JPH08309201A - 光触媒体 - Google Patents

光触媒体

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JPH08309201A
JPH08309201A JP7146722A JP14672295A JPH08309201A JP H08309201 A JPH08309201 A JP H08309201A JP 7146722 A JP7146722 A JP 7146722A JP 14672295 A JP14672295 A JP 14672295A JP H08309201 A JPH08309201 A JP H08309201A
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JP
Japan
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light
incident
photocatalyst
photocatalytic
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP7146722A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoko Noguchi
智子 野口
Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
Toshio Naito
壽夫 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP7146722A priority Critical patent/JPH08309201A/ja
Publication of JPH08309201A publication Critical patent/JPH08309201A/ja
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一端入射部から入射した光が外面から散乱状
に外部に放射される光散乱体の上記光放射外面部に光触
媒膜を形成してなることを特徴とする光触媒体。 【効果】 本発明の光触媒体は、複雑な形状にしてもそ
の表面部で確実に触媒作用を発揮すると共に、取扱性に
も優れているものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水浄化、空気浄化、消
臭、油分の分解等に有効に用いられる光触媒体に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
TiO2,ZnO,WO3,Fe23,SrTiO3等の
金属酸化物が光触媒として水浄化、空気浄化、消臭、油
分の分解などに広く使用されている。このような光触媒
は、通常粉末状で用いられ、例えば浄化、脱臭すべき水
などの液体中に撹拌、分散させて使用されているが、か
かる粉末状の光触媒では使用後に回収することに手間を
要し、回収が困難な場合もある。粉末状の光触媒を固定
化するために、粉末にバインダーとして樹脂やゴムなど
を混ぜて練り、それを基材に塗って数百℃で焼結させる
方法もある。しかし、このバインダー固定法の場合、金
属酸化物を基材に密着よく担持することが難しく、密着
性を上げるためにバインダー量を多くすると触媒効果が
弱まり、少ないと密着できない。また、光触媒を基材に
膜状に密着させる方法として金属アルコキシド溶液を用
いてゲルコーティング膜を作成し、それを数百℃で加熱
するゾル−ゲル法で得た金属酸化物膜を光触媒に用いる
ことも知られている。しかし、このような金属酸化物膜
からなる光触媒は、これに外部から光を照射することに
よって使用するものであるため、複雑で光の当たらない
部分が生じるような形状では、この光の当たらない部分
における触媒効果はなく、このような点から触媒効率に
限度がある。また、バインダー固定法もゾル−ゲル法
も、上述したように金属酸化物膜の作成時に高温で加熱
するため、耐熱性の基材しか用いることができない。
【0003】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
担持する基材の形状、材質を選ばず、複雑な形状にして
も全表面で優れた触媒活性を与え、取扱性に優れ、触媒
効率が良好な光触媒を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、透明マ
トリックス中にこのマトリックスと異なる屈折率の透明
材料が均一に分散された如き、一端入射部から入射した
光が外面から散乱状に外部に放射される光散乱体の上記
光放射外面部に光触媒膜を形成することにより、外部か
ら光を照射するのではなく、内部から光が外部に向けて
放散するので、上記光散乱体を複雑な形状にしたり、わ
ずかな間隔で並設しても、いずれの表面でも優れた触媒
活性を与えることができると共に、このように複雑な形
状に形成したり、わずかな間隔で並設して触媒体の表面
積を増大させることができ、これによって高い触媒効率
を与えることができる。またこの場合、光触媒膜として
酸素分子を有するガスを含有する不活性ガスの存在下に
おいて金属ターゲットを用いてリアクティブスパッタリ
ングすることにより得られた金属酸化物薄膜を用いた場
合、この薄膜は各種基材に密着よく担持され、バインダ
ーを使用しないので光触媒作用が効率的になると共に、
粉末等と異なり膜状であるので取扱性もよく、回収等も
容易に行われ、しかも低温で成膜することができるの
で、基材の材質に制限もなく、光触媒として有効である
ことを知見し、本発明をなすに至った。
【0005】従って、本発明は(1)一端入射部から入
射した光が外面から散乱状に外部に放射される光散乱体
の上記光放射外面部に光触媒膜を形成してなることを特
徴とする光触媒体、(2)光散乱体が、透明マトリック
ス中にこのマトリックスと異なる屈折率の透明材料が均
一に分散されたものである上記(1)の光触媒体、
(3)光触媒膜が酸素分子を有するガスを含有する不活
性ガス中で金属ターゲットを用いてリアクティブスパッ
タリングを行うことによって得られる金属酸化物膜から
なる上記(1)又は(2)の光触媒体を提供する。
【0006】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明の光触媒体は、上記したように光散乱体の所
用表面部、好ましくは全表面部に光触媒膜を形成したも
のである。
【0007】ここで、光散乱体としては、図1に示した
ように、一端入射部2から入射した光が外面3から散乱
状に外部に放射されるものであればいずれのものでもよ
く、その形状は図示の柱状のものに限定されず、また図
2に示したように平板型の光散乱体1を多数並設したも
の、図3に示したように細円柱型の光散乱体1を束ねた
ものなど、光散乱体を集合したものでもよい。この場
合、上記光散乱体1の一端入射部2に光を入射する手段
としては、この入射部2に近接して光源を配置し、この
光源から直接入射するようにしてもよいが、図示したよ
うに入射部2に光伝送チューブ4を連結し、光源からの
光を光伝送チューブ4を介して光散乱体1に入光させる
ことが、光源の配置箇所が自由になるので好適である。
【0008】上記光散乱体としては、透明マトリックス
中にこのマトリックスと異なる屈折率の透明材料が均一
に分散したものが好ましい。この場合、透明マトリック
スとしては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネ
ート、シリコーン、ポリスチレン等の有機系樹脂、ガラ
ス、石英、透明セラミック等の無機系材料を用いること
ができ、また、これに分散される透明材料としては、ポ
リメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチ
レン、シリコーン樹脂等の有機系粉体、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、ガラス、シリカ、単結晶が透明なセラ
ミック粉体等の無機系粉体、更にはガス、気泡、真空ボ
イド等で構成することもでき、形状は真球状が好まし
く、その平均粒径は0.01〜50μm、特に0.1〜
10μm程度が好ましい。透明材料の分散量は、マトリ
ックス100重量部に対し0.001〜50重量部、好
ましくは0.005〜1重量部が一般的である。具体的
に好ましい例を示すと、ポリメチルメタクリレートの透
明マトリックス100重量部に平均粒径0.1〜10μ
mの真球状シリコーン樹脂を0.005〜0.5重量部
を配合したもの、ポリメチルメタクリレート又はポリカ
ーボネート100重量部に平均粒径0.5〜20μmの
炭酸カルシウム、酸化チタン、ガラス等の粉末を0.0
05〜0.5重量部配合したものなどを例示することが
できる。
【0009】一方、上記光散乱体の表面部に形成する光
触媒膜としては、TiO2,ZnO,WO3,Fe23
SrTiO3等の金属酸化物膜が用いられる。これら
は、公知のゾル−ゲル法等の方法によって成膜してもよ
いが、特にリアクティブスパッタリング法で金属酸化物
膜を成膜することが好ましい。このリアクティブスパッ
タリング法は、酸素分子を含むガスを含有する不活性ガ
ス中で金属ターゲットを用いてスパッタリングを行うも
のであるが、ここで用いる金属ターゲットとしては、所
望する金属酸化物MeOX(MeはAl,Co,Cr,
Cu,Fe,In,Mg,Sn,Ti,Zn等の金属を
示し、xは金属の種類によって異なるが、0〜10、好
ましくは0〜5の範囲の正数であり、xは必ずしも金属
の価数に相当していなくともよい)に対応した金属であ
る。この場合、特には光触媒として優れたTiO2,Z
nO,WO3,Fe23,SrTiO3等に対応した金属
である。また、酸素分子を有するガス(酸化性ガス)を
含有する不活性ガスの存在下で上記金属ターゲットより
金属をスパッタさせ、上記光散乱体表面上にこのスパッ
タされた金属の酸化物膜を形成するものであるが、上記
酸化性ガスとしては、酸素、オゾン、空気、水等が挙げ
られ、通常は酸素が用いられる。一方、スパッタリング
用の不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴン等が用い
られるが、工業的に安価なアルゴンが好ましい。なお、
上記不活性ガスと酸化性ガスとの流量比(容量比)は適
宜選定されるが、不活性ガス:酸化性ガス=100:
0.1〜100:100の範囲とすることが好ましい。
【0010】本発明において、リアクティブスパッタリ
ング装置、スパッタリング圧力等のスパッタリング条件
などは特に制限されず、公知の装置、条件を採用するこ
とができる。例えば、DCマグネトロンスパッタリン
グ、対向スパッタリングなどの装置を用いることがで
き、またスパッタリング時の圧力は高真空下から大気圧
下とすることができるが、通常1mTorr〜1Tor
rの真空下で行われる。
【0011】本発明の光触媒体は、その光散乱体の入射
部から光を入射させ、内部で散乱させて表面部から外部
に放散させることによって使用されるが、この際、この
表面部に形成された光触媒膜が励起し、殺菌、脱臭等の
作用を発揮するもので、水浄化、空気浄化、消臭、油分
の分解などに用いることができるものである。
【0012】従って、本発明によれば、表面形状が複雑
で、外部からの光照射では光が当たらない表面部であっ
ても、該表面部の光触媒膜が確実に活性化、励起され、
触媒作用を発揮する。
【0013】
【発明の効果】本発明の光触媒体は、複雑な形状にして
もその表面部で確実に触媒作用を発揮すると共に、取扱
性にも優れているものである。
【0014】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
【0015】〔実施例,比較例〕実施例の基材の光散乱
体は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)中に散乱
材として真球状架橋シリコーン樹脂(d=2.0μm)
をPMMA100重量部に対し0.015重量部均一に
分散したもので、直径13mm、長さ300mmの円柱
状のものを使用した。また、比較例の基材はPMMAの
みからなるもので、形状が実施例のものと同様のものを
使用した。
【0016】これらの基材に対し、マグネトロンスパッ
タリング法(ターゲット Ti)で、酸化用ガスとして
酸素10ml/分をアルゴンガスとともにスパッタ装置
内に流し、ガス圧10mTorr、ターゲット投入パワ
ー400Wで基材表面全体に30分成膜を行った。
【0017】これらの光触媒を、1,2−ジクロロエチ
レン10ppmを含む30mlの水中に浸し、500W
超高圧水銀灯(300nm以下をカット)より集光した
光を石英光ファイバーの束を介して基材端部より入射し
た。
【0018】照射30分後の1,2−ジクロロエチレン
の濃度を測定し、分解率60%以上のものをA、30%
以上60%未満のものをB、30%未満のものをCと評
価した。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】 以上の結果より、本発明の光触媒体の触媒作用が良好で
あることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図3】本発明の別の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 光散乱体 2 一端入射部 3 外面 4 光伝送チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 14/08 C23C 14/08 J K 14/34 M B01D 53/36 G 14/34 ZABJ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端入射部から入射した光が外面から散
    乱状に外部に放射される光散乱体の上記光放射外面部に
    光触媒膜を形成してなることを特徴とする光触媒体。
  2. 【請求項2】 光散乱体が、透明マトリックス中にこの
    マトリックスと異なる屈折率の透明材料が均一に分散さ
    れたものである請求項1記載の光触媒体。
  3. 【請求項3】 光触媒膜が酸素分子を有するガスを含有
    する不活性ガス中で金属ターゲットを用いてリアクティ
    ブスパッタリングを行うことによって得られる金属酸化
    物膜からなる請求項1又は2記載の光触媒体。
JP7146722A 1995-05-22 1995-05-22 光触媒体 Pending JPH08309201A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997041069A1 (fr) * 1996-04-30 1997-11-06 Tao Inc. Corps d'epuration par milieu dense et epurateur
JPH1133357A (ja) * 1997-07-17 1999-02-09 Sumitomo Heavy Ind Ltd 光触媒反応装置
JPH11285643A (ja) * 1998-04-03 1999-10-19 Matsushita Seiko Co Ltd 光触媒脱臭体および光触媒脱臭装置
JP2007021278A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Furukawa Electric Co Ltd:The 光触媒浄化装置及び光触媒浄化方法
JP2011183276A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Tokyo Institute Of Technology マイクロ反応装置およびマイクロ反応装置のマイクロ流路への気液供給方法
JP5419029B1 (ja) * 2013-05-24 2014-02-19 島根県 液体浄化装置

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