 (ja) | 2018-11-19 | 2022-10-26 | 三菱自動車工業株式会社 | サイドメンバユニット |
JP7489786B2 (ja) | 2020-02-28 | 2024-05-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000119551A (ja) * | 1998-10-16 | 2000-04-25 | Toto Ltd | 表面の水との濡れ性が制御可能な複合材、表面の水との濡れ性制御方法、および、機能性コーティング液 |
JP2001079978A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-27 | Toto Ltd | 親水性部材 |
JP2001152130A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Toto Ltd | 光触媒性親水性部材、および、その製造方法 |
WO2001068786A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Toto Ltd. | Element hydrophile et son procede de fabrication |
WO2002024333A1 (fr) * | 2000-09-22 | 2002-03-28 | Toto Ltd. | Élément à fonction photocalytique |
JP2002126517A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | 光触媒体、その製造方法およびそれを用いてなる光触媒体コーティング剤 |
JP2008106342A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Bridgestone Corp | 光触媒酸化タングステン薄膜 |
JP2008149312A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-07-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 可視光応答性光触媒とその触媒活性促進剤並びに環境汚染有機物質の光分解法 |
JP2009012444A (ja) * | 2007-06-07 | 2009-01-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 積層体およびその製造方法 |
-
2010
- 2010-12-07 JP JP2010272746A patent/JP5740947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000119551A (ja) * | 1998-10-16 | 2000-04-25 | Toto Ltd | 表面の水との濡れ性が制御可能な複合材、表面の水との濡れ性制御方法、および、機能性コーティング液 |
JP2001079978A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-27 | Toto Ltd | 親水性部材 |
JP2001152130A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Toto Ltd | 光触媒性親水性部材、および、その製造方法 |
WO2001068786A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Toto Ltd. | Element hydrophile et son procede de fabrication |
WO2002024333A1 (fr) * | 2000-09-22 | 2002-03-28 | Toto Ltd. | Élément à fonction photocalytique |
JP2002126517A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | 光触媒体、その製造方法およびそれを用いてなる光触媒体コーティング剤 |
JP2008106342A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Bridgestone Corp | 光触媒酸化タングステン薄膜 |
JP2008149312A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-07-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 可視光応答性光触媒とその触媒活性促進剤並びに環境汚染有機物質の光分解法 |
JP2009012444A (ja) * | 2007-06-07 | 2009-01-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 積層体およびその製造方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
JPN6014019178; 高島隼也 他: '可視光応答型WO3光触媒薄膜の後焼成による活性化' 応用物理学会学術講演会講演予稿集 , 20100830, 15a-NE-2 * |
JPN6014054122; 重里有三 他: '振動分光法によるアモルファスWO3薄膜のキャラクタリゼーション' 旭硝子研究報告 Vol.38,No.1, 1988, page.39-55 * |
JPN6015012256; Huiyao Wang et al.: 'The preparaton and properties study of photocatalytic nanocrystalline/nanoporous WO3 thin films' Materials and Design Vol.23, 2002, page.331-336 * |
JPN6015012260; K. Prabakar et al.: 'Annealing effect on structural,morphological,and optical properties of reactive sputtered WO3 films' Journal of Vacuum Science & Technology A Vol.25,No.4, 200707, page.1029-1033 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2014141694A1 (ja) * | 2013-03-12 | 2017-02-16 | 株式会社東芝 | 光触媒体とそれを用いた光触媒分散液、光触媒塗料、光触媒膜および製品 |
JP2019162621A (ja) * | 2013-03-12 | 2019-09-26 | 株式会社東芝 | 内装材の製造方法 |
JP2019110996A (ja) * | 2017-12-21 | 2019-07-11 | 小林製薬株式会社 | 消臭剤組成物 |
JP7093627B2 (ja) | 2017-12-21 | 2022-06-30 | 小林製薬株式会社 | 消臭剤組成物 |
JP7161142B2 (ja) | 2018-11-19 | 2022-10-26 | 三菱自動車工業株式会社 | サイドメンバユニット |
JP7489786B2 (ja) | 2020-02-28 | 2024-05-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2021159811A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 大分県 | 可視光応答型複合薄膜光触媒材料及び可視光応答型複合薄膜光触媒材料の製造方法 |
JP7260117B2 (ja) | 2020-03-30 | 2023-04-18 | 大分県 | 可視光応答型複合薄膜光触媒材料及び可視光応答型複合薄膜光触媒材料の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP5740947B2 (ja) | 2015-07-01 |
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