JPH08309202A - 光触媒体 - Google Patents
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- JPH08309202A JPH08309202A JP7146723A JP14672395A JPH08309202A JP H08309202 A JPH08309202 A JP H08309202A JP 7146723 A JP7146723 A JP 7146723A JP 14672395 A JP14672395 A JP 14672395A JP H08309202 A JPH08309202 A JP H08309202A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 表面に微細凹凸が形成された基材上に光触媒
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、触媒効率が高く、光触
媒膜の密着性もよく、光触媒が膜状であるので、取扱性
もよいものである。
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、触媒効率が高く、光触
媒膜の密着性もよく、光触媒が膜状であるので、取扱性
もよいものである。
Description
【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。
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，Ｆｅ2Ｏ3，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。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
知られているが、ゾル−ゲル法の場合、均一で薄い膜を
基材に密着させることが難しく、基材に表面積の大きい
微細な凹凸のある材料を用いても、厚い膜で覆ってしま
うために、基材の効果が生かされず、光触媒の表面積が
小さくなり、分解効率も悪くなってしまう。
ＴｉＯ2，ＺｎＯ，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，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。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
知られているが、ゾル−ゲル法の場合、均一で薄い膜を
基材に密着させることが難しく、基材に表面積の大きい
微細な凹凸のある材料を用いても、厚い膜で覆ってしま
うために、基材の効果が生かされず、光触媒の表面積が
小さくなり、分解効率も悪くなってしまう。
【０００３】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、触媒効率に優れ、取扱性も良好な光触媒体を提供す
ることを目的とする。
で、触媒効率に優れ、取扱性も良好な光触媒体を提供す
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、基材と
して曇りガラス等の表面に微細凹凸を有する基材を用
い、この基材上に光触媒膜を形成することにより基材の
表面積も大きく、しかも光散乱作用もある上、光触媒膜
が密着よく担持されるので、光触媒の効率が高く、殺
菌、脱臭等の効果をより有効に発揮することを知見し
た。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が、基材に薄く均一に、より
密着よく形成され、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ことを知見し、本発明をなすに至っ
た。
上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、基材と
して曇りガラス等の表面に微細凹凸を有する基材を用
い、この基材上に光触媒膜を形成することにより基材の
表面積も大きく、しかも光散乱作用もある上、光触媒膜
が密着よく担持されるので、光触媒の効率が高く、殺
菌、脱臭等の効果をより有効に発揮することを知見し
た。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が、基材に薄く均一に、より
密着よく形成され、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ことを知見し、本発明をなすに至っ
た。
【０００５】従って、本発明は、曇りガラス等の表面に
微細凹凸を有する基材上に光触媒膜を形成した光触媒
体、及び、この光触媒膜が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た金属酸化物
膜よりなる光触媒体を提供する。
微細凹凸を有する基材上に光触媒膜を形成した光触媒
体、及び、この光触媒膜が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た金属酸化物
膜よりなる光触媒体を提供する。
【０００６】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の光触媒体は、上述したように、表面に微細凹凸を有
する基材上に光触媒膜を形成したものである。ここで、
該基材としては、すりガラス、型板ガラス等の曇りガラ
スが好適に用いられる。また、光触媒膜としては、Ｔｉ
Ｏ2，ＺｎＯ，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，ＳｒＴｉＯ3等の金属
酸化物膜が用いられる。
明の光触媒体は、上述したように、表面に微細凹凸を有
する基材上に光触媒膜を形成したものである。ここで、
該基材としては、すりガラス、型板ガラス等の曇りガラ
スが好適に用いられる。また、光触媒膜としては、Ｔｉ
Ｏ2，ＺｎＯ，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，ＳｒＴｉＯ3等の金属
酸化物膜が用いられる。
【０００７】このような光触媒膜を形成する方法は特に
制限はなく、公知のゾル−ゲル法によって上記基材上に
膜形成することもできるが、膜形成の容易さ、膜厚の制
御、均一性、膜性能、基材への密着性の点からリアクテ
ィブスパッタリング法を採用して上記基材に光触媒膜
（金属酸化物膜）を形成することが推奨される。
制限はなく、公知のゾル−ゲル法によって上記基材上に
膜形成することもできるが、膜形成の容易さ、膜厚の制
御、均一性、膜性能、基材への密着性の点からリアクテ
ィブスパッタリング法を採用して上記基材に光触媒膜
（金属酸化物膜）を形成することが推奨される。
【０００８】ここで、このリアクティブスパッタリング
法は、酸素分子を含むガラ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、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，ＺｎＯ，Ｗ
Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3，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、上記基材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、水等が用いられるが、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＝１００：０．１〜１０
０：１００の範囲とすることが好ましい。
法は、酸素分子を含むガラ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、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，ＺｎＯ，Ｗ
Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3，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、上記基材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、水等が用いられるが、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＝１００：０．１〜１０
０：１００の範囲とすることが好ましい。
【０００９】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。
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。
【００１０】以上のようにして得られる本発明の光触媒
体は、公知の光触媒体と同様にして使用することがで
き、例えばこの光触媒体に光を照射することによって光
触媒が励起し、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。この場合、本発明の光触媒体は、基材が微細
凹凸を有するものであるから、その表面積も大きく、光
散乱効果もあるので、触媒効率が高く、臭気成分などを
効率よく分解できる。また、光触媒膜の密着性もよく、
長期間安定してその効果を発揮する。
体は、公知の光触媒体と同様にして使用することがで
き、例えばこの光触媒体に光を照射することによって光
触媒が励起し、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。この場合、本発明の光触媒体は、基材が微細
凹凸を有するものであるから、その表面積も大きく、光
散乱効果もあるので、触媒効率が高く、臭気成分などを
効率よく分解できる。また、光触媒膜の密着性もよく、
長期間安定してその効果を発揮する。
【００１１】
【発明の効果】本発明の光触媒体は、触媒効率が高く、
光触媒膜の密着性もよく、光触媒が膜状であるので、取
扱性もよいものである。
光触媒膜の密着性もよく、光触媒が膜状であるので、取
扱性もよいものである。
【００１２】
【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。
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。
【００１３】〔実施例，比較例〕基材の３０ｍｍ×４０
ｍｍの面に対し、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３０
分成膜を行った。
ｍｍの面に対し、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３０
分成膜を行った。
【００１４】基材は、すりガラス板、平滑なガラス、シ
ョットブラストにより表面に微細な凹凸を形成したポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）板、平滑なＰＭＭＡ
板である。
ョットブラストにより表面に微細な凹凸を形成したポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）板、平滑なＰＭＭＡ
板である。
【００１５】これらの光触媒を、トリクロロエチレン１
０ｐｐｍを含む３０ｍｌの水中に浸し、５００Ｗ超高圧
水銀灯（３００ｎｍ以下をカット）を照射した。
０ｐｐｍを含む３０ｍｌの水中に浸し、５００Ｗ超高圧
水銀灯（３００ｎｍ以下をカット）を照射した。
【００１６】照射３０分後のトリ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６
０％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及び表２に示す。
を測定し、分解率６０％以上のものをＡ、３０％以上６
０％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及び表２に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】 以上の結果より、本発明の光触媒体は触媒効率が高いこ
とが認められた。
とが認められた。
───────────────────────────────────────────────────── 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)
- 【請求項１】 表面に微細凹凸が形成された基材上に光
触媒膜を形成してなることを特徴とする光触媒体。 - 【請求項２】 表面に微細凹凸が形成された基材が曇り
ガラスである請求項１記載の光触媒体。 - 【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
化物膜である請求項１又は２記載の光触媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146723A JPH08309202A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 光触媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146723A JPH08309202A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 光触媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08309202A true JPH08309202A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=15414112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7146723A Pending JPH08309202A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 光触媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08309202A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998041480A1 (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-24 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Photocatalytically-activated self-cleaning article and method of making same |
| JP2004510051A (ja) * | 2000-09-20 | 2004-04-02 | サン−ゴバン グラス フランス | 光触媒コーティングを有する基材 |
| JP2010201390A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光触媒素子 |
Citations (10)
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