JP2012161711A - 光触媒体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
ベースとなるチタンに光触媒となる酸化チタン粒子をより安定的に担持できるようにする。
【解決手段】
ベース(2)となるチタンに、光触媒層(3)となるアナターゼ型酸化チタン粒子(4…)が担持された光触媒体において、ベース(2)の表面に酸化チタン粒子(4…)を担持させる表面処理層(5)が形成されると共に、当該表面処理層(5)として、ベース(2)の表面にプラズマ処理を施した表面改質層(6)を形成した。
【選択図】図1
Description
同種金属のチタンをベースとする場合であっても、その表面に焼成などにより担持されたアナターゼ型酸化チタンは、その表面から脱落しやすいという問題があった。
これは、ベースの表面をプラズマ処理することにより、イオンが衝突して表面に付着している不純物を除去することができるため結着性が向上するだけでなく、表面に微細な凹凸が形成されてこの凹凸に酸化チタン粒子が引っかかるため結着性が向上しているものと考えることができる。
これは、プラズマ処理されていないベースの表面と陽極酸化皮膜との結着性よりも、プラズマ処理されたベースの表面と陽極酸化皮膜との結着性の方が高いためと考えられる。
ベース2の表面には、酸化チタン粒子4…を担持させる表面処理層5が形成されており、その表面処理層5として、本例では、ベース2の表面にプラズマ処理を施した表面改質層6が形成されている。
未処理の板状純チタンは、図2(a)に示すように、その表面2aが平滑であり、そのままでは光触媒が担持されにくいので、この点を改質する。
焼成工程P2では、図2(d)に示すように、表面処理工程P1を終了したベース2の表面処理層5に、アナターゼ型酸化チタン粒子4…が分散されたスラリー16を塗布し、あるいは、ベース2をスラリー16中にディッピングした後、図2(e)に示すように焼成炉17で550℃で焼き付けると、図2(f)に示すように、スラリー16の分散剤が蒸発し、表面処理層5の上にアナターゼ型酸化チタン粒子4…が焼き付けられて担持され、これにより光触媒層3が形成されて光触媒体1が完成する。
したがって、光触媒層3を形成する酸化チタン粒子4…が脱落しにくい。
例えば、図3に示す空気清浄機21は、空気処理室22にモータ23で駆動される送風ファン24が配されており、空気流入口25から未処理空気を吸い込んで、空気流出口26から処理済空気を流出する。
送風ファン24のブレード27は、板状の光触媒体1により形成されており、送付ファン24の周囲には、その光触媒体1に担持された光触媒層3を紫外線励起するLEDなどの紫外線光源28…が配されている。
これによれば、紫外線光源28…を点灯させた状態で送風ファン24を回転することにより、空気流入口25から吸い込まれた未処理空気が、紫外線励起された光触媒層3にあたって拡販されるので、別途光触媒フィルタなどを設けるまでもなく、空気浄化が可能となる。
なお、浄水器として使用する場合は、モータ23及び光源26…を防水処理をして配すればよい。
本例の光触媒体31は、図4に示すように、ベース2となる板状純チタンに、光触媒層3となるアナターゼ型酸化チタン粒子4…が担持されている。
ベース2の表面には、酸化チタン粒子4…を担持させる表面処理層5が形成されており、その表面処理層5として、ベース2の表面にプラズマ処理を施した表面改質層6と、さらにその表面に陽極酸化処理を施した陽極酸化皮膜層32が形成されている。
未処理の板状純チタンは、図5(a)に示すように、その表面が平滑であるため、後処理される陽極酸化皮膜32の密着性を向上させるため、プラズマ処理を行う。
陽極酸化処理工程P12は、図5(d)に示すように、リン酸浴(例えばリン酸3%水溶液)中で、陽極となる板状純チタン(ベース2)と陰極との間に所定電圧を印加して行われ、その結果、図5(e)に示すように、ベース2の表面が酸化されて酸化チタンからなる陽極酸化皮膜層32が形成される。
焼成工程P2では、図5(f)に示すように、表面処理工程P1を終了したベース2の表面処理層5に、アナターゼ型酸化チタン粒子4…が分散されたスラリー16を塗布し、あるいは、ベース2をスラリー16中にディッピングした後、図5(g)に示すように焼成炉17で550℃で焼き付けると、図2(h)に示すように、スラリー16の分散剤が蒸発し、表面処理層5の上にアナターゼ型酸化チタン粒子4…が焼き付けられて担持され、これにより光触媒層3が形成されて光触媒体31が完成する。
そして、光触媒層3を形成する酸化チタン粒子4…を直接担持する陽極酸化皮膜層32は、ベース2の表面をプラズマ処理した表面改質層6に強固に結着されているため、光触媒層3の酸化チタン粒子4…は脱落しにくい。
2 ベース
3 光触媒層
4 アナターゼ型酸化チタン粒子
5 表面処理層
6 表面改質層
P1 表面処理工程
P2 焼成工程
21 空気清浄機
24 送風ファン
27 ブレード
31 光触媒体
32 陽極酸化皮膜層
33 膨れ
P11 プラズマ処理工程
P12 陽極酸化処理工程
Claims (5)
- ベースとなるチタンに、光触媒層となるアナターゼ型酸化チタン粒子が担持された光触媒体において、
前記ベースの表面に前記酸化チタン粒子を担持させる表面処理層が形成されると共に、当該表面処理層として、ベースとなるチタン表面にプラズマ処理を施した表面改質層が形成されたことを特徴とする光色媒体。 - ベースとなるチタンに、光触媒層となるアナターゼ型酸化チタン粒子が担持された光触媒体において、
前記ベースの表面に前記酸化チタン粒子を担持させる表面処理層が形成されると共に、当該表面処理層として、ベースとなるチタン表面にプラズマ処理を施した表面改質層と、さらにその表面に陽極酸化処理を施した陽極酸化皮膜層が形成されたことを特徴とする光色媒体。 - 前記請求項1又は2の光触媒体を板状に形成し、その板状の光色媒体でブレードが形成された空気清浄機用又は浄水機用の送風送水ファン。
- ベースとなるチタンに、光触媒層となるアナターゼ型酸化チタン粒子が担持された光触媒体の製造方法において、
前記ベースの表面に前記酸化チタン粒子を担持させる表面処理層を形成する表面処理工程と、その表面処理層に光触媒層となるアナターゼ型酸化チタン粒子を担持させる焼成工程を有し、
前記表面処理工程が、ベースとなるチタンの表面改質を行うプラズマ処理工程であることを特徴とする光色媒体の製造方法。 - ベースとなるチタンに、光触媒層となるアナターゼ型酸化チタン粒子が担持された光触媒体の製造方法において、
前記ベースの表面に、前記酸化チタン粒子を担持させる表面処理層を形成する表面処理工程と、その表面処理層に光触媒層となるアナターゼ型酸化チタン粒子を担持させる焼成工程を有し、
前記表面処理工程が、ベースとなるチタンの表面改質を行うプラズマ処理工程と、さらにその表面に陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程とからなることを特徴とする光色媒体の製造方法。
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