JP3141721B2 - 酸化チタン光触媒膜の製造方法 - Google Patents
酸化チタン光触媒膜の製造方法Info
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば大気や水の浄化
処理等に利用される酸化チタン光触媒膜の製造方法に関
する。
処理等に利用される酸化チタン光触媒膜の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光触媒作用を有し、かつ、生体へ
の悪影響が少なく安定である酸化チタンを薄膜化して光
触媒として活用することが検討されている。従来の酸化
チタン薄膜の製造方法としてはチタン含有のアルコキシ
ドを原料として、ディップコーティング法、あるいはス
ピンコーティング法により支持体に塗布した後、加熱処
理により加水分解させて膜を形成する方法が知られてい
る。しかし、この製造方法によって得られる膜は光触媒
活性が低く、光触媒活性の高い膜を得ることができる方
法が求められている。
の悪影響が少なく安定である酸化チタンを薄膜化して光
触媒として活用することが検討されている。従来の酸化
チタン薄膜の製造方法としてはチタン含有のアルコキシ
ドを原料として、ディップコーティング法、あるいはス
ピンコーティング法により支持体に塗布した後、加熱処
理により加水分解させて膜を形成する方法が知られてい
る。しかし、この製造方法によって得られる膜は光触媒
活性が低く、光触媒活性の高い膜を得ることができる方
法が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、光触媒活性の高い酸化チタン
光触媒膜を得ることができる製造方法を提供することを
目的としている。
に鑑みてなされたもので、光触媒活性の高い酸化チタン
光触媒膜を得ることができる製造方法を提供することを
目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の酸
化チタン光触媒膜の製造方法は、真空蒸着法により、支
持体に酸化チタン光触媒膜を形成する酸化チタン光触媒
膜の製造方法において 、真空蒸着時の蒸着入射角度を４
０°〜６０°とすると共に、酸素を導入し、酸素分圧を
８×１０ -4 トール以下として、酸化チタンを真空蒸着さ
せることを特徴とする。
化チタン光触媒膜の製造方法は、真空蒸着法により、支
持体に酸化チタン光触媒膜を形成する酸化チタン光触媒
膜の製造方法において 、真空蒸着時の蒸着入射角度を４
０°〜６０°とすると共に、酸素を導入し、酸素分圧を
８×１０ -4 トール以下として、酸化チタンを真空蒸着さ
せることを特徴とする。
【０００５】以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１は本発明の製造方法をモデル的に説明する断面図で
あり、セラミック基板等の支持体１を真空槽（図示せ
ず）内に配置し、蒸着材料である原料の酸化チタン２を
ルツボ３内に入れる。この際、支持体１の表面への蒸着
源（原料の酸化チタン２）からの蒸着材料の入射角度５
は４０°〜６０°とすることが好ましい。なお、この場
合の蒸着入射角度５は支持体１の表面に対する垂線４に
対する角度である。支持体１及び酸化チタン２を配置し
た後、真空槽内を真空にし、次いで、必要に応じてアル
ゴン等のガスを導入しプラズマ放電洗浄を行った後、好
ましくは酸素雰囲気下で、原料の酸化チタンに電子ビー
ム６を照射して真空蒸着を行う。酸素雰囲気下で行うこ
とで、より光触媒活性の高い酸化チタン光触媒膜を得る
ことができる。この場合の酸素分圧は８×１０-4トール
以下であることが得られる酸化チタン光触媒膜の表面平
滑性の点から好ましい。このようにして、所定の厚みの
酸化チタン光触媒膜を形成した後、蒸着処理を停止し、
真空槽より支持体１を取り出す。なお、光触媒活性の高
い膜を得るには、形成する酸化チタン光触媒膜の膜厚は
０．１５μｍ以上であることが望ましく、また、真空槽
より支持体１を取り出した後、大気中で、約５００℃程
度の温度で約１時間程度の加熱処理を行うことが好まし
い。
図１は本発明の製造方法をモデル的に説明する断面図で
あり、セラミック基板等の支持体１を真空槽（図示せ
ず）内に配置し、蒸着材料である原料の酸化チタン２を
ルツボ３内に入れる。この際、支持体１の表面への蒸着
源（原料の酸化チタン２）からの蒸着材料の入射角度５
は４０°〜６０°とすることが好ましい。なお、この場
合の蒸着入射角度５は支持体１の表面に対する垂線４に
対する角度である。支持体１及び酸化チタン２を配置し
た後、真空槽内を真空にし、次いで、必要に応じてアル
ゴン等のガスを導入しプラズマ放電洗浄を行った後、好
ましくは酸素雰囲気下で、原料の酸化チタンに電子ビー
ム６を照射して真空蒸着を行う。酸素雰囲気下で行うこ
とで、より光触媒活性の高い酸化チタン光触媒膜を得る
ことができる。この場合の酸素分圧は８×１０-4トール
以下であることが得られる酸化チタン光触媒膜の表面平
滑性の点から好ましい。このようにして、所定の厚みの
酸化チタン光触媒膜を形成した後、蒸着処理を停止し、
真空槽より支持体１を取り出す。なお、光触媒活性の高
い膜を得るには、形成する酸化チタン光触媒膜の膜厚は
０．１５μｍ以上であることが望ましく、また、真空槽
より支持体１を取り出した後、大気中で、約５００℃程
度の温度で約１時間程度の加熱処理を行うことが好まし
い。
【０００６】
【作用】請求項１に係る発明において、真空蒸着法によ
り、支持体に酸化チタン光触媒膜を形成することは、得
られる膜の光触媒活性を高くする働きをする。
り、支持体に酸化チタン光触媒膜を形成することは、得
られる膜の光触媒活性を高くする働きをする。
【０００７】また、真空蒸着時の酸素分圧を８×１０-4
トール以下とすることは、得られる酸化チタン光触媒膜
の表面平滑性を良好にする働きをする。
トール以下とすることは、得られる酸化チタン光触媒膜
の表面平滑性を良好にする働きをする。
【０００８】また、真空蒸着時の蒸着入射角度を４０°
〜６０°の範囲内とすることは、膜厚が均一な酸化チタ
ン光触媒膜を形成する働きをする。
〜６０°の範囲内とすることは、膜厚が均一な酸化チタ
ン光触媒膜を形成する働きをする。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
説明する。
説明する。
【００１０】（実施例１） 酸化チタン光触媒膜を形成する支持体である５ｃｍ角の
アルミナ基板を真空槽内に、原料の酸化チタンを入れた
ルツボとアルミナ基板の下端との距離が５００ｍｍであ
り、図１における入射角度５が４５°となるように配置
した。原料の酸化チタンとしては、富士チタン工業
（株）製のＴｉＯ1.6 〜ＴｉＯ1.7 である品番ＴＯＰ１
を使用した。次いで、２×１０-5トールまで真空排気を
行い、次いで、アルゴンを４×１０-4トールまで導入し
て、２分間のプラズマ放電洗浄を行い、プラズマ放電停
止後アルゴン供給も停止した。次いで、酸素を導入し、
酸素分圧を８×１０-4トールとして、酸化チタンを真空
蒸着させた。このとき、アルミナ基板を５００ｒｐｍに
て回転させ、アルミナ基板の温度が２００℃となるよう
周辺に設置したヒータで加熱し、また、原料の酸化チタ
ンに照射する電子ビームの条件は６ｋｖ×４００ｍＡと
した。このようにして、厚み０．５μｍの酸化チタン膜
を形成した後、蒸着処理を停止し、真空槽よりアルミナ
基板を取り出し、次いで、大気中で、５００℃、１時間
の加熱処理を行い、透明な酸化チタン光触媒膜を形成し
たサンプルを得た。
アルミナ基板を真空槽内に、原料の酸化チタンを入れた
ルツボとアルミナ基板の下端との距離が５００ｍｍであ
り、図１における入射角度５が４５°となるように配置
した。原料の酸化チタンとしては、富士チタン工業
（株）製のＴｉＯ1.6 〜ＴｉＯ1.7 である品番ＴＯＰ１
を使用した。次いで、２×１０-5トールまで真空排気を
行い、次いで、アルゴンを４×１０-4トールまで導入し
て、２分間のプラズマ放電洗浄を行い、プラズマ放電停
止後アルゴン供給も停止した。次いで、酸素を導入し、
酸素分圧を８×１０-4トールとして、酸化チタンを真空
蒸着させた。このとき、アルミナ基板を５００ｒｐｍに
て回転させ、アルミナ基板の温度が２００℃となるよう
周辺に設置したヒータで加熱し、また、原料の酸化チタ
ンに照射する電子ビームの条件は６ｋｖ×４００ｍＡと
した。このようにして、厚み０．５μｍの酸化チタン膜
を形成した後、蒸着処理を停止し、真空槽よりアルミナ
基板を取り出し、次いで、大気中で、５００℃、１時間
の加熱処理を行い、透明な酸化チタン光触媒膜を形成し
たサンプルを得た。
【００１１】得られたサンプルの光触媒活性をアセトア
ルデヒドの除去率で評価し、その結果を表１に示した。
ここで、アセトアルデヒドの除去率が大きいほど光触媒
活性が高いことを示している。アセトアルデヒドの除去
率の測定は、酸化チタン光触媒膜を形成したサンプルを
所定の容器中に入れ、５０ｐｐｍのアセトアルデヒドを
注入し、１０Ｗのブラックライトを３０分間照射し、ガ
スクロマトグラフィーを用いて測定した。
ルデヒドの除去率で評価し、その結果を表１に示した。
ここで、アセトアルデヒドの除去率が大きいほど光触媒
活性が高いことを示している。アセトアルデヒドの除去
率の測定は、酸化チタン光触媒膜を形成したサンプルを
所定の容器中に入れ、５０ｐｐｍのアセトアルデヒドを
注入し、１０Ｗのブラックライトを３０分間照射し、ガ
スクロマトグラフィーを用いて測定した。
【００１２】（実施例２） 酸化チタン膜を形成するときの酸素分圧を４×１０-4ト
ールとし、それ以外は実施例１と同様にして透明な酸化
チタン光触媒膜を形成したサンプルを得、また、得られ
たサンプルの光触媒活性を評価した。
ールとし、それ以外は実施例１と同様にして透明な酸化
チタン光触媒膜を形成したサンプルを得、また、得られ
たサンプルの光触媒活性を評価した。
【００１３】（比較例） ５ｃｍ角のアルミナ基板に対して、プロパノール９０重
量部にチタン酸イソプロピル１０重量部を分散させた溶
液をディップコートし、５００℃で１時間焼成して、厚
み０．５μｍの酸化チタン膜を形成した。得られたサン
プルの光触媒活性を実施例１と同様にして評価した。
量部にチタン酸イソプロピル１０重量部を分散させた溶
液をディップコートし、５００℃で１時間焼成して、厚
み０．５μｍの酸化チタン膜を形成した。得られたサン
プルの光触媒活性を実施例１と同様にして評価した。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】請求項１に係る発明の酸化チタン光触媒
膜の製造方法によれば、光触媒活性の高い酸化チタン光
触媒膜を得ることができる。
膜の製造方法によれば、光触媒活性の高い酸化チタン光
触媒膜を得ることができる。
【図１】本発明の製造方法を説明する断面図である。
【符号の説明】 １ 支持体 ２ 酸化チタン ３ ルツボ ４ 垂線 ５ 入射角度 ６ 電子ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｃ０２Ｆ 1/30 Ｃ０２Ｆ 1/30 (72)発明者 北村 啓明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 山田 真 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−5304（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−88600（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−141577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−218513（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−308222（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 38/74 C23C 14/00 - 14/58 C01G 23/00 - 23/08
Claims (1)
- 【請求項１】 真空蒸着法により、支持体に酸化チタン
光触媒膜を形成する酸化チタン光触媒膜の製造方法にお
いて、真空蒸着時の蒸着入射角度を４０°〜６０°とす
ると共に、酸素を導入し、酸素分圧を８×１０ -4 トール
以下として、酸化チタンを真空蒸着させることを特徴と
する酸化チタン光触媒膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07072063A JP3141721B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 酸化チタン光触媒膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07072063A JP3141721B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 酸化チタン光触媒膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08266910A JPH08266910A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3141721B2 true JP3141721B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=13478570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07072063A Expired - Fee Related JP3141721B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 酸化チタン光触媒膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141721B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006165014A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Toppan Printing Co Ltd | 金属酸化物膜の製造方法、及び色素増感太陽電池の製造方法 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP07072063A patent/JP3141721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08266910A (ja) | 1996-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001121 |
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