JPH09308833A - 光触媒含有繊維複合体の製造方法 - Google Patents
光触媒含有繊維複合体の製造方法Info
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- JPH09308833A JPH09308833A JP8125167A JP12516796A JPH09308833A JP H09308833 A JPH09308833 A JP H09308833A JP 8125167 A JP8125167 A JP 8125167A JP 12516796 A JP12516796 A JP 12516796A JP H09308833 A JPH09308833 A JP H09308833A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高度な光触媒の機能を具備した光触媒含有繊
維複合体の製造方法を提供する。 【解決手段】 チタンフッ化アンモニウムを含む水溶液
中にあって、ＴｉＯ2 が析出する方向に反応を進める添
加剤を加え、過飽和になった溶液に繊維複合材料を接触
させ、この繊維複合材料の表面にＴｉＯ2 膜を形成させ
る。溶液中の材料の形状に影響されずに、ＴｉＯ2 が析
出するため、繊維複合材料に均一な厚みのＴｉＯ2 膜が
得られると共に、結晶性が良いＴｉＯ2 が析出する。
維複合体の製造方法を提供する。 【解決手段】 チタンフッ化アンモニウムを含む水溶液
中にあって、ＴｉＯ2 が析出する方向に反応を進める添
加剤を加え、過飽和になった溶液に繊維複合材料を接触
させ、この繊維複合材料の表面にＴｉＯ2 膜を形成させ
る。溶液中の材料の形状に影響されずに、ＴｉＯ2 が析
出するため、繊維複合材料に均一な厚みのＴｉＯ2 膜が
得られると共に、結晶性が良いＴｉＯ2 が析出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気や水等の浄化に
使用する繊維複合体に光触媒の機能を付与し、浄化性能
を改善する光触媒含有繊維複合体の製造方法に関するも
のである。
使用する繊維複合体に光触媒の機能を付与し、浄化性能
を改善する光触媒含有繊維複合体の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】表面にＴｉＯ2 （酸化チタン）膜を形成
した基板を、有害成分を含んだ空気や水等流路に設置
し、気体や液体を浄化する方法が知られている。上記Ｔ
ｉＯ2 膜の形成方法としてはゾルゲル法、ＣＶＤ法、ス
パッタ法、パイロゾル法等が知られている。しかし、こ
れらの方法では、光触媒活性な材料を得るために、３０
０〜５００℃の高温で焼成することが必要である。ま
た、上記方法は平滑な基板では均一な膜厚を形成できる
が、ガラスウール等の繊維複合材料に形成することは困
難である。
した基板を、有害成分を含んだ空気や水等流路に設置
し、気体や液体を浄化する方法が知られている。上記Ｔ
ｉＯ2 膜の形成方法としてはゾルゲル法、ＣＶＤ法、ス
パッタ法、パイロゾル法等が知られている。しかし、こ
れらの方法では、光触媒活性な材料を得るために、３０
０〜５００℃の高温で焼成することが必要である。ま
た、上記方法は平滑な基板では均一な膜厚を形成できる
が、ガラスウール等の繊維複合材料に形成することは困
難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、効率的な浄化
性能を発揮するために、平滑な基板に代わり表面積の広
い繊維複合材料を使用し、有害成分を含んだ空気や水を
浄化することが求められている。そのため、高度な光触
媒の機能を具備した光触媒含有繊維複合体の作製が望ま
れている。
性能を発揮するために、平滑な基板に代わり表面積の広
い繊維複合材料を使用し、有害成分を含んだ空気や水を
浄化することが求められている。そのため、高度な光触
媒の機能を具備した光触媒含有繊維複合体の作製が望ま
れている。
【０００４】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、高度な光触媒の機能を具
備した光触媒含有繊維複合体の製造方法を提供すること
にある。
で、その目的とするところは、高度な光触媒の機能を具
備した光触媒含有繊維複合体の製造方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
光触媒含有繊維複合体の製造方法は、チタンフッ化アン
モニウムを含む水溶液中にあって、下式〔１〕で表され
る方向に反応を進める添加剤を加え、過飽和になった溶
液に繊維複合材料を接触させ、この繊維複合材料の表面
にＴｉＯ2 膜を形成させることを特徴とする。
光触媒含有繊維複合体の製造方法は、チタンフッ化アン
モニウムを含む水溶液中にあって、下式〔１〕で表され
る方向に反応を進める添加剤を加え、過飽和になった溶
液に繊維複合材料を接触させ、この繊維複合材料の表面
にＴｉＯ2 膜を形成させることを特徴とする。
【０００６】
【化２】
【０００７】上記方法によると、溶液中の材料の形状に
影響されずに、ＴｉＯ2 が析出するため、繊維複合材料
に均一な厚みのＴｉＯ2 膜が得られると共に、結晶性が
良いＴｉＯ2 が析出する。
影響されずに、ＴｉＯ2 が析出するため、繊維複合材料
に均一な厚みのＴｉＯ2 膜が得られると共に、結晶性が
良いＴｉＯ2 が析出する。
【０００８】本発明の請求項２に係る光触媒含有繊維複
合体の製造方法は、請求項１記載の光触媒含有繊維複合
体の製造方法において、上記繊維複合材料がガラスウー
ル、石英ウール、ステンレスウール、テフロンウールの
いずれかであることを特徴とする。
合体の製造方法は、請求項１記載の光触媒含有繊維複合
体の製造方法において、上記繊維複合材料がガラスウー
ル、石英ウール、ステンレスウール、テフロンウールの
いずれかであることを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項３に係る光触媒含有繊維複
合体の製造方法は、請求項１又は請求項２記載の光触媒
含有繊維複合体の製造方法において、上記添加剤がほう
酸であり、且つ、ほう酸を加えて反応を開始する際、溶
液中のチタンフッ化アンモニウムの濃度が０．０５〜
０．２モル／リットルの範囲で、ほう酸の濃度は０．０
５モル／リットル以上であることを特徴とする。
合体の製造方法は、請求項１又は請求項２記載の光触媒
含有繊維複合体の製造方法において、上記添加剤がほう
酸であり、且つ、ほう酸を加えて反応を開始する際、溶
液中のチタンフッ化アンモニウムの濃度が０．０５〜
０．２モル／リットルの範囲で、ほう酸の濃度は０．０
５モル／リットル以上であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明を詳細に説明する。
【００１１】本発明で得られる光触媒含有繊維複合体
は、繊維複合材料の表面に、結晶性が良く、且つ、均一
な厚みのＴｉＯ2 膜が形成されている。本発明におい
て、上記ＴｉＯ2 膜は、チタンフッ化アンモニウムを含
む水溶液中にあって、前式〔１〕で表される方向に反応
を進める添加剤を加え、過飽和になった溶液に繊維複合
材料を接触することにより形成される。
は、繊維複合材料の表面に、結晶性が良く、且つ、均一
な厚みのＴｉＯ2 膜が形成されている。本発明におい
て、上記ＴｉＯ2 膜は、チタンフッ化アンモニウムを含
む水溶液中にあって、前式〔１〕で表される方向に反応
を進める添加剤を加え、過飽和になった溶液に繊維複合
材料を接触することにより形成される。
【００１２】上記添加剤としては、チタンフッ化アンモ
ニウムの水溶液をＴｉＯ2 の過飽和状態にするもので、
例えば、ほう酸、金属アルミニウム等が挙げられる。な
かでも、ほう酸は、より均一に膜を形成できる点で好ま
しい。
ニウムの水溶液をＴｉＯ2 の過飽和状態にするもので、
例えば、ほう酸、金属アルミニウム等が挙げられる。な
かでも、ほう酸は、より均一に膜を形成できる点で好ま
しい。
【００１３】本発明の添加剤にほう酸を使用した場合に
ついて説明する。上記チタンフッ化アンモニウムの水溶
液にほう酸を加えて反応を開始する際、この溶液全量に
対して、チタンフッ化アンモニウムの濃度は０．０５〜
０．２モル／リットルであり、ほう酸の濃度は０．０５
モル／リットル以上であるように調整する。上記ほう酸
の濃度が０．０５モル／リットル未満であると、ＴｉＯ
2 膜の形成に時間がかかる。チタンフッ化アンモニウム
の濃度が０．２モル／リットルを超えると、ＮＨ4 Ｔｉ
ＯＦ3 とＴｉＯＦ2 との混合されたものが析出するた
め、ＴｉＯ2 膜が形成され難く、０．０５モル／リット
ル未満であると膜厚が薄くなり触媒性能が低下する。Ｔ
ｉＯ2 膜の膜厚は光触媒機能を発揮するために１００ｎ
ｍ以上が好ましく、この膜厚は、チタンフッ化アンモニ
ウム、及び、ほう酸の濃度、並びに、接触時間によりコ
ントロールされる。
ついて説明する。上記チタンフッ化アンモニウムの水溶
液にほう酸を加えて反応を開始する際、この溶液全量に
対して、チタンフッ化アンモニウムの濃度は０．０５〜
０．２モル／リットルであり、ほう酸の濃度は０．０５
モル／リットル以上であるように調整する。上記ほう酸
の濃度が０．０５モル／リットル未満であると、ＴｉＯ
2 膜の形成に時間がかかる。チタンフッ化アンモニウム
の濃度が０．２モル／リットルを超えると、ＮＨ4 Ｔｉ
ＯＦ3 とＴｉＯＦ2 との混合されたものが析出するた
め、ＴｉＯ2 膜が形成され難く、０．０５モル／リット
ル未満であると膜厚が薄くなり触媒性能が低下する。Ｔ
ｉＯ2 膜の膜厚は光触媒機能を発揮するために１００ｎ
ｍ以上が好ましく、この膜厚は、チタンフッ化アンモニ
ウム、及び、ほう酸の濃度、並びに、接触時間によりコ
ントロールされる。
【００１４】上記繊維複合材料は、ほう酸を添加したチ
タンフッ化アンモニウムの水溶液と反応しないものであ
り、例えば、ガラスウール、石英ウール、ステンレスウ
ール、テフロンウール等が挙げられる。
タンフッ化アンモニウムの水溶液と反応しないものであ
り、例えば、ガラスウール、石英ウール、ステンレスウ
ール、テフロンウール等が挙げられる。
【００１５】その後、上記溶液に接触した繊維複合材料
を洗浄し、乾燥すると、均一な厚みのＴｉＯ2 膜が形成
された光触媒含有繊維複合体が得られる。なお、乾燥
は、室温での乾燥でも、より高温の５００℃程度で焼成
してもかまわない。
を洗浄し、乾燥すると、均一な厚みのＴｉＯ2 膜が形成
された光触媒含有繊維複合体が得られる。なお、乾燥
は、室温での乾燥でも、より高温の５００℃程度で焼成
してもかまわない。
【００１６】本発明の製造方法によると、溶液中の材料
の形状に影響されずに、ＴｉＯ2 が析出するため、繊維
複合材料に均一な厚みのＴｉＯ2 膜が得られると共に、
結晶性が良いＴｉＯ2 が析出する。その結果、光触媒機
能が高い光触媒含有繊維複合体が得られる。
の形状に影響されずに、ＴｉＯ2 が析出するため、繊維
複合材料に均一な厚みのＴｉＯ2 膜が得られると共に、
結晶性が良いＴｉＯ2 が析出する。その結果、光触媒機
能が高い光触媒含有繊維複合体が得られる。
【００１７】
【実施例】以下本発明の実施例と比較例を挙げる。評価
用の繊維複合体を作製し、アセトアルデヒドを半減でき
る時間を測定した。
用の繊維複合体を作製し、アセトアルデヒドを半減でき
る時間を測定した。
【００１８】（実施例１）チタンフッ化アンモニウムの
濃度が０．４モル／リットルの水溶液を６２．５ミリリ
ットル、ホウ酸の濃度が０．５モル／リットルの水溶液
を１００ミリリットル混合し、水を加えて調整し、反応
溶液２５０ミリリットルを得た。この溶液によく洗浄し
たガラスウール（ナカライテスク株式会社製：ガラス綿
１６７−３８）を浸漬し、ＴｉＯ2 膜をガラスウールの
表面に形成した。その後、十分に洗浄し、５００℃で焼
成し、光触媒含有繊維複合体を得た。ＴｉＯ2 膜の膜厚
は１００ｎｍであった。
濃度が０．４モル／リットルの水溶液を６２．５ミリリ
ットル、ホウ酸の濃度が０．５モル／リットルの水溶液
を１００ミリリットル混合し、水を加えて調整し、反応
溶液２５０ミリリットルを得た。この溶液によく洗浄し
たガラスウール（ナカライテスク株式会社製：ガラス綿
１６７−３８）を浸漬し、ＴｉＯ2 膜をガラスウールの
表面に形成した。その後、十分に洗浄し、５００℃で焼
成し、光触媒含有繊維複合体を得た。ＴｉＯ2 膜の膜厚
は１００ｎｍであった。
【００１９】（実施例２）実施例１と同様に調整した溶
液によく洗浄したガラスウールを浸漬し、ＴｉＯ 2 膜を
ガラスウールの表面に形成した。その後、十分に洗浄
し、２５℃の室温で乾燥し、光触媒含有繊維複合体を得
た。ＴｉＯ2 膜の膜厚は１００ｎｍであった。
液によく洗浄したガラスウールを浸漬し、ＴｉＯ 2 膜を
ガラスウールの表面に形成した。その後、十分に洗浄
し、２５℃の室温で乾燥し、光触媒含有繊維複合体を得
た。ＴｉＯ2 膜の膜厚は１００ｎｍであった。
【００２０】（実施例３）実施例１のガラスウールに代
わり、石英ウール（東芝セラミックス株式会社製：石英
ガラスウールＢグレード６−１２μｍ）を使用した以外
は実施例１と同様にして光触媒含有繊維複合体を得た。
なお、ＴｉＯ2 膜の膜厚は１００ｎｍであった。
わり、石英ウール（東芝セラミックス株式会社製：石英
ガラスウールＢグレード６−１２μｍ）を使用した以外
は実施例１と同様にして光触媒含有繊維複合体を得た。
なお、ＴｉＯ2 膜の膜厚は１００ｎｍであった。
【００２１】（実施例４）実施例１のガラスウールに代
わり、ステンレスウールを使用した以外は実施例１と同
様にして光触媒含有繊維複合体を得た。なお、ＴｉＯ2
膜の膜厚は１００ｎｍであった。
わり、ステンレスウールを使用した以外は実施例１と同
様にして光触媒含有繊維複合体を得た。なお、ＴｉＯ2
膜の膜厚は１００ｎｍであった。
【００２２】（実施例５）実施例１のガラスウールに代
わり、テフロンウールを使用した以外は実施例１と同様
にして光触媒含有繊維複合体を得た。なお、ＴｉＯ2 膜
の膜厚は１００ｎｍであった。
わり、テフロンウールを使用した以外は実施例１と同様
にして光触媒含有繊維複合体を得た。なお、ＴｉＯ2 膜
の膜厚は１００ｎｍであった。
【００２３】（比較例１）チタンテトライソプロポキシ
ドをエタノールに０．５モル／リットルとなるように溶
解し、この溶液によく洗浄したガラスウールを３０分浸
漬した。攪拌しながら、５０モル／リットルとなるよう
に水を添加し、１時間攪拌を続けた。その後、１００℃
で１時間乾燥し、さらに、５００℃で１時間焼成し、繊
維複合体を得た。
ドをエタノールに０．５モル／リットルとなるように溶
解し、この溶液によく洗浄したガラスウールを３０分浸
漬した。攪拌しながら、５０モル／リットルとなるよう
に水を添加し、１時間攪拌を続けた。その後、１００℃
で１時間乾燥し、さらに、５００℃で１時間焼成し、繊
維複合体を得た。
【００２４】（比較例２）比較例１と同様に調整した溶
液によく洗浄したガラスウールを３０分浸漬した。攪拌
しながら、５０モル／リットルとなるように水を添加
し、１時間攪拌を続けた。その後、１００℃で１時間乾
燥し、繊維複合体を得た。
液によく洗浄したガラスウールを３０分浸漬した。攪拌
しながら、５０モル／リットルとなるように水を添加
し、１時間攪拌を続けた。その後、１００℃で１時間乾
燥し、繊維複合体を得た。
【００２５】（評価）実施例１〜５及び比較例１〜２の
繊維複合体の性能評価は次のように行った。得られた繊
維複合体１ｇを３００ｃｃの容器内に設置し、この容器
内の濃度が５０ｐｐｍとなるようにアセトアルデヒドを
注入した。ブラックライトを繊維複合体に照射し、アセ
トアルデヒドの濃度が半減するまでの時間を測定した。
結果を表１に示す。実施例１〜５はいずれも比較例に比
べ、半減期が短く、光触媒の機能が高度に発揮されてい
ることが確認された。
繊維複合体の性能評価は次のように行った。得られた繊
維複合体１ｇを３００ｃｃの容器内に設置し、この容器
内の濃度が５０ｐｐｍとなるようにアセトアルデヒドを
注入した。ブラックライトを繊維複合体に照射し、アセ
トアルデヒドの濃度が半減するまでの時間を測定した。
結果を表１に示す。実施例１〜５はいずれも比較例に比
べ、半減期が短く、光触媒の機能が高度に発揮されてい
ることが確認された。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】本発明の請求項１に係る製造方法による
と、前式〔１〕で表される方向に反応を進める添加剤を
加え、過飽和になった溶液に繊維複合材料を接触させる
ので、溶液中の材料の形状に影響されずに、ＴｉＯ2 が
析出するため、繊維複合材料に均一な厚みのＴｉＯ2 膜
が得られると共に、結晶性が良いＴｉＯ2 が析出する。
その結果、光触媒機能が高い光触媒含有繊維複合体が得
られる。
と、前式〔１〕で表される方向に反応を進める添加剤を
加え、過飽和になった溶液に繊維複合材料を接触させる
ので、溶液中の材料の形状に影響されずに、ＴｉＯ2 が
析出するため、繊維複合材料に均一な厚みのＴｉＯ2 膜
が得られると共に、結晶性が良いＴｉＯ2 が析出する。
その結果、光触媒機能が高い光触媒含有繊維複合体が得
られる。
【００２８】上記効果は繊維複合材料がガラスウール、
石英ウール、ステンレスウール、テフロンウール等で顕
著に発揮される。
石英ウール、ステンレスウール、テフロンウール等で顕
著に発揮される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 登 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 チタンフッ化アンモニウムを含む水溶液
中にあって、下式〔１〕で表される方向に反応を進める
添加剤を加え、過飽和になった溶液に繊維複合材料を接
触させ、この繊維複合材料の表面にＴｉＯ2 膜を形成さ
せることを特徴とする光触媒含有繊維複合体の製造方
法。 【化１】 - 【請求項２】 上記繊維複合材料がガラスウール、石英
ウール、ステンレスウール、テフロンウールのいずれか
であることを特徴とする請求項１記載の光触媒含有繊維
複合体の製造方法。 - 【請求項３】 上記添加剤がほう酸であり、且つ、ほう
酸を加えて反応を開始する際、溶液中のチタンフッ化ア
ンモニウムの濃度が０．０５〜０．２モル／リットルの
範囲で、ほう酸の濃度は０．０５モル／リットル以上で
あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光触
媒含有繊維複合体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8125167A JPH09308833A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 光触媒含有繊維複合体の製造方法 |
| US08/713,845 US5811192A (en) | 1996-01-12 | 1996-09-12 | Titanium dioxide film having photocatalytic activity and substrate having the same |
| DE69614358T DE69614358T2 (de) | 1996-01-12 | 1996-09-14 | Titandioxidfilm mit fotokatalytischer Wirkung und Substrat mit diesem Film |
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|---|---|---|---|
| JP8125167A Pending JPH09308833A (ja) | 1996-01-12 | 1996-05-21 | 光触媒含有繊維複合体の製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH09308833A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3759960B2 (ja) * | 1996-08-05 | 2006-03-29 | 日本板硝子 株式会社 | 光触媒担持体 |
| JP2009297664A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Panasonic Corp | 光触媒性部材及び空質浄化装置 |
| JP2015039674A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | シャープ株式会社 | 光触媒繊維構造体、及び光触媒繊維構造体の製造方法 |
| CN108325547A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-07-27 | 杭州电子科技大学 | 复合光催化剂贝壳基掺硼二氧化钛及其制备方法 |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP8125167A patent/JPH09308833A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3759960B2 (ja) * | 1996-08-05 | 2006-03-29 | 日本板硝子 株式会社 | 光触媒担持体 |
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| JP2015039674A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | シャープ株式会社 | 光触媒繊維構造体、及び光触媒繊維構造体の製造方法 |
| CN108325547A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-07-27 | 杭州电子科技大学 | 复合光催化剂贝壳基掺硼二氧化钛及其制备方法 |
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