KR100853597B1 - 광촉매 재료, 광촉매체, 광촉매 제품, 조명기구 및 광촉매재료의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
평균 입자지름이 0.5㎛ 이하이며, 결정구조가 단사정계인 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 한 것을 특징으로 하는 광촉매 재료.
조명기구, 광촉매, 삼산화텅스텐, 단사정계, 파라텅스텐산
Description
도 1은, 본 발명에 따른 형광 램프의 모식적인 설명도를 나타낸다.
도 2는, 본 발명에 따른 탈취 유닛의 개략 설명도를 나타낸다.
도 3은, 본 발명의 광촉매 분체의 주성분인 단사정계 WO3의 X선 회절 데이터를 나타낸다.
도 4는, 삼산화텅스텐(WO3)의 삼사정계와 단사정계의 X선 회절 패턴을 나타낸다.
도 5는, 삼산화텅스텐의 결정구조가 다른 경우의 아세트알데히드 가스 분해 효과를 비교한 특성도를 나타낸다.
도 6은, 도 5의 특성도를 얻기 위해서 이용한 측정장치의 개략도를 나타낸다.
도 7은, 본 발명에 따른 광촉매 재료를 형성하기 위한 제조장치의 개략도를 나타낸다.
도 8은, 분산 후의 입도분포(입자 지름과 빈도, 통과분 적산과의 관계)를 나 타내는 그래프이다.
도 9는, WO3 분산 도료의 입도분포(입자 지름과 빈도, 통과분 적산과의 관계)를 나타내는 그래프이다.
도 10은, 제3 실시형태에 의해 얻어진 입상 원료로서의 메타텅스텐산 암모늄의 현미경 사진을 나타낸다.
도 11은, 제3 실시형태에 의해 얻어진 입상 원료를 800℃, 1∼10분의 급가열 단시간의 열처리에 의해서 얻어진 단사정계형 WO3 결정 광촉매 미립자의 현미경 사진을 나타낸다.
도 12는, 제4 실시형태에 있어서의 소성온도를 600℃, 700℃, 800℃, 900℃로 변화시켰을 경우의 각 삼산화텅스텐 광촉매 미립자의, 아세트알데히드 가스분해성능을 나타내는 특성도이다.
도 13은, 제4 실시형태에 있어서의 소성온도를 600℃, 700℃, 800℃, 900℃로 변화시켰을 경우의 각 삼산화텅스텐 광촉매 미립자의, 아세트알데히드 가스분해성능을 나타내는 특성도를 나타낸다.
도 14는, 소성시간을 30초, 1분, 5분, 10분, 15분으로 변화시켰을 경우의, 아세트알데히드 가스분해성능을 나타내는 특성도를 나타낸다.
도 15는, 제6 실시형태에 의한 WO3 광촉매를 이용했을 경우, TiO2 광촉매를 이용했을 경우의 파장과 반사율과의 관계를 나타내는 도면.
도 16은, 제6 실시형태와 관련된 조명기구의 분해 상태의 사시도를 나타낸 다.
도 17은, 도 16의 주요부의 확대 단면도를 나타낸다.
도 18은, 제7 실시형태에 의한 조명기구와 TiO2 광촉매 부착 형광 램프, TiO2 광촉매 부착 형광 램프, 및 TiO2 광촉매 부착 조명기구와 TiO2 광촉매 부착 형광 램프에 의한 시간과 아세트알데히드 잔존율과의 관계를 나타낸다.
본 발명은, 가시광선으로 여기(勵起) 가능한 광촉매 재료, 이 광촉매 재료를 이용한 광촉매체, 광촉매 제품, 조명기구 및 광촉매 재료의 제조방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 산화티탄으로 대표되는 광촉매 재료는, 오염방지, 냄새제거 등의 효과를 얻을 수 있는 재료이기 때문에, 여러 가지 응용 제품으로 널리 사용되고 있다. 그러나, 주된 여기광이 자외선이기 때문에, 자외선이 적은 옥내 용도로는 충분한 성능을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다. 종래에, 그 대책으로서 소위 가시광선 응답형 광촉매가 활발히 연구 개발되고 있다. 구체적으로는, 산화티탄에 질소를 도프(dope)한 타입이나 산화티탄에 백금을 담지한 타입이 개발되고 있다. 그러나, 여기광의 파장 범위가 400∼410nm 이하이기 때문에, 옥내의 조명광으로는 광촉매 성능이 부족하다.
또한, 산화티탄계 이외의 광촉매로서 BiV04나 페로브스카이트형 결정 재료가 연구되고 있다. 그러나, 성능, 가격 모두 사용 가능한 상황은 아니다. 또한, 그 외의 가시광선 응답형 광촉매로서 산화텅스텐이나 산화철이 검토되고 있다. 산화텅스텐은, 밴드 갭(band gap)이 2.5eV이고, 황색으로 착색되어 있기 때문에 건축자재 등에 응용할 경우에 유리하다. 또한, 산화텅스텐은, 유해성이 적고 비교적 염가의 재료이다.
산화텅스텐은 공업 재료로서 비교적 입수하기 쉽다. 그러나, 산화텅스텐은, 큰 2차 소결입자(1∼100㎛)로서 시판된다. 그 때문에, 비표면적이 적고, 광촉매 용도로 사용할 경우에는 활성이 낮다. 또한, 산화텅스텐은, 상온에서 단사정계와 삼사정계의 2가지 결정계가 있다. 따라서, 물리적 충격으로 결정이 변화하여 광촉매 활성이 불안정하게 되어, 도료화가 곤란하다. 산화텅스텐의 가시광선에 의한 광촉매 효과는, 예를 들면 반응성 스퍼터법으로 만든 막으로 인정되고 있다(일본 특개 2001-152130호 공보, 혹은 「광촉매」, 에누, 티, 에스사, 2005년 5월 27일 발행, P676).
이렇게, 산화텅스텐 분말을 사용한 가시광선 응답형 광촉매가 검토되고 있지만, 충분한 효과를 얻지 못하고 있는 것이 현재의 상황이다.
산화텅스텐은 실온 분위기에서는 삼산화텅스텐(WO3) 상태가 안정적이다. 그러나, 이 삼산화텅스텐은 결정구조가 복잡하고 변화하기 쉬운 특징이 있다. 통상적으로, 파라텅스텐암모늄이나 텅스텐산으로부터 만든 삼산화텅스텐은 단사정계이 다. 그러나, 분말을 처리할(예를 들면, 유발로 문지를) 때의 응력에 의해서 용이하게 결정구조가 변화하여, 삼사정계로 변화해 버린다(J. Solid State Chemistry 143,24 32(1999)). 광촉매의 촉매 효과를 향상시키기 위해서는, 빛에 의해 여기된 전자와 정공이 표면에 도달할 때까지 재결합하지 않고 도달시킬 필요가 있다. 따라서, 광촉매의 결정 내에는 재결합 센터가 되는 결함을 될 수 있는 한 줄이는 동시에, 입자 지름을 될 수 있는 한 작게 할 필요가 있다.
종래에, 산화텅스텐 분말로는, 충분한 광촉매 효과를 얻을 수 없었다. 이 이유는, 분말에 대한 사전 처리에서의 가공시에 부분적으로 결정 변화가 발생하여 다른 결정이 혼재하고, 이 경계가 전자와 정공의 재결합을 일으키는 결함이 되고 있기 때문이라고 생각된다. 한편, 공지의 스퍼터법으로 만든 막에서는, 삼사정계의 산화텅스텐으로 촉매 효과를 얻을 수 있다고 여겨진다. 그러나, 삼사정계의 산화텅스텐 분말로는 충분한 촉매 효과를 얻을 수 없었다.
본 발명의 목적은, 소정의 결정구조를 유지함으로써, 높은 촉매 효과를 가지며, 가시광선에 응답할 수 있는 광촉매 재료, 이것을 이용한 광촉매체 및 광촉매 제품을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 삼산화텅스텐 미립자의 착색이 눈에 잘 띄지 않고, 조명 기능에 영향이 적은 광촉매 효과가 뛰어난 가시광선 응답형의 광촉매막을 구비한 조명기구를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 결정구조가 안정적이며 광촉매 효과가 높은 삼산화 텅스텐광촉매 재료의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
(1) 본 발명의 광촉매 재료는, 평균 입자지름이 0.5 ㎛이하이고, 결정구조가 단사정계인 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 한 것을 특징으로 한다.
여기서, 삼산화텅스텐의 평균 입자지름의 바람직한 범위는 0.01∼0.1㎛, 최적으로는 0.02∼0.05㎛이다. 본 발명자는, 삼산화텅스텐의 광촉매 활성에 대해 여러 가지 검토를 거듭하였다. 그 결과, 종래 효과가 높다고 생각되고 있던 삼사정계의 결정구조를 가진 것보다도 단사정계의 결정구조를 가진 특정 입자지름의 삼산화텅스텐이 가시광선 반응성이 뛰어나며, 광촉매 활성이 높은 것을 알 수 있었다.
상기 미립자의 평균 입자지름은 입자지름이 작을수록 비표면적이 커져, 전자와 정공이 재결합하는 비율도 저하하기 쉽다. 그 때문에, 광촉매 활성을 향상시키기에 편리하다. 안정적으로 조립하는 것이 가능한 평균 입자지름의 하한은 0.01㎛이다.
「단사정계인 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 했다」는 것은, 단사정계에 삼사정계가 혼재하고 있어도 좋은 것을 의미하고 있다. 특히, 삼산화텅스텐 미립자 중의 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상이 단사정계의 결정구조라면, 광촉매 효과는 충분히 얻을 수 있다. 또한, 삼산화텅스텐의 화학식은 WO3이다. 그러나, 미립자의 결정구조를 분석한 결과, WOx의 산소의 가수 x가 2.8이나 2.9의 값을 나타내는 것이라 하더라도, 단사정계의 결정구조를 가지고 있으면, 본 발명의 「삼 산화텅스텐」의 정의에 포함된다.
상기 광촉매 재료에 의하면, 삼산화텅스텐 미립자 결정구조를 단사정계에 유지한 상태로 광촉매 활성을 발생시킴으로써, 광촉매 효과에 뛰어난 가시광선 응답형의 광촉매 재료를 얻을 수 있다.
(2) 본 발명의 광촉매체는, 기체 표면에 도포된 상기 (1)에 기재된 광촉매 재료로 이루어지는 층과, 이 광촉매 재료로 이루어지는 층위에 형성된, 삼산화텅스텐 미립자가 단사정계의 결정구조를 유지하고 있는 광촉매막을 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 광촉매체에 의하면, 광촉매 효과가 뛰어난 상기 광촉매 재료에 의해서 형성된 광촉매막을 가진 광촉매체를 얻을 수 있다.
(3) 본 발명의 광촉매 제품은, 상기 (1)에 기재된 광촉매 재료가 담지되고, 담지후의 삼산화텅스텐 미립자가 단사정계의 결정구조를 유지하고 있는 광촉매 필터와, 이 광촉매 필터에 적어도 청색광을 포함한 빛을 방사하는 발광 다이오드를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 광촉매 제품에 의하면, 광촉매 효과가 뛰어난 광촉매 재료를 구비한 광촉매 제품을 얻을 수 있다.
(4) 본 발명의 조명기구는, 광원과, 이 광원을 내포하는 투광성 커버 기체와, 이 커버 기체의 외면 또는 내면에 형성되어 평균 입자지름이 0.1㎛ 이하로 결정구조가 단사정계의 삼산화텅스텐 미립자로 이루어지는 광촉매층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 조명기구에 있어서, 광촉매층은 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하고, 아크릴 변성 실리콘, 실리콘계 수지, SiO2, ZrO2, Al2O3 등의 가시광, 자외광 투과율이 높은 바인더 성분을, 삼산화텅스텐 미립자에 대해 5∼50질량%, 바람직하게는 10∼20질량% 첨가하여 광촉매를 얻을 수 있다. 이러한 바인더 성분이 첨가된 광촉매 재료에 의하면, 실온에서 광촉매층을 도포에 의해 형성할 수 있다. 따라서, 고온 가열처리장치 등의 특별한 시설을 배치할 필요가 없다. 한편, 삼산화텅스텐 미립자의 평균 입자지름이 0.1㎛를 넘으면, 미립자가 황색으로 착색하고 있는 것처럼 보이므로, 조명기구에 형성된 광촉매층 또는 방사광이 변색하고 있는 것처럼 보여 버린다. 이 때문에, 삼산화텅스텐 미립자의 평균 입자지름은 0.1㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 이 조명기구에 있어서, 광촉매층은 삼산화텅스텐 미립자 단독으로 사용해도 좋다.
본 발명의 조명기구에 의하면, 평균 입자지름이 0.1㎛ 이하의 단사정계의 삼산화텅스텐 미립자로 이루어지는 광촉매층을 조명기구의 투광성 커버 또는 반사판의 기체 표면에 형성했으므로, 삼산화텅스텐 미립자의 착색이 눈에 띄기 어렵고, 조명 기능에 영향이 적은 광촉매 효과가 뛰어난 가시광선 응답형의 광촉매막을 구비한 조명기구를 얻을 수 있다.
(5) 본 발명의 조명기구는, 광원과, 이 광원에 대해서 광학적으로 대향 배치된 반사판 기체와, 이 반사판 기체에 형성되고, 평균 입자지름이 0.1㎛ 이하로 결정구조가 단사정계의 삼산화텅스텐 미립자로 이루어지는 광촉매층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 조명기구에 있어서, 광촉매층은, 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하지만, 이밖에 산화티탄 혹은 질소 치환형 산화티탄 혹은 백금 담지형 산화티탄 미립자가 소정량 혼합되어 있어도 좋다. 그리고, 아크릴 변성 실리콘 , 실리콘계 수지, SiO2, ZrO2, Al2O3 등의 가시광, 자외광 투과율이 높은 바인더 성분을, 삼산화텅스텐 미립자에 대해 5∼50질량%, 바람직하게는 10∼20질량% 첨가하여 광촉매층을 형성할 수 있다. 이 광촉매층은, 도포한 광촉매 재료를 실온∼120℃로 형성할 수 있다.
(6) 본 발명의 광촉매 재료의 제조방법은, 1∼20 질량%의 파라텅스텐산 암모늄 수용액을, 고온 분위기 중에서 분무하여 입상 원료를 생성하는 공정과, 이 입상 원료를 700∼800℃에서 1∼10분간 가열처리를 실시하여, 결정구조가 단사정계의 삼산화텅스텐 광촉매 미립자를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 광촉매 재료의 제조방법에 의하면, 수용액을 분무하여 발생시킨 미세한 액상 콜로이드로부터 입상 원료를 생성하고 있으므로, 결정 성장이 작고 또한 산소 결함이 적은 삼산화텅스텐 결정광 촉매 미립자를 얻을 수 있다.
(7) 본 발명의 광촉매 재료의 제조방법은, 파라텅스텐산 암모늄을 수계 용매에 용해시킨 후, 재결정화를 실시하는 공정과, 이 결정을 600℃ 이상, 15초 이상의 조건으로 소성하여 삼산화텅스텐 광촉매 재료를 형성하는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 파라텅스텐산 암모늄은, 예를 들면 이미 시판 제품인 파라텅스텐산 암모늄을 물 등으로부터 재결정시킴으로써 얻어진 결정을 이용할 수 있다. 소성은 대기 중에서 실시할 수 있다. 상기 소성온도나 소성시간은, 최적 조건이 800℃, 1분이라고 하는 결과로부터 이끌어내었다.
본 발명의 광촉매 재료의 제조방법에 의하면, 재결정화한 파라텅스텐 산화 암모늄을 소정의 온도로 소정 시간 고온에서 소성함으로써, 광촉매 활성이 뛰어난 가시광 응답형의 삼산화텅스텐 재료를 얻을 수 있다.
이하에, 본 발명에 대한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 형광 램프의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이며, 도 1A는 절개한 단면을 포함한 단면도, 도 1B는 상기 형광 램프의 하나의 구성인 광촉매막의 모식적인 단면도를 나타낸다.
도면 중의 부호 10은 광촉매 제품으로서의 형광 램프를 나타내고, 형광 램프 본체(20)와, 이 형광 램프 본체(20)의 표면에 형성된 광촉매막(30)으로 구성되어 있다. 형광 램프 본체(20)는, 투광성 방전 용기(11)와, 형광체층(12)과, 한 쌍의 전극(13,13)과, 도시하지 않는 방전 매체와 꼭지쇠(14)로 이루어진다.
상기 투광성 방전 용기(11)는, 가늘고 긴 유리 벌브(bulb, 11a) 및 한 쌍의 플레어 스템(11b)에 의해 구성되어 있다. 상기 유리 벌브(11a)는 소다 라임 유리로 이루어진다. 상기 플레어 스템(11b)은, 배기관과 플레어와 내부 도입선과 외부 도입선을 구비하고 있다. 상기 배기관은, 투광성 방전 용기(11)의 내외를 연이어 통하고, 투광성 방전 용기(11)의 내부를 배기하고, 또한, 방전 매체를 봉입하는데에 이용된다. 그리고, 상기 배기관은, 방전 매체를 봉입한 후에 밀봉된다. 상기 플레어는, 유리 벌브(11a)의 양단에 봉합되어 투광성 방전 용기(11)를 형성하고 있 다. 상기 내부 도입선은, 기단이 플레어 스템(11b)의 내부에 기밀로 매설되고, 또한, 외부 도입선에 접속하고 있다. 상기 외부 도입선은, 선단이 플레어 스템(11b)에 매설되고, 기단이 투광성 방전 용기(11)의 외부로 도출되고 있다.
상기 형광체층(12)은, 3파장 발광형 형광체로 이루어지고, 투광성 방전 용기 (11)의 내면에 형성되어 있다. 3파장 발광형 형광체는, 청색 발광용이 BaMgAl16O27:Eu, 녹색 발광용이 LaPO4:Ce, Tb, 적색 발광용이 Y2O3:Eu이다. 한 쌍의 전극(13,13)은, 투광성 방전 용기(11)의 양단 내부에서, 서로 떨어져 대향하는 한 쌍의 내부 도입선의 선단부 사이에 선으로 연결되어 있다. 또한, 전극(13)은, 텅스텐의 코일 필라멘트와 코일 필라멘트에 피착(被着)된 전자 방사성 물질로 이루어진다.
상기 방전 매체는, 수은 및 아르곤으로 이루어지고, 투광성 방전 용기(11)의 내부에 봉입되어 있다. 수은은, 그 적량이 배기관을 경유하여 봉입된다. 아르곤은, 투광성 방전 용기(11)내에 약 300Pa 봉입되어 있다. 상기 꼭지쇠(14)는, 꼭지쇠 본체(14a)와 한 쌍의 꼭지쇠 핀(14b,14b)으로 이루어진다. 꼭지쇠 본체(14a)는, 캡형상으로 되어 있고, 투광성 방전 용기(11)의 양단부에 접착되어 있다. 한 쌍의 꼭지쇠 핀(14b,14b)은, 꼭지쇠 본체(14a)에 서로 절연 관계로 지지되어 있는 동시에, 각각 외부 도입선에 접속하고 있다.
상기 광촉매막(30)은, 삼산화텅스텐 미립자(평균 입자지름: 0.1㎛)를 주성분으로 한 광촉매 도료로 이루어지는 막이며, 그 막두께는 약 0.5∼3㎛이다. 상기 삼산화텅스텐 미립자는, 도장 완료 후에도 단사정계의 결정구조를 유지하고 있다. 상기 광촉매막(30)은, 광촉매 미립자(21)와, 알루미나 미립자, 실리카 미립자 또는 지르코니아 미립자 등의 자외선 또는 가시광선의 투과 특성이 좋은 바인더(22)로 형성되어 있다. 상기 광촉매 미립자(21)는, 삼산화텅스텐 미립자(21a)와, 이 삼산화텅스텐 미립자(21a)의 표면에 첨가 부착된 탄산칼슘 미립자(21b)로 구성되어 있다. 한편, 바인더(22)는, 삼산화텅스텐 미립자(21a)에 대해서 10∼50질량%의 범위에서 첨가된다. 또한, 바인더(22)에 아크릴 변성 실리콘이나 실리콘계 수지를 이용하면, 20∼200℃에서 경화하는 광촉매막으로 할 수 있다. 또한, 탄산칼슘 미립자(21b)는 NOx(질소산화물)나 SOx(유황산화물)를 흡착하는 물질로서 기능한다. 따라서, NOx나 SOx에 의한 삼산화텅스텐 미립자(21a)의 열화 억제가 필요 없으면, 탄산칼슘 미립자(21b)의 첨가 부착은 필수는 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 탈취(脫臭) 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이며, 도 2A는 상기 탈취 유닛의 개략적인 사시도, 도 2B는 도 2A의 개략적인 측면도를 나타낸다. 한편, 도 2B에서는, 편의상, 삼산화텅스텐 미립자를 도시하고 있지 않다.
도면중의 부호 41은, 광촉매 제품으로서의 탈취 유닛을 나타낸다. 탈취 유닛(41)은, 상하의 평탄한 메쉬 형상의 제1·제2 필터(42a,42b)와, 이러한 필터 (42a,42b) 사이에 배치된 단면파 판형상의 제3 필터(43)를 구비하고 있다. 본 발명에 의한 삼산화텅스텐 미립자(평균 입자지름: 0.1㎛)(44)는, 상기 각 필터 (42a,42b,43)에 담지되어 있다. 복수의 GaN 청색 발광 다이오드(45)는, 상기 제2 필터(42b)의 아래쪽에 배치되어 있다. 한편, 이 다이오드(45) 대신에 청색광으로 여기되는 형광체를 사용한 백색 발광 다이오드를 배치해도 좋다. 이러한 구성의 탈취 유닛에 있어서, 공기가 제1·제2 필터(42a,42b) 사이의 제3 필터(43)를, 예를 들면 좌측에서 우측으로 통과할 때, 공기가 각 필터에 담지된 삼산화 미립자에 접하는 것에 의해 탈취가 이루어진다.
본 발명에 있어서, 삼산화텅스텐(WO3) 미립자의 평균 입자지름은 0.5㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.1㎛ 이하로 한다. 여기서, 평균 입자지름이 0.5㎛를 넘으면, 미립자 표면에서 반응이 일어날 확률이 감소하여, 충분한 촉매 효과를 얻을 수 없다. 또한, 상기 삼산화텅스텐의 결정구조는 단사정계이지만, 이것은 예를 들면 유발로 문지른 것만으로도 삼사정계로 변하기 쉽다. 따라서, 단사정계를 유지하는 것이 중요하다. 도 3은, 도 2의 탈취 유닛으로 사용한 청색 발광 다이오드(45)의 분광 스펙트럼을 나타낸다. 도 3으로부터, 청색 발광 다이오드(45)의 방사광이 약 470nm 근방에서 비(比)에너지가 피크를 가지는 것을 알 수 있다.
도 4는, 삼산화텅스텐(WO3)의 삼사정계와 단사정계의 X선 회절 패턴을 나타내는 그래프이다. X선 회절 패턴의 측정은, 다음과 같이 실시한다. 즉, 우선, X선으로서 CuKα선(λ=0.15418nm)을 이용하여 입사 X선에 대해서 시료를 θ회전시킨다. 동시에, 비례계수관으로 이루어지는 검출부를 2θ 회전시키는 고니오미터 (Goniometer)에 의해서 회절 각도(2θ) 마다의 X선 강도(CPS)를 측정하였다. 한편, 도 4 중에서, (a)가 삼사정계 WO3, (b)가 단사정계 WO3인 경우를 나타낸다.
도 4로부터 명백하듯이, 삼사정계 및 단사정계의 삼산화텅스텐의 각각의 회절 패턴을 비교하면, 대부분이 유사하다. 그러나, 회절 각도 2θ가 30∼35°의 범위에서 패턴이 크게 차이가 다른 것을 확인할 수 있다. 특히, 2θ=34.155°에 단사정계 특유의 높은 피크, 삼사정계 특유의 작은 복수의 피크가 있다. 이로부터 양자의 차이는 분명하다.
또한, 단사정계의 삼산화텅스텐의 경우에는, 2θ가 30∼35°의 범위에서 피크가 2개소인데 비해서, 삼사정계의 삼산화텅스텐의 경우에는, 동일 범위에서 피크가 3개소 이상인 것을 확인할 수 있다. 또한, 2θ가 30∼35°의 범위의 피크치에 대한 2θ가 30∼35°의 범위에 나타나는 피크치의 비율에 대해서는, 다음과 같다. 즉, 삼사정계의 삼산화텅스텐의 경우에는, 50∼60%로 낮다. 이에 비해, 단사정계의 삼산화텅스텐의 경우에는 70∼95%이며, 피크치의 차가 작았다.
도 5는, 삼산화텅스텐의 결정구조가 다른 경우의 아세트알데히드 가스 분해 효과를 비교한 특성도이다. 도 5중, 곡선 a는 본 발명의 단사정계 WO3 미립자(도 4의 그래프의 (b)), 곡선 b는 비교예인 삼사정계 WO3 미립자(도4의 그래프의 (a)), 선 c는 광촉매를 이용하지 않고 빛도 조사하지 않는 경우를 나타낸다.
도 6은, 도 5의 특성도를 얻기 위해서 이용한 측정장치의 개략도를 나타낸다. 도면 중의 부호 1은 데시케이터(Desiccator)를 나타내고, 이 속에 광촉매들이 샤알레(Schale, 2)가 수납되어 있다. 팬(3)은, 상기 샤알레(2)의 하부의 데시케이터(1) 내에 배치되어 있다. 멀티 가스 모니터(5)는, 데시케이터(1)의 상부, 측부 에 배관(4)을 통하여 접속되어 있다. 또한, 광촉매에 빛을 조사하는 청색 LED 광원(6)은, 데시케이터(1)의 경사진 상부에 장착되어 있다.
한편, 상기 측정장치의 사양은 다음과 같다.
·측정 BOX 용량: 3000cc
·사용 광원: 청색 LED
·측정기: 멀티 가스 모니터
·도입 가스: 아세트알데히드 10ppm 상당
·청색 LED: 0.88mW/㎠(UV-42)
0.001mW/㎠(UV-35)
·삼산화텅스텐 미립자 분말량: 0.1g
도 5로부터, 곡선 b보다 곡선 a가 가스분해효과가 높고, 본 발명에 의한 단사정계 WO3 미립자가 가시광선을 조사했을 때의 광촉매 효과가 큰 것이 분명하다.
본 발명의 광촉매 도료로서는, 상기 삼산화텅스텐 미립자를 사용하여, 도장 완료 후에 삼산화텅스텐 미립자가 단사정계의 결정구조를 유지한 구성을 들 수 있다. 광촉매 도료는, 광촉매의 VOC 제거를 포함하여 뛰어난 기능을 가지므로, 예를 들면 공기 청정기에 사용되는 탈취 필터에 사용하기에 적합하다.
본 발명의 광촉매체로서는, 상기 광촉매 도료를 기체 표면에 도포하여 광촉매막이 형성된 구성인 것을 들 수 있다. 여기서, 광촉매체로서는, 예를 들면 형광 램프 등의 관구(管球) 제품, 창유리, 거울, 타일 등의 건재, 위생 용품, 공조기기 나 탈취기의 필터 일부품, 광학기기 등을 들 수 있다. 그러나, 적용 가능한 용도, 카테고리는 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 광촉매 제품으로서는, 상기 광촉매 도료와 GaN 청색 발광 다이오드 또는 청색광으로 여기되는 형광체를 사용한 백색 발광 다이오드를 배합한 구성의 것, 혹은, 상기 광촉매 필터와 GaN 청색 발광 다이오드 또는 청색광으로 여기되는 형광체를 사용한 백색 발광 다이오드를 배합한 구성의 것을 들 수 있다. 여기서, 광촉매 제품이란, 구체적으로는 예를 들면 형광 램프나 조명기구나 탈취 유닛을 나타낸다.
본 발명에 있어서, 광촉매 미립자는, 예를 들면 도 7에 나타내는 제조장치를 이용하여 제조된다. 한편, 이 제조장치는, 스프레이 드라이어 본체(A)와, 기체 액체 혼합부(B)와, 가압 공기 도입부(C)와, 용액 도입부(D)와, 입체 회수부(E)로 구성되어 있다. 도면중의 부호 51은, 상부에 분배기(52)를 구비한 건조 챔버를 나타낸다. 여기서, 분배기(52)는, 건조 챔버(51)를 200℃로 가열하기 위한 에어 도입구의 기능을 한다. 분무 노즐(53), 및 전자 밸브(54)를 개재한 배관(55a)은, 분배기(52)를 관통하도록 상기 건조 챔버(51)에 배치되어 있다. 상기 배관(55a)은, 수용액을 가압하여, 분무화(噴霧化)만을 시키는 에어 도입구의 작용을 한다. 상기 건조 챔버(51)의 상부에는, 배관(55b)에 의해 급기되도록 되어 있다. 상기 배관 (55b)은, 수용액과 에어를 가열하기 위한 열풍급기구의 작용을 한다. 상기 배관 (55a)은, 도면 중에서 니들 밸브(56)를 개재한 배관(55c)에 분기되어 있다.
상기 배관(55c)은, 분무 노즐(53)의 상부와 연결되어 있다. 시료(57)를 펌 프(58)에 의해 분무 노즐(53)내에 공급하는 튜브(59)는, 분무 노즐(53)의 상부에 접속되어 있다. 분무 노즐(53)내에 공급되는 시료(57)의 양은, 펌프(58)에 의해 적절히 조절할 수 있도록 되어 있다. 분무 노즐(53)로부터 안개상태로 분무된 생성물을 꺼내는 사이클론(60)은, 상기 건조 챔버(51)의 측부에 연결되어 있다. 광촉매 미립자를 수집하는 생성물 용기(61)와, 배기를 위한 아스피레이터(Aspirator, 62)는, 각각 사이클론(60)에 접속되어 있다.
도시하지 않은 온도센서는, 상기 건조 챔버(51)의 입구측, 출구측에 각각 배치되어 있다. 상기 온도센서에 의해, 건조 챔버(51)에 공급하는 공기의 온도, 사이클론(60)에 보내지는 광촉매 미립자의 분위기 온도가 측정된다. 또한, 배관 (55c)내에 공급되는 공기는, 분무 노즐(53)의 상부측에서 튜브(59) 내에 공급되는 시료(57)와 혼합되어 분무 노즐(53)의 하부로부터 안개상태로 분출된다.
이러한 구성의 제조장치를 이용하여 광촉매 미립자를 제조하는 경우는, 다음과 같이 실시한다. 먼저, 1∼20중량%의 파라텅스텐산 암모늄 수용액(시료)을, 가압 공기와 함께 분무 노즐(53)내로 보낸다. 그리고, 예를 들면 200℃ 열풍 분위기중에서 분무 노즐(53)의 선단으로부터 스프레이하여 입자지름 1∼10㎛로 분무시켜, 입상 원료를 생성한다. 이때, 배관(55a)으로부터 분무 노즐(53)의 선단 부근에 가압 공기를 보내어, 분무 노즐(53)로부터 분무되는 입상 원료에 산소를 공급한다. 다음에, 건조 챔버(51)내에서 700∼800℃로 1∼10분간 가열 처리를 행한다. 이에 따라, 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하고, 이 미립자의 평균 입자지름이 0.1㎛이며, 결정구조가 단사정계인 광촉매 미립자를 형성한다. 계속해서, 아스피레이 터(62)로 건조 챔버(51)내의 배기를 실시하면서, 건조 챔버(51)내의 광촉매 미립자를 사이클론(60)으로부터 생성물 용기(61)내로 수집한다.
다음에, 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 설명한다.
(제1 실시형태)
제1 실시형태와 관련된 광촉매 분체는, 다음과 같이 하여 만들었다.
먼저, 파라텅스텐암모늄염(APT)을 비즈 밀(Beads mill)이나 유성 밀 등으로 분쇄하고, 원심분리에 의해 분급하였다. 다음에, 이 미립자를 대기중에서 400∼600℃에서 열처리함으로써, 평균 입자지름 0.01∼0.5㎛이고, 결정구조가 단사정계의 결정구조를 가진 삼산화텅스텐 미립자로 이루어지는 광촉매 분체를 정제할 수 있다.
제1 실시형태에서는, 대기중에서 약 500℃에서 열처리함으로써, 평균 입자지름 약 0.1㎛의 단사정계의 삼산화텅스텐 미립자를 얻을 수 있었다. 이 공정에 있어서의 입도분포 데이터는 도 8, 도 9에 나타내는 바와 같다. 여기서, 도 8은, 분산 후의 입도분포(입자 지름과 빈도, 통과분 적산과의 관계)를 나타낸다. 도 9는, WO3 분산 도료의 입도분포(입자 지름과 빈도, 통과분 적산과의 관계)를 나타낸다. 도 8 및 도 9로부터, 열처리에 의해서 약간 결정 성장하여, 입도가 커지는 것이 판명되었다.
제1 실시형태와 관련된 광촉매 분체에 의하면, 평균 입자지름이 0.1㎛의 삼 산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하고, 결정구조가 단사정계이므로, 광촉매 성능을 대폭 향상시킬 수 있는 가시광선 응답형의 광촉매 분체를 얻을 수 있다.
(제2 실시형태)
제2 실시형태에 따른 옥내용 광촉매 도료는, 다음과 같이 하여 만들었다.
먼저, 삼산화텅스텐 미립자와 미량의 표면 처리제를 유기용제(에틸 알코올)에 혼합하고, 비즈 밀로 수시간 분산처리하였다. 계속해서, 무기질 바인더(폴리실록산)를 삼산화텅스텐 미립자에 대해서 30질량%과 유기용제(알코올)와 수%의 순수를 가하여 재차 분산처리를 실시하여, 광촉매 도료를 만들었다. 이 후, 얻어진 광촉매 도료에 탄산칼슘과 수산화마그네슘을 삼산화텅스텐에 대해서 몰%로 0.1∼10%의 범위에서 여러 종류의 양을 첨가한 후, 교반하여 샘플을 만들었다. 다음에, 이 샘플 도료를 유리판, 아크릴판, 형광 램프 유리관에 도포한 후, 120∼180℃에서 건조하여, 도막 시료를 만들었다.
이들을 초기 상태로서 1㎥의 스테인레스제 BOX 내에 넣었다. 그리고, 유리판, 아크릴판은, BLB램프로 1mW/㎠의 자외선을 조사했다. 또한, 형광 램프는 그대로 BOX내에서 점등하여, 포름알데히드의 분해 효과를 측정하였다. 측정후의 시료를 유리판, 아크릴판은 실내에 방치하고, 형광 램프는 통상의 사무소에서 점등 시험을 실시하여, 일주일간마다 가스 분해 성능을 측정하였다.
제2 실시형태에 의하면, 산화텅스텐 미립자를 포함한 도료에 삼산화텅스텐과 비교하여 SOx나 NOx를 흡착하기 쉬운 산화마그네슘을 적절히 첨가하여, 얻어진 옥내용 광촉매 도료로 이루어지는 광촉매막을 형광 램프 본체에 형성한 구성으로 하 였다. 이에 따라, 소독, 오염방지 등의 광촉매 특유의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 사용중에 있어서의 광촉매막의 열화를 억제할 수 있어, 수명이 긴 형광 램프를 얻을 수 있다.
(제3 실시형태)
먼저, 예를 들면 4질량%의 파라텅스텐산 암모늄 수용액(시료)을, 가압 공기와 함께 도 7의 분무 노즐(53)내에 보낸다. 그리고, 200℃ 열풍 분위기 중에서 분무 노즐(53)의 선단으로부터 스프레이하여 입자지름 1∼10㎛로 분무시켜, 입상 원료를 생성하였다. 이 때, 배관(55a)으로부터 분무 노즐(53)의 선단 부근에 가압 공기를 보내고, 분무 노즐(53)로부터 분무되는 광촉매 미립자에 산소를 공급하였다. 수용액의 농도가 4질량%이면, 40∼400nm의 파라텅스텐산암모늄의 입상 원료를 얻을 수 있다. 다음에, 건조 챔버(51)내에서 800℃, 1 ∼10분간의 조건으로 급가열, 단시간의 열처리를 행하고, 상기 원료를 강제적으로 건조하여 재결정화시켰다. 이에 따라 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하여, 이 미립자의 평균 입자지름이 0.5㎛ 이하, 바람직하게는 0.1㎛ 이하이며, 결정구조가 단사정계인 삼산화텅스텐 광촉매 미립자를 형성하였다. 계속해서, 아스피레이터(62)로 건조 챔버(51)내의 배기를 실시하면서, 건조 챔버(51)내의 광촉매 미립자를 사이클론(60)으로부터 생성물 용기(61)내에 수집하였다.
제3 실시형태에 의하면, 배관(55a)으로부터 분무 노즐(53)의 선단 부근에 가압 공기기를 보내어, 광촉매 미립자에 산소를 공급함으로써, 산소 결함이 적은 WO3 결정광 촉매 미립자를 얻을 수 있다. 또한, 건조 챔버(51) 내에서 800℃, 1∼10분간의 조건으로 급가열 단시간의 열처리를 행함으로써, 결정 성장이 적은 WO3 결정광촉매 미립자를 얻을 수 있다.
도 10은, 제3의 실시형태에 의해 얻어진 입상 원료로서의 메타텅스텐산암모늄의 현미경 사진을 나타낸다. 도 11은, 제3의 실시형태에 의해 얻어진 입상 원료를 800℃, 1∼10분의 급가열 단시간의 열처리에 의해서 얻어진 단사정계형 WO3 결정광촉매 미립자의 현미경 사진을 나타낸다. 도 10으로부터, 약간의 차이는 볼 수 있지만, 입자지름이 정돈된 메타텅스텐산암모늄의 입상 원료를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
(제4 실시형태)
본 실시형태의 미립자는, 시판의 파라텅스텐산암모늄을 수계 용매에 용해시킨 후, 재결정화하여 얻어진 원료를 대기중에 고온에서 1분 가열 소성함으로써 제조된 삼산화텅스텐 미립자이다.
도 12는, 제4 실시형태에 있어서의 소성온도를 600℃, 700℃, 800℃, 900℃로 변화시켰을 경우의 각 삼산화텅스텐 광촉매 미립자의, 아세트알데히드 가스 분해 성능을 나타내는 특성도이다. 도 12에 있어서, 곡선(a)는 600℃인 경우, 곡선 (b)는 700℃인 경우, 곡선(c)는 800℃인 경우, 그리고 곡선(d)는 900℃인 경우를 나타낸다.
도 13은, 소성온도를 800℃, 900℃, 1000℃로 변화시켰을 경우, 각 삼산화텅 스텐광촉매 미립자의, 아세트알데히드 가스 분해 성능을 나타내는 동일 특성도이다. 도 13에 있어서, 곡선(a)는 800℃인 경우, 곡선(b)은 900℃인 경우, 곡선(c)은 1000℃인 경우를 나타낸다.
도 12, 도 13에 나타내는 분해 성능 평가는 이하와 같은 조건으로 실시하였다. 먼저, 용량 200cc의 밀폐 용기에 0.1g의 삼산화텅스텐 미립자를 샤알레에 넣어 용기내에 설치하였다. 다음에, 이 광촉매 미립자에 도 3에 나타내는 발광 스펙트럼을 가진 빛이 조사할 수 있도록 청색 LED를 용기내에 배치하였다. 그리고, 용기내가 10ppm의 농도가 되도록 아세트알데히드 가스를 도입함과 함께 청색 LED를 점등시켜, 경과시간마다의 가스 농도의 변화를 측정하였다. 농도의 측정은, 용기내에 설치한 가스 센서의 출력으로 행하여, 이 출력치의 상대 비교로 평가하였다.
도 12, 도 13의 그래프는, 세로축은 아세트알데히드 가스의 농도에 대응하는 센서의 출력을 나타내는 상대치(%)이다. 가스는 용기내에 도입한 후, 20∼30초에 걸쳐 가득 채운다. 그 후, 광촉매의 분해 효과에 의해서 서서히 농도가 저하되어 가는 상태를 알 수 있다. 한편, 도 12, 도 13에서는, 편의상, 센서 출력의 최대치를 100%로 하여 나타내고 있다.
도 12, 도 13으로부터, 원료인 시판품의 파라텅스텐산암모늄을 물에 용해시켜, 재결정에서 입자 미세화한 결정을 800℃에서 소성했을 때의 분해 효과가 가장 높고, 바람직한 소성온도는 700∼900℃인 것을 알 수 있다. 이와 같이, 제4 실시형태의 광촉매 재료는, 단순히 시판품을 소성하여 얻어진 산화텅스텐보다도 가시광선 응답성이 뛰어나고, 또한 광촉매 활성을 높일 수 있다.
(제5 실시형태)
본 실시형태의 미립자는, 이하의 순서로 얻어지는 삼산화텅스텐 미립자이다. 즉, 먼저, 시판의 파라텅스텐산암모늄을, 수계 용매에 용해시켰다. 다음에, 재결정에서 얻어진 입자를, 대기중 800℃에서 소정 시간 가열 소성함으로써 제조하였다.
도 14는, 소성시간을 30초(곡선(a)), 1분(곡선(b)), 5분(곡선(c)), 10분(곡선(d)), 15분(곡선(e))로 변화시켰을 경우의, 아세트알데히드 가스 분해 성능을 나타내는 특성도이다. 한편, 도 14의 분해 성능 평가 조건 및 그래프의 표기 내용은, 도 12와 같다.
도 14에 의해, 소성시간을 1∼5분으로 하면, 높은 가스분해성능을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
(제6 실시형태)
본 발명의 제6 실시형태와 관련되는 조명기구는, 도 16 및 도 17에 나타내는 구성으로 되어 있다. 여기서, 도 16은 상기 조명기구의 분해 상태의 사시도, 도 17은 도 16의 주요부의 확대 단면도이다. 제6 실시형태는, 내면에 자외선 차단 재료를 주체로 하는 자외선 컷층이 형성된 투과성 세이드(커버)를 사용한 조명기구에 관한 것이다.
조명기구(71)는, 원반형상의 기구 본체(72)를 구비하고 있다. 이 기구 본체 (72)는, 천정에 구비된 인괘(引掛)실링 및 이 인괘실링에 부착되는 어댑터를 이용하여, 천정부에 바로 부착 설치된다. 두께 치수가 큰 단부(段部)(73)는, 기구 본 체(72)의 중앙부에 설치되어 있다. 어댑터가 삽입되어 기계적으로 접속되는 원형의 개구부(74)는, 단부(73)의 중앙부에 설치되어 있다. 또한, 2개의 램프 소켓 (75) 및 2개의 램프 홀더(76)는, 기구 본체(72)의 주변부에 설치되어 있다. 광원이 되는 링 모양의 형광 램프의 발광관(예를 들면, 32W와 40W의 서로 외경이 다른 형광 램프의 발광관)(77)이 2개, 램프 소켓(75)에 전기적 및 기계적으로 접속되어 있다. 또한, 2개의 발광관(77)은, 램프 홀더(76)에 기계적으로 지지되고, 단부 (73)를 둘러싸도록 동심형상으로 배치되어 있다. 또한, 소켓(78)은, 개구부(74) 부분에 설치되고 있다. 꼬마 전구 등의 램프(79)는, 상기 소켓(78)에 부착된다.
조명용 광학 부품으로서의 세이드(80)는, 기구 본체(72) 및 상기 기구 본체 (72)에 부착된 부재의 아래쪽 및 옆쪽을 덮도록 하여, 기구 본체(72)에 착탈 가능하도록 부착된다. 세이드(80)는, 조명용의 아크릴 제조 커버 기체(81)를 구비하고 있다. 이 커버 기체(81)는, 유리 또는 수지 등 투광성을 가지며, 아래쪽에 매끄럽게 팽창하는 곡면형상 등으로 형성되어 있다. 평균 입자지름이 0.1㎛로 결정구조가 단사정계의 삼산화텅스텐 미립자로 이루어지는 광촉매층(82)은, 상기 기체(81)의 바깥면에 형성되어 있다.
상기 광촉매층(82)는 다음과 같이 형성하였다. 즉, 먼저 원료인 시판품의 100㎛ 정도의 파라텅스텐산암모늄(APT)을 비즈 밀이나 유성 밀 등으로 평균 입자 지름 0.05∼0.1㎛로 분쇄하고, 이 미립자를 대기중에서 500℃, 8시간 가열하였다. 이에 따라, 삼산화텅스텐 미립자를 만들었다. 다음에 이 삼산화텅스텐 미립자와 바인더 성분을 용매로 분산 혼합 처리하여 도료로 하였다. 계속해서, 이 도료를 분무기에 의해 기체(81)에 도포하고, 건조함으로써 형성하였다.
제6 실시형태에 의하면, 기체(81)의 표면에 삼산화텅스텐 미립자와 바인더 성분을 분산한 도료에 의해서 광촉매층(82)을 형성했기 때문에, 성막후에 고온으로 가열처리를 실시할 필요성이 없다. 따라서, 코팅 대상물이 유기기재와 같은 기재인 것에 광촉매 기능을 부여할 수 있고, 아크릴 커버 외면에 시공했을 경우에도 충분한 활성을 얻을 수 있다.
한편, 제6 실시형태에서는, 광촉매층(82)은, 기체(81)의 바깥면에 형성했지만, 이 구성에 한정하지 않고, 예를 들면 기체(81)를 구성하는 수지에 광촉매 재료를 혼합하여 일체적으로 형성할 수도 있다.
도 15는, 제6 실시형태에 의한 WO3 광촉매(곡선(a))를 이용했을 경우, TiO2 광촉매(곡선(b))을 이용했을 경우의 파장과 반사율과의 관계를 나타낸다. 한편, 도 15중의 곡선(c)은 아크릴 커버 투과율을 나타내고, 곡선(d)는 3파장형 형광 램프로부터 방사되는 빛의 분광 분포를 나타낸다. 도 15의 그래프로부터, 제6 실시형태의 삼산화텅스텐이, 광촉매 활성의 에너지로서 아크릴 커버가 투과한 400∼500nm의 청색 내지 청록색 가시광선을 효과적으로 흡수하고 있는 것을 알 수 있다.
(제7 실시형태)
본 실시형태는, 조명용의 칼라 강제(鋼製)판 반사판 기체에 WO3 광촉매층을 형성한 형태이다. 광촉매층은 다음과 같이 하여 형성하였다.
즉, 원료인 시판품의 100㎛정도의 파라텅스텐산암모늄(APT)을 비즈 밀이나 유성 밀 등으로 평균 입자 지름 0.05∼0.1㎛로 분쇄하였다.
다음에, 이 미립자를 대기중에서 500℃, 8시간 가열하고, 삼산화텅스텐 미립자를 만들었다. 계속해서, 이 삼산화텅스텐과 바인더 성분을 용매로 분산 혼합 처리하여 도료로 하였다. 또한, 이 도료를 분무기에 의해 칼라 강판 반사판 기체에 도포하고, 건조함으로써 형성하였다.
제7 실시형태에 의하면, 제6 실시형태와 동일한 효과를 가진다.
도 18은, 제7 실시형태에 의한 조명기구와 TiO2 광촉매 부착 형광 램프(곡선 (a)), TiO2 광촉매 부착 형광 램프(곡선(b)), 및 TiO2 광촉매 부착 조명기구와 TiO2 광촉매 부착 형광 램프(곡선(c))에 의한 시간과 아세트알데히드 잔존율과의 관계를 나타내는 특성도를 도시한다. 도 18의 그래프로부터 명백하듯이, 조명기구의 반사판 기체 표면에 형성된 광촉매층이 종래와 같이 TiO2 미립자로 이루어지는 것보다도, 단사정계 삼산화텅스텐 미립자를 이용하는 것이 광촉매 효과면에서 우수한 것을 알 수 있다.
Claims (7)
- 삭제
- 기체(基體) 표면에 도포된 평균 입자지름이 0.5㎛ 이하이고, 결정구조가 단사정계인 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하는 광촉매 재료로 이루어지는 층과, 이 광촉매 재료로 이루어지는 층 위에 형성된, 삼산화텅스텐 미립자가 단사정계의 결정구조를 유지하고 있는 광촉매막을 구비하는 것을 특징으로 하는 광촉매체.
- 평균 입자지름이 0.5㎛ 이하이고, 결정구조가 단사정계인 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하는 광촉매 재료가 담지되고 담지 후의 삼산화텅스텐 미립자가 단사정계의 결정구조를 유지하고 있는 광촉매 필터와, 이 광촉매 필터에 적어도 청색광을 포함한 빛을 방사하는 발광 다이오드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광촉매 제품.
- 광원과, 이 광원을 내포하는 투광성 커버 기체(基體)와, 이 커버 기체의 외면 또는 내면에 형성되어, 평균 입자지름이 0.1㎛ 이하이고 결정구조가 단사정계의 삼산화텅스텐 미립자로 이루어지는 광촉매층을 구비하는 것을 특징으로 하는 조명기구.
- 광원과, 이 광원에 대해서 광학적으로 대향 배치된 반사판 기체(基體)와, 이 반사판 기체에 형성되고, 평균 입자지름이 0.1㎛ 이하로 결정구조가 단사정계의 삼산화텅스텐 미립자로 이루어지는 광촉매층을 구비하는 것을 특징으로 하는 조명기구.
- 평균 입자지름이 0.5㎛ 이하이고, 결정구조가 단사정계인 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하는 광촉매 재료를 제조하는 방법에 있어서,1∼20질량%의 파라텅스텐산 암모늄 수용액을 분무하여 입상 원료를 생성하는 공정과, 이 입상 원료를 700∼800℃에서 1∼10분간 가열 처리를 행하여, 결정구조가 단사정계의 삼산화텅스텐 광촉매 미립자를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 광촉매 재료의 제조방법.
- 평균 입자지름이 0.5㎛ 이하이고, 결정구조가 단사정계인 삼산화텅스텐 미립자를 주성분으로 하는 광촉매 재료를 제조하는 방법에 있어서,파라텅스텐산 암모늄을 수계 용매에 용해시킨 후, 재결정화를 실시하는 공정과, 재결정화하여 얻어진 입자를 600℃~900℃, 1~5분의 조건으로 소성하여 삼산화텅스텐 광촉매 재료를 형성하는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광촉매 재료의 제조방법.
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