WO2016031319A1 - Photocatalyst composition and method for producing same - Google Patents

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Abstract

Provided is a photocatalyst composition which is capable of sustaining adsorption performance and decomposition performance. A photocatalyst composition (1) according to the present invention contains adsorbent particles (2) having light transmissivity and photocatalyst particles (3). The adsorbent particles (2) and the photocatalyst particles (3) are present in a dispersed state.

Description

光触媒組成物およびその製造方法Photocatalyst composition and method for producing the same
　本発明は、光触媒組成物およびその製造方法に関し、特に、吸着剤粒子と光触媒粒子とが分散状態で存在する固形状の光触媒組成物およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a photocatalyst composition and a method for producing the same, and more particularly to a solid photocatalyst composition in which adsorbent particles and photocatalyst particles are present in a dispersed state and a method for producing the same.
　吸着剤と光触媒とを組み合わせて、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Volatile Organic Compounds）や臭気物質などを分解する性能を向上させる方法が、従来から知られている。 A method for improving the performance of decomposing volatile organic compounds (VOCs) and odorous substances by combining an adsorbent and a photocatalyst has been conventionally known.
　例えば、特許文献１，２には、ゼオライトと光触媒とを組み合わせた消臭剤または脱臭フィルタが開示されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a deodorant or a deodorizing filter in which zeolite and a photocatalyst are combined.
　具体的には、図１５は、特許文献１に記載の消臭剤を模式的に示す断面図である。図１５に示すように、特許文献１に記載の消臭剤１０１は、ゼオライト粒子１０２の表面を、可視光応答型の光触媒の微粒子１０３によって被覆した構成である。この消臭剤１０１によれば、充分なガス除去速度と、屋内や自動車内など紫外線が非常に少ない状況でも安定したガス除去能力を有することができるとしている。 Specifically, FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing the deodorant described in Patent Document 1. As shown in FIG. 15, the deodorant 101 described in Patent Document 1 has a configuration in which the surface of the zeolite particles 102 is covered with fine particles 103 of a visible light responsive photocatalyst. According to the deodorant 101, it is possible to have a sufficient gas removal speed and a stable gas removal ability even in a situation where there is very little ultraviolet light such as indoors or in an automobile.
　また、特許文献２に記載の脱臭フィルタは、疎水性ゼオライトを含有した多孔状成形体の表面に、光触媒を担持した構成である。疎水性ゼオライトは、悪臭成分を吸着する一方、水分を吸着し難いため、悪臭成分を高い濃度で捕集することができる。また、疎水性ゼオライト表面に担持された光触媒の作用によって、捕集された悪臭成分が効率的に分解される。これにより、吸着剤が再生し、吸着力を継続的に利用することができるため、脱臭力が非常に優れているとされている。 The deodorizing filter described in Patent Document 2 has a configuration in which a photocatalyst is supported on the surface of a porous molded body containing a hydrophobic zeolite. Hydrophobic zeolite adsorbs malodorous components, but hardly adsorbs moisture, so that malodorous components can be collected at a high concentration. In addition, the collected malodorous component is efficiently decomposed by the action of the photocatalyst supported on the hydrophobic zeolite surface. Thereby, since the adsorbent is regenerated and the adsorptive power can be continuously used, it is said that the deodorizing power is very excellent.
日本国公開特許公報「特開２００７－１６７６９９号公報（２００７年　７月　５日公開）」Japanese Patent Publication “JP 2007-167699 A (published July 5, 2007)” 日本国公開特許公報「特開２００２－１３６８１１号公報（２００２年　５月１４日公開）」Japanese Patent Publication “Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-136811 (Released on May 14, 2002)”
　しかし、特許文献１，２に記載の構成では、吸着剤の吸着性能が不十分であり、光触媒の分解性能が持続しないという問題が生じる。 However, in the configurations described in Patent Documents 1 and 2, there is a problem that the adsorption performance of the adsorbent is insufficient and the decomposition performance of the photocatalyst is not sustained.
　具体的には、特許文献１，２に記載の構成は、いずれも、吸着剤の表面に光触媒が担持された構成となっている。このため、吸着剤に対する光触媒の担持量は、最大でも吸着剤の全表面が光触媒の層で被覆される量に制限される。しかし、光触媒の担持量が多くなるほど、吸着剤の表面の露出量が少なくなるため、吸着剤が分解対象物に晒されなくなる。その結果、吸着剤による吸着性能を十分に発揮できない。 Specifically, the configurations described in Patent Documents 1 and 2 are both configured such that a photocatalyst is supported on the surface of the adsorbent. For this reason, the supported amount of the photocatalyst with respect to the adsorbent is limited to an amount by which the entire surface of the adsorbent is covered with the photocatalyst layer. However, as the amount of the photocatalyst supported increases, the amount of exposure on the surface of the adsorbent decreases, so that the adsorbent is not exposed to the decomposition target. As a result, the adsorption performance by the adsorbent cannot be exhibited sufficiently.
　さらに、長期間にわたって使用すると、吸着剤の表面に担持された光触媒が剥がれ落ちてしまうため、光触媒の量が不足する。その結果、光触媒による分解性能が、経時的に低下する恐れがある。 Furthermore, when used for a long period of time, the amount of the photocatalyst is insufficient because the photocatalyst supported on the surface of the adsorbent peels off. As a result, the decomposition performance by the photocatalyst may decrease with time.
　本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、吸着性能と分解性能とを持続させることのできる光触媒組成物を提供することにある。また、本発明の別の目的は、吸着性能と分解性能とを両立させることのできる光触媒組成物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a photocatalyst composition capable of sustaining adsorption performance and decomposition performance. Another object of the present invention is to provide a photocatalyst composition capable of achieving both adsorption performance and decomposition performance.
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光触媒組成物は、光透過性および光反射性の少なくとも一方を有する吸着剤粒子と、光触媒粒子とを含有する固形状の光触媒組成物であって、上記吸着剤粒子と光触媒粒子とが、分散状態で存在していることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a photocatalyst composition according to one embodiment of the present invention is a solid photocatalyst composition containing adsorbent particles having at least one of light transmittance and light reflectivity, and photocatalyst particles. The adsorbent particles and the photocatalyst particles are present in a dispersed state.
　本発明の一態様によれば、吸着剤の吸着性能と光触媒の分解性能とを持続させることのできる光触媒組成物を提供することができるという効果を奏する。また、本発明の一態様によれば、吸着剤の吸着性能と光触媒の分解性能とを両立させることのできる光触媒組成物を提供することができるという効果も奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to provide a photocatalyst composition capable of maintaining adsorbent adsorption performance and photocatalytic degradation performance. Moreover, according to one aspect of the present invention, there is also an effect that it is possible to provide a photocatalyst composition that can achieve both adsorption performance of the adsorbent and decomposition performance of the photocatalyst.
本発明の実施形態１にかかる光触媒組成物の外観を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly the external appearance of the photocatalyst composition concerning Embodiment 1 of this invention. 上記光触媒組成物のガス吸着分解性能評価に用いた評価装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the evaluation apparatus used for the gas adsorption decomposition performance evaluation of the said photocatalyst composition. 上記光触媒組成物のガス吸着分解性能の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the gas adsorption decomposition performance of the said photocatalyst composition. 上記光触媒組成物を撮影したＳＥＭ画像を示す図である。It is a figure which shows the SEM image which image | photographed the said photocatalyst composition. 比較対象となる従来の光触媒組成物を撮影したＳＥＭ画像を示す図である。It is a figure which shows the SEM image which image | photographed the conventional photocatalyst composition used as a comparison object. 上記光触媒組成物および従来の光触媒組成物のガス吸着性能を比較したグラフである。It is the graph which compared the gas adsorption performance of the said photocatalyst composition and the conventional photocatalyst composition. 上記光触媒組成物および従来の光触媒組成物のガス分解性能を比較したグラフである。It is the graph which compared the gas decomposition performance of the said photocatalyst composition and the conventional photocatalyst composition. 本発明の実施形態２に係る光触媒組成物を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the photocatalyst composition which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態３に係る光触媒組成物を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the photocatalyst composition which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態４に係る光触媒組成物を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the photocatalyst composition which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態５に係る光触媒組成物の外観を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the external appearance of the photocatalyst composition which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態５に係る光触媒組成物を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the photocatalyst composition which concerns on Embodiment 5 of this invention. 上記光触媒組成物および従来の光触媒組成物の、吸着剤粒子量あたりのガス吸着性能を比較したグラフである。It is the graph which compared the gas adsorption | suction performance per adsorbent particle amount of the said photocatalyst composition and the conventional photocatalyst composition. 上記光触媒組成物および従来の光触媒組成物の、光触媒粒子量あたりのガス吸着性能を比較したグラフである。It is the graph which compared the gas adsorption performance per photocatalyst particle amount of the said photocatalyst composition and the conventional photocatalyst composition. 特許文献１に記載の消臭剤を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the deodorizer of patent document 1. As shown in FIG.
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は本発明の一例であって、発明の内容を制限するものではない。 [Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The embodiment described below is an example of the present invention and does not limit the content of the invention.
　［光触媒組成物１の構成］
　まず、図１を用いて、本実施形態に係る光触媒組成物の構成を説明する。図１は、本発明の実施形態１にかかる光触媒組成物１の外観を概略的に示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の光触媒組成物１は、固形状（固体）であり、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とが、分散状態で存在した集合体を形成している。さらに、光触媒組成物１には、空隙６が形成されている。 [Configuration of Photocatalyst Composition 1]
First, the structure of the photocatalyst composition according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view schematically showing the appearance of a photocatalyst composition 1 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the photocatalyst composition 1 of this embodiment is solid (solid), and the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 form an aggregate that exists in a dispersed state. Further, voids 6 are formed in the photocatalyst composition 1.
　吸着剤粒子２は、光触媒組成物１の分解対象物を吸着および／または分解し得るものである。吸着剤粒子２は、光透過性および光反射性の少なくとも一方を有している。具体的には、吸着剤粒子２は、光触媒粒子３が吸収する波長の光の少なくとも一部を透過もしくは反射する性質、または、光触媒粒子３が吸収する波長の光の少なくとも一部を透過し一部を反射する性質を有する。例えば、吸着剤粒子２は、ゼオライト、セピオライト、メソポーラスシリカ、活性白土、またはこれら複数（少なくとも２つ）の混合物から構成することができる。 The adsorbent particles 2 can adsorb and / or decompose the decomposition target of the photocatalyst composition 1. The adsorbent particles 2 have at least one of light transmittance and light reflectivity. Specifically, the adsorbent particle 2 has a property of transmitting or reflecting at least a part of light having a wavelength absorbed by the photocatalyst particle 3, or transmitting at least a part of light having a wavelength absorbed by the photocatalyst particle 3. It has the property of reflecting the part. For example, the adsorbent particles 2 can be composed of zeolite, sepiolite, mesoporous silica, activated clay, or a mixture of these (at least two).
　ゼオライト、セピオライトなどの鉱物、メソポーラスシリカ、および活性白土は、可視光から近紫外の波長領域においては波長が長いほど光吸収率が低く、光透過率と光反射率との和が高くなるという性質を有する。ゼオライトの構造型としては、特に限定されず、ＢＥＡ、ＣＨＡ、ＥＭＴ、ＥＲＩ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＧＩＳ、ＨＥＵ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＯＲ、ＭＴＷ、ＯＦＦ、あるいはＭＣＭ４１、ＭＣＭ４８などの種々の構造型のものを用いることができる。また、ゼオライトは、天然型、合成型のいずれも用いることができる。 Zeolite, sepiolite and other minerals, mesoporous silica, and activated clay have a property that the longer the wavelength in the visible to near-ultraviolet wavelength region, the lower the light absorptivity and the higher the sum of light transmittance and light reflectance. Have The structure type of the zeolite is not particularly limited, and BEA, CHA, EMT, ERI, FAU, FER, GIS, HEU, LTA, LTL, MAZ, MEI, MEL, MFI, MOR, MTW, OFF, or MCM41, MCM48 Various structural types such as can be used. Moreover, the zeolite can be either a natural type or a synthetic type.
　吸着剤粒子２のサイズ（平均粒径）は特に限定されるものではないが、例えば、直径（球状粒子の場合）または最大長さ（非球状粒子の場合）が、０．１μｍ以上、１μｍ以下程度であることが一般的である。吸着剤粒子２が光透過性および光反射性の少なくとも一方を有する理由については後述する。なお、吸着剤粒子２のサイズ（平均粒径）は、光学的な粒度分布計による測定、及び、ＳＥＭ／ＴＥＭでの観察により測定した値を示す。 The size (average particle diameter) of the adsorbent particles 2 is not particularly limited. For example, the diameter (in the case of spherical particles) or the maximum length (in the case of non-spherical particles) is 0.1 μm or more and 1 μm or less. Generally, it is a degree. The reason why the adsorbent particles 2 have at least one of light transmission and light reflection will be described later. In addition, the size (average particle diameter) of the adsorbent particles 2 indicates a value measured by measurement with an optical particle size distribution meter and observation with SEM / TEM.
　光触媒粒子３は、光を吸収することにより、光触媒組成物１の分解対象物を吸着および／または分解し得るものである。すなわち、光触媒粒子３は、バンドギャップ以上のエネルギーを有する波長の光を照射することによって、光触媒活性を示すものである。光触媒粒子３が吸収する光の波長は特に限定されるものではない。例えば、光触媒粒子３は、可視光を吸収して光触媒活性を示す可視光応答型の光触媒であってもよいし、紫外線を吸収して光触媒活性を示す紫外線応答型の光触媒であってもよいし、可視光応答型の光触媒と紫外線応答型の光触媒との混合物であってもよい。しかし、光触媒粒子３は、可視光応答型の光触媒であることが好ましい。 The photocatalyst particles 3 are capable of adsorbing and / or decomposing an object to be decomposed of the photocatalyst composition 1 by absorbing light. That is, the photocatalyst particles 3 exhibit photocatalytic activity when irradiated with light having a wavelength having energy equal to or greater than the band gap. The wavelength of light absorbed by the photocatalyst particles 3 is not particularly limited. For example, the photocatalyst particles 3 may be a visible light responsive photocatalyst that absorbs visible light and exhibits photocatalytic activity, or may be an ultraviolet responsive photocatalyst that absorbs ultraviolet light and exhibits photocatalytic activity. Further, it may be a mixture of a visible light responsive photocatalyst and an ultraviolet responsive photocatalyst. However, the photocatalyst particles 3 are preferably a visible light responsive photocatalyst.
　可視光応答型の光触媒としては、例えば、ＷＯ３、Ｗ２５Ｏ７３、Ｗ２０Ｏ５８、Ｗ２４Ｏ６８、またはこれらの混合物からなる酸化タングステンが好適である。また、特定の金属イオンの導入または酸素サイトへの窒素の導入により可視光領域でも作用するように改良された二酸化チタン（ＴｉＯ２）を、可視光応答型の光触媒として用いてもよい。可視光応答型の光触媒は、酸化タングステンと、そのように改良された二酸化チタンとの混合物であってもよい。 As the visible light responsive photocatalyst, for example, tungsten oxide made of WO 3 , W 25 O 73 , W 20 O 58 , W 24 O 68 , or a mixture thereof is suitable. Further, titanium dioxide (TiO 2 ) modified so as to act in the visible light region by introducing a specific metal ion or introducing nitrogen into the oxygen site may be used as a visible light responsive photocatalyst. The visible light responsive photocatalyst may be a mixture of tungsten oxide and titanium dioxide so modified.
　一方、紫外線応答型の光触媒としては、例えば、二酸化チタン（ＴｉＯ２：単に酸化チタンとも称される）などを挙げることができる。 On the other hand, examples of the ultraviolet-responsive photocatalyst include titanium dioxide (TiO 2 : simply referred to as titanium oxide).
　光触媒粒子３のサイズは特に限定されるものではないが、吸着剤粒子２よりも小さいことが好ましい。これにより、光触媒組成物１の内部まで光触媒粒子３を確実に分散させることができる。光触媒粒子３のサイズ（平均粒径）は、例えば、直径（球状粒子の場合）または最大長さ（非球状粒子の場合）が、１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下程度であることが好適である。なお、光触媒粒子３のサイズ（平均粒径）は、光学的な粒度分布計による測定、及び、ＳＥＭ／ＴＥＭでの観察により測定した値を示す。 The size of the photocatalyst particles 3 is not particularly limited, but is preferably smaller than the adsorbent particles 2. Thereby, the photocatalyst particles 3 can be reliably dispersed to the inside of the photocatalyst composition 1. As for the size (average particle diameter) of the photocatalyst particles 3, for example, the diameter (in the case of spherical particles) or the maximum length (in the case of non-spherical particles) is preferably about 1 nm or more and 10 nm or less. In addition, the size (average particle diameter) of the photocatalyst particles 3 is a value measured by measurement with an optical particle size distribution meter and observation with SEM / TEM.
　光触媒組成物１において、吸着剤粒子２と光触媒粒子３との含有率（重量比）は、光触媒組成物１の用途に応じて設定すればよく、特に限定されるものではない。吸着剤粒子２の効果を重視する場合は、吸着剤粒子２を光触媒粒子３よりも多く含有した光触媒組成物１とすればよい。一方、光触媒粒子３の効果を重視する場合は、光触媒粒子３を吸着剤粒子２よりも多く含有した光触媒組成物１とすればよい。例えば、吸着剤粒子２／光触媒粒子３の重量比は、１～９であることが好ましく、１．５～４であることがより好ましい。これにより、吸着剤粒子２の効果（吸着性能）と、光触媒粒子３の効果（分解性能）とのバランスのとれた光触媒組成物１となる。 In the photocatalyst composition 1, the content (weight ratio) of the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 may be set according to the use of the photocatalyst composition 1, and is not particularly limited. When emphasizing the effect of the adsorbent particles 2, the photocatalyst composition 1 containing more adsorbent particles 2 than the photocatalyst particles 3 may be used. On the other hand, when emphasizing the effect of the photocatalyst particles 3, the photocatalyst composition 1 containing more photocatalyst particles 3 than the adsorbent particles 2 may be used. For example, the weight ratio of the adsorbent particle 2 / photocatalyst particle 3 is preferably 1 to 9, and more preferably 1.5 to 4. Thereby, it becomes the photocatalyst composition 1 in which the effect (adsorption performance) of the adsorbent particles 2 and the effect (decomposition performance) of the photocatalyst particles 3 are balanced.
　光触媒組成物１における空隙６の割合（空隙率）は任意に設定できるが、例えば光触媒組成物１の体積比率１００体積％に対して、３０～５０体積％であることが好ましい。ここで、空隙率は、光触媒組成物１の見かけ上の体積に占める空隙６（空間）の割合を示すものとする。これにより、吸着剤粒子２が光反射性を有する波長領域においても光透過性を有する波長領域同様、光触媒組成物１の内部にまで光を到達させることができる。また、分解対象物が空隙６に浸透し、光触媒組成物１の内部の吸着剤粒子２において十分に吸着が行える。 The ratio (void ratio) of the voids 6 in the photocatalyst composition 1 can be arbitrarily set, but is preferably 30 to 50% by volume with respect to 100% by volume of the photocatalyst composition 1, for example. Here, the porosity indicates the ratio of the voids 6 (spaces) to the apparent volume of the photocatalyst composition 1. Thereby, light can reach the inside of the photocatalyst composition 1 also in the wavelength region in which the adsorbent particles 2 have light reflectivity, in the same manner as the wavelength region in which the adsorbent particles 2 have light transmittance. Further, the decomposition target penetrates into the gap 6 and can be sufficiently adsorbed by the adsorbent particles 2 inside the photocatalyst composition 1.
　光触媒組成物１の形態は固形状であれば特に限定されるものではない。図１に示すように、本実施形態では、光触媒組成物１は、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とが塊状の集合体からなっている。光触媒組成物１は、粉末、粒子、ペレット、ハニカム、膜の各形態であってもよいが、ペレット形態であることが好適である。 The form of the photocatalyst composition 1 is not particularly limited as long as it is solid. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the photocatalyst composition 1 is composed of aggregates of adsorbent particles 2 and photocatalyst particles 3. The photocatalyst composition 1 may be in the form of powder, particles, pellets, honeycomb, or film, but is preferably in the form of pellets.
　なお、光触媒組成物１は、吸着剤粒子２および光触媒粒子３からなるものであってもよいし、他の成分を含んでいてもよい。例えば、各種バインダーなどを含んでいてもよい。 In addition, the photocatalyst composition 1 may be composed of the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3, or may contain other components. For example, various binders may be included.
　［光触媒組成物１の製造方法］
　次に、光触媒組成物１の製造方法について説明する。光触媒組成物１の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、以下のように、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とを光触媒組成物１の表面から内部にかけて分散させる分散工程を含む製造方法が考えられる。 [Method for Producing Photocatalyst Composition 1]
Next, the manufacturing method of the photocatalyst composition 1 is demonstrated. Although the manufacturing method of the photocatalyst composition 1 is not specifically limited, For example, the dispersion process of disperse | distributing the adsorbent particle 2 and the photocatalyst particle 3 from the surface of the photocatalyst composition 1 to the inside as follows is included. A manufacturing method is conceivable.
　具体的には、上記分散工程では、粉末状の吸着剤粒子２と、粉末状の光触媒粒子３とを混合し、これらの粒子の集合体として塊状に固定成形する。すなわち、光触媒組成物１の製造方法は、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とを混合する混合工程と、混合工程により混合された吸着剤粒子２と光触媒粒子３とを成形する成形工程とを含んでいる。これによって光触媒組成物１を製造することができる。 Specifically, in the dispersion step, the powdered adsorbent particles 2 and the powdered photocatalyst particles 3 are mixed and fixed as a mass of these particles in a lump shape. That is, the method for producing the photocatalyst composition 1 includes a mixing step of mixing the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 and a forming step of forming the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 mixed in the mixing step. It is out. Thereby, the photocatalyst composition 1 can be manufactured.
　また、この固定成形の条件によって、光触媒組成物１に空隙６を形成することができる。例えば、粉末状の吸着剤粒子２と、粉末状の光触媒粒子３とをある割合で混合し、これらの粒子の集合体として空隙を持った塊状に固定成形（光触媒組成物１の内部の固定成形）した後に、その周囲に粉末状の吸着剤粒子２と、粉末状の光触媒粒子３とを別の割合で混合し同様のまたは別の成形方法で空隙を持たせて固定成形（光触媒組成物１の表面の固定成形）することによって、空隙６が形成された光触媒組成物１を製造することができる。また、この製造方法において、各固定成形時の粉末状の吸着剤粒子２と、粉末状の光触媒粒子３との割合を同一にすれば、吸着剤粒子と光触媒粒子との組成比が均一な、光触媒組成物を製造することができる。 Further, the void 6 can be formed in the photocatalyst composition 1 according to the conditions of this fixed molding. For example, powdery adsorbent particles 2 and powdery photocatalyst particles 3 are mixed at a certain ratio, and fixed as a mass of these particles having a void (fixed molding inside photocatalyst composition 1). ), Adsorbent particles 2 in the form of powder and photocatalyst particles 3 in the form of powder are mixed at different ratios, and fixed by molding with a similar or different molding method (photocatalyst composition 1). The photocatalyst composition 1 in which the voids 6 are formed can be manufactured. In this production method, if the ratio of the powdery adsorbent particles 2 and the powdered photocatalyst particles 3 at the time of each fixed molding is the same, the composition ratio of the adsorbent particles and the photocatalyst particles is uniform. A photocatalytic composition can be produced.
　光触媒組成物１の成形方法としては、特に制限はなく、リングダイ方式若しくはフラットダイ方式による造粒、又は、ブリケッティングマシンによる造粒でも構わない。光触媒組成物１の製造に適用可能なその他の造粒方法としては、スプレードライ、押出造粒、転動造粒、加熱成形造粒などを挙げることができる。 The forming method of the photocatalyst composition 1 is not particularly limited, and may be granulated by a ring die method or a flat die method, or granulated by a briquetting machine. Examples of other granulation methods applicable to the production of the photocatalyst composition 1 include spray drying, extrusion granulation, rolling granulation, and thermoforming granulation.
　また、光触媒組成物１を造粒により製造する場合、吸着剤粒子２および光触媒粒子３以外に、他の成分を混合してもよい。他の成分の典型例はバインダーである。例えば、バインダーとして、粘土、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、樹脂類などの有機または無機のバインダーを、吸着剤粒子２および光触媒粒子３と共に混合し、成形することによって、光触媒組成物１を製造してもよい。 Further, when the photocatalyst composition 1 is produced by granulation, other components may be mixed in addition to the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3. A typical example of another component is a binder. For example, the photocatalyst composition 1 may be produced by mixing and molding an organic or inorganic binder such as clay, CMC (carboxymethylcellulose), and resins as the binder together with the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3. Good.
　このようにして製造される光触媒組成物１は、ハンドリングと分解対象物の浸透性の観点から、略球形に成形することが好ましい。略球形に成形する場合の粒子径（直径）は特に限定されるものではないが、例えば、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下程度であることが好ましい。言い換えれば、粒子径（直径）が０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下程度のペレット形態の光触媒組成物１を形成することが好ましい。粒子径が０．５ｍｍ未満であるとハンドリングの面で困難が生じる恐れがあり、５ｍｍより大きいと分解対象物の浸透性の面で問題が生じる恐れがある。 The photocatalyst composition 1 thus produced is preferably formed into a substantially spherical shape from the viewpoint of handling and permeability of the decomposition target. The particle diameter (diameter) when forming into a substantially spherical shape is not particularly limited, but is preferably about 0.5 mm or more and 5 mm or less, for example. In other words, it is preferable to form the photocatalyst composition 1 in the form of a pellet having a particle diameter (diameter) of about 0.5 mm or more and 5 mm or less. If the particle diameter is less than 0.5 mm, there may be difficulty in handling, and if it is more than 5 mm, there may be a problem in terms of permeability of the decomposition target.
　［光触媒組成物１の作用］
　続いて、光触媒組成物１の作用について説明する。上述のように、光触媒組成物１は、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とを含んでいる。吸着剤粒子２と光触媒粒子３は、いずれも、光触媒組成物１の分解対象物を吸着および／または分解し得るものである。分解対象物は、気体または液体のいずれの状態であってもよい。分解対象物は、例えば、トルエン、キシレン、アセトアルデヒドなどの揮発性有機溶媒（ＶＯＣ）、酢酸、硫化水素、メチルメルカプタンなどの臭気物質などを挙げることができる。光触媒組成物１は、このような分解対象物を吸着または分解することで除去する効果を有するため、消臭・脱臭などの用途に好適である。 [Operation of Photocatalyst Composition 1]
Then, the effect | action of the photocatalyst composition 1 is demonstrated. As described above, the photocatalyst composition 1 includes the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3. Both the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 can adsorb and / or decompose the decomposition target of the photocatalyst composition 1. The decomposition target may be in a gas or liquid state. Examples of the decomposition target include volatile organic solvents (VOC) such as toluene, xylene, and acetaldehyde, and odorous substances such as acetic acid, hydrogen sulfide, and methyl mercaptan. Since the photocatalyst composition 1 has an effect of removing the decomposition target object by adsorption or decomposition, it is suitable for uses such as deodorization and deodorization.
　吸着剤粒子２は、一般に吸着速度が速い一方で飽和してしまうとそれ以上吸着が進まなくなるという特徴を持つ。一方、光触媒粒子３は、一般に分解速度が遅い一方で飽和することなく分解し続けるという特徴を持っている。したがって、吸着剤粒子２および光触媒粒子３を組み合わせると、吸着剤粒子２が素早く分解対象物を吸着し、吸着剤粒子２が吸着した分解対象物を光触媒粒子３により分解する。このため、吸着剤粒子２は飽和することがない。一方、光触媒粒子３の分解速度は分解対象物の濃度に依存する。光触媒粒子３は、吸着剤粒子２に高濃度に吸着された分解対象物を分解するため、分解速度も速くなる。したがって、光触媒組成物１は、吸着剤粒子２が飽和することがなく、光触媒粒子３による分解速度が速いという相乗効果が得られる。 The adsorbent particles 2 are generally characterized by the fact that the adsorption speed is high but the adsorption does not proceed any more when saturated. On the other hand, the photocatalyst particle 3 has a feature that it is generally decomposed without being saturated while it has a slow decomposition rate. Therefore, when the adsorbent particle 2 and the photocatalyst particle 3 are combined, the adsorbent particle 2 quickly adsorbs the decomposition target object, and the decomposition target object adsorbed by the adsorbent particle 2 is decomposed by the photocatalyst particle 3. For this reason, the adsorbent particles 2 are not saturated. On the other hand, the decomposition rate of the photocatalyst particles 3 depends on the concentration of the decomposition target. Since the photocatalyst particles 3 decompose the decomposition target object adsorbed on the adsorbent particles 2 at a high concentration, the decomposition speed is also increased. Therefore, the photocatalyst composition 1 has a synergistic effect that the adsorbent particles 2 are not saturated and the decomposition rate by the photocatalyst particles 3 is high.
　本実施形態の光触媒組成物１は、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とが分散状態で存在している。このため、例えば、光触媒組成物１を、除去したいガス雰囲気中に設置することにより、吸着剤粒子２の効果によって除去対象ガスを吸着することができ、さらに光触媒粒子３が光を吸収することにより、光触媒粒子３の効果によって除去対象ガスを分解することができる。 In the photocatalyst composition 1 of the present embodiment, the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 are present in a dispersed state. For this reason, for example, by installing the photocatalyst composition 1 in the gas atmosphere to be removed, the gas to be removed can be adsorbed by the effect of the adsorbent particles 2, and the photocatalyst particles 3 absorb light. The removal target gas can be decomposed by the effect of the photocatalyst particles 3.
　また、光触媒組成物１では、光触媒粒子３が光触媒組成物１の最表面のみならず内部にまで分散して存在している。しかし、吸着剤粒子２は光透過性および光反射性の少なくとも一方を有する。このため、吸着剤粒子２が光透過性を有する場合、直接内部の光触媒粒子３にまで光が到達する。また、光触媒組成物１では空隙６が形成されているため、吸着剤粒子２が光透過性を有する場合も光反射性を有する場合も、空隙６を介して内部の光触媒粒子３にまで確実に光が到達する。特に、ゼオライト、セピオライトなどの鉱物は、可視光から近紫外の波長領域においては波長が長いほど光吸収率が低く、光透過率と光反射率との和が高くなる。このため、吸着剤粒子２を光透過性の高いゼオライト、セピオライト、またはこれらの混合物から構成すれば、内部の光触媒粒子３にまで十分な光を到達させることができる。 Further, in the photocatalyst composition 1, the photocatalyst particles 3 are present not only in the outermost surface of the photocatalyst composition 1 but also dispersed inside. However, the adsorbent particles 2 have at least one of light transmission and light reflection. For this reason, when the adsorbent particle 2 has light transmittance, light reaches the internal photocatalyst particle 3 directly. In addition, since the void 6 is formed in the photocatalyst composition 1, the adsorbent particles 2 can reliably reach the internal photocatalyst particles 3 through the voids 6 regardless of whether the adsorbent particles 2 are light transmissive or light reflective. The light reaches. In particular, minerals such as zeolite and sepiolite have a lower light absorptance as the wavelength is longer in the wavelength region from visible light to near ultraviolet, and the sum of light transmittance and light reflectance is increased. For this reason, if the adsorbent particles 2 are composed of zeolite, sepiolite, or a mixture thereof having high light transmittance, sufficient light can reach the internal photocatalyst particles 3.
　このように、本実施形態の光触媒組成物１は、光透過性および光反射性の少なくとも一方を有する吸着剤粒子２と、光触媒粒子３とが分散状態で存在する。これにより、ハンドリングしやすく、吸着剤粒子２の吸着能力を阻害することなく十分な量の光触媒粒子３を確保できる。したがって、高いガス吸着分解性能を発揮し、長期間の使用でもガス分解性能が低下しにくい光触媒組成物１を提供することができる。それゆえ、吸着剤粒子２の吸着性能と光触媒粒子３の分解性能とを持続させることのできる光触媒組成物１を提供することができる。また、吸着剤粒子２の吸着性能と光触媒粒子３の分解性能とを両立させることのできる光触媒組成物１を提供することができる。 Thus, in the photocatalyst composition 1 of the present embodiment, the adsorbent particles 2 having at least one of light transmittance and light reflectivity and the photocatalyst particles 3 exist in a dispersed state. Thereby, it is easy to handle, and a sufficient amount of the photocatalyst particles 3 can be secured without impairing the adsorption ability of the adsorbent particles 2. Therefore, it is possible to provide the photocatalyst composition 1 that exhibits high gas adsorption decomposition performance and hardly deteriorates in gas decomposition performance even after long-term use. Therefore, it is possible to provide the photocatalyst composition 1 that can maintain the adsorption performance of the adsorbent particles 2 and the decomposition performance of the photocatalyst particles 3. Moreover, the photocatalyst composition 1 which can make the adsorption | suction performance of the adsorbent particle 2 and the decomposition performance of the photocatalyst particle 3 compatible can be provided.
　また、本実施形態の光触媒組成物１は、空隙６が形成されている。これにより、吸着剤粒子２が光反射性を有する波長領域においても光透過性を有する波長領域同様、空隙６を介して光触媒組成物１の内部にまで光を到達させることができる。また、分解対象物が空隙６に浸透し、光触媒組成物１の内部の吸着剤粒子２において吸着を行うことができる。また、光触媒組成物１の１００体積％に対して、空隙６を３０体積％以上、５０体積％以下の割合で形成することによって、より確実に光触媒組成物１の内部にまで光を到達させることができると共に、光触媒組成物１の内部の吸着剤粒子２において分解対象物を十分に吸着することができる。 In addition, in the photocatalyst composition 1 of the present embodiment, voids 6 are formed. Thereby, light can reach the inside of the photocatalyst composition 1 through the gap 6 even in the wavelength region in which the adsorbent particles 2 have light reflectivity, as in the wavelength region in which light permeability is present. In addition, the decomposition target object penetrates into the gap 6 and can be adsorbed on the adsorbent particles 2 inside the photocatalyst composition 1. In addition, by forming the gap 6 at a ratio of 30% by volume or more and 50% by volume or less with respect to 100% by volume of the photocatalyst composition 1, light can reach the inside of the photocatalyst composition 1 more reliably. In addition, the decomposition target can be sufficiently adsorbed by the adsorbent particles 2 inside the photocatalyst composition 1.
　［光触媒組成物１の評価］
　（評価対象の光触媒組成物１の製造）
　光触媒として酸化タングステン、吸着剤としてＺＳＭ－５型のゼオライト、バインダーとしてＣＭＣを用いた。酸化タングステン：ゼオライト：バインダーの重量比を、１：８．５：０．５とし、押出し造粒と転動造粒とを組み合わせて、ペレット形態の光触媒組成物１を製造した。 [Evaluation of Photocatalyst Composition 1]
(Production of Photocatalyst Composition 1 to be evaluated)
Tungsten oxide was used as the photocatalyst, ZSM-5 type zeolite as the adsorbent, and CMC as the binder. The weight ratio of tungsten oxide: zeolite: binder was 1: 8.5: 0.5, and a combination of extrusion granulation and rolling granulation was combined to produce a photocatalyst composition 1 in the form of pellets.
　（比較対象（比較例１，２）の光触媒組成物の製造）
　［比較例１］セラミックス表面に光触媒を担持した光触媒組成物
　光触媒として酸化タングステン、セラミックスとして多孔（スポンジ状）のセラミックスフィルターを用いた。酸化タングステン：セラミックスフィルターの重量比を１：９とし、含浸により、セラミックス表面に光触媒を担持した光触媒組成物を製造した。 (Production of Photocatalyst Composition of Comparative Object (Comparative Examples 1 and 2))
[Comparative Example 1] Photocatalyst composition having a photocatalyst supported on the ceramic surface Tungsten oxide was used as the photocatalyst, and a porous (sponge-like) ceramic filter was used as the ceramic. A weight ratio of tungsten oxide: ceramic filter was 1: 9, and a photocatalyst composition having a photocatalyst supported on the ceramic surface was produced by impregnation.
　［比較例２］ゼオライト表面に光触媒を担持した光触媒組成物
　光触媒として酸化タングステン、吸着剤としてβ型のゼオライトペレットを用いた。酸化タングステン：ゼオライトの重量比を１．５：８．５とし、含浸により、ゼオライト表面に光触媒を担持した光触媒組成物を製造した。なお、評価対象と比較例２とで用いたゼオライトの構造型が異なっているが、各ゼオライトの粉末を単体で評価した場合、同等の能力（ガス吸着速度＝１．６［ｈ－１］）であることを別途確認した。 [Comparative Example 2] Photocatalyst composition having photocatalyst supported on zeolite surface Tungsten oxide was used as a photocatalyst, and β-type zeolite pellets were used as an adsorbent. A weight ratio of tungsten oxide: zeolite was 1.5: 8.5, and a photocatalyst composition having a photocatalyst supported on the zeolite surface was produced by impregnation. The structural types of the zeolite used in the evaluation object and Comparative Example 2 are different, but when the zeolite powder is evaluated as a single substance, the same capacity (gas adsorption rate = 1.6 [h-1]) It was confirmed separately.
　（評価方法）
　図２は、光触媒組成物１のガス吸着分解性能評価に用いた測定系（評価装置１０）を示す概略図である。図２に示すように、評価装置１０は、遮光ボックス１１、光源１２、ガスバッグ１３、およびシャーレ１４から構成されている。光源１２は、遮光ボックス１１の内部天井中央から床面を照らす向きに設置されている。ガスバッグ１３は遮光ボックス１１の床面中央に設置されており、シャーレ１４はガスバッグ１３の内部に収容されている。遮光ボックス１１は、遮光ボックス１１の内部と外部との間で光が透過することを防ぐ構造となっており、ガスバッグ１３には光源１２から発せられた光以外の光は照射されない。光源１２には波長４５０ｎｍの青色ＬＥＤを用いており、約７ｍＷ／ｃｍ２の放射照度で照射する。ガスバッグ１３は５Ｌの容量を持ち、波長４５０ｎｍの付近では透明であり、ガスの出入りができないよう密閉できる構造となっている。シャーレ１４は石英ガラス製であり、ここにガス吸着分解速度の測定を行いたい対象物（光触媒組成物１）を乗せる。 (Evaluation methods)
FIG. 2 is a schematic diagram showing a measurement system (evaluation apparatus 10) used for gas adsorption decomposition performance evaluation of the photocatalyst composition 1. As shown in FIG. 2, the evaluation device 10 includes a light shielding box 11, a light source 12, a gas bag 13, and a petri dish 14. The light source 12 is installed so as to illuminate the floor surface from the center of the inner ceiling of the light shielding box 11. The gas bag 13 is installed in the center of the floor surface of the light shielding box 11, and the petri dish 14 is accommodated in the gas bag 13. The light shielding box 11 has a structure that prevents light from being transmitted between the inside and the outside of the light shielding box 11, and the gas bag 13 is not irradiated with light other than the light emitted from the light source 12. A blue LED having a wavelength of 450 nm is used as the light source 12 and is irradiated with an irradiance of about 7 mW / cm 2 . The gas bag 13 has a capacity of 5 L, is transparent in the vicinity of a wavelength of 450 nm, and has a structure that can be sealed so that gas cannot enter and exit. The petri dish 14 is made of quartz glass, and an object (photocatalyst composition 1) on which the gas adsorption decomposition rate is to be measured is placed.
　分解対象ガスとしては、ＶＯＣや各種臭いの原因となるガスの代表としてアセトアルデヒドガスを使用した。ガス濃度変化の時間依存性を測定し、ガス濃度の対数を縦軸に、時間を横軸に取った時の、傾きの大きさ［ｈ－１］をガス吸着分解速度と定義した。ガスの吸着及びガスの分解による濃度変化の時間依存性は、その対数が直線に乗ることから、初期濃度がいくらであるかは傾きの算出に影響しないが、ここではガスの初期濃度を約５００ｐｐｍとして測定を行った。つまり、５００ｐｐｍのアセトアルデヒドガスを、測定対象物（光触媒組成物１）を乗せたシャーレ１４と共にガスバッグ１３に封入し、光源１２から光を照射させ、ガス濃度変化の時間依存性の測定を行った。ガス濃度の測定については、ガステック製のアセトアルデヒド用検知管Ｎｏ．９２を使用した。 As the gas to be decomposed, acetaldehyde gas was used as a representative gas that causes VOC and various odors. The time dependence of the gas concentration change was measured, and the slope [h-1] when the logarithm of the gas concentration was taken on the vertical axis and the time was taken on the horizontal axis was defined as the gas adsorption decomposition rate. The time dependence of the concentration change due to gas adsorption and gas decomposition is such that the logarithm is on a straight line, so how much the initial concentration is does not affect the calculation of the slope, but here the initial concentration of gas is about 500 ppm. As measured. In other words, 500 ppm of acetaldehyde gas was enclosed in the gas bag 13 together with the petri dish 14 on which the measurement object (photocatalyst composition 1) was placed, irradiated with light from the light source 12, and the time dependence of the gas concentration change was measured. . Regarding the measurement of gas concentration, the detector tube No. 92 was used.
　なお、このとき光源１２から光照射を行わないことにより、吸着剤粒子２の効果によるガス吸着速度のみの測定を行うことも可能である。 In addition, it is also possible to measure only the gas adsorption rate due to the effect of the adsorbent particles 2 by not performing light irradiation from the light source 12 at this time.
　（評価結果）
　上述した評価方法により、評価対象の光触媒組成物１のガス吸着分解速度を測定した。図３は、光触媒組成物１のガス吸着分解性能の評価結果を示すグラフである。なお、図３のグラフには、比較対象として、セラミックスの表面に光触媒粒子を担持した光触媒組成物（比較例１）の測定結果も示している。 (Evaluation results)
The gas adsorption decomposition rate of the photocatalyst composition 1 to be evaluated was measured by the evaluation method described above. FIG. 3 is a graph showing the evaluation results of the gas adsorption decomposition performance of the photocatalyst composition 1. In addition, the graph of FIG. 3 also shows the measurement result of a photocatalyst composition (Comparative Example 1) in which photocatalyst particles are supported on the surface of ceramics as a comparison object.
　図３に示すように、比較例（セラミックス＋光触媒（表面担持））では、吸着剤粒子２が存在しないため、光照射しなければガスの吸着分解はほとんど見られない。しかし、光照射することにより光触媒粒子の効果が現れ、ガス吸着分解速度は０．８［ｈ－１］と測定された。 As shown in FIG. 3, in the comparative example (ceramics + photocatalyst (surface supported)), since the adsorbent particles 2 do not exist, almost no gas adsorption decomposition is observed unless light is irradiated. However, the effect of the photocatalyst particles appeared by light irradiation, and the gas adsorption decomposition rate was measured to be 0.8 [h-1].
　これに対し、評価対象の光触媒組成物１（ゼオライト＋光触媒混合ペレット）では、光照射しないときのガスの吸着速度は１．５［ｈ－１］であり、光照射することでガス分解速度は２．８［ｈ－１］に上昇した。 On the other hand, in the photocatalyst composition 1 (zeolite + photocatalyst mixed pellet) to be evaluated, the gas adsorption rate when not irradiated with light is 1.5 [h−1], and the gas decomposition rate is as follows when irradiated with light. It rose to 2.8 [h-1].
　このことから、本実施形態の光触媒組成物１では、吸着剤粒子２の効果に光触媒粒子３の効果を単に上乗せしただけでなく、相乗効果によって、より高いガス吸着分解性能を発揮したことがわかる。 From this, it can be seen that the photocatalyst composition 1 of the present embodiment not only simply added the effect of the photocatalyst particles 3 to the effect of the adsorbent particles 2, but also exhibited higher gas adsorption decomposition performance due to a synergistic effect. .
　次に、図４～図７を用いて、本実施形態の光触媒組成物１と、比較対象となる従来の光触媒組成物（吸着剤粒子の表面に光触媒粒子が担持された光触媒組成物）との比較結果について説明する。図４は、光触媒組成物１を撮影したＳＥＭ画像を示す図である。図５は、比較対象（比較例２）となる従来の光触媒組成物を撮影したＳＥＭ画像を示す図である。 Next, using FIG. 4 to FIG. 7, the photocatalyst composition 1 of the present embodiment and a conventional photocatalyst composition to be compared (photocatalyst composition in which photocatalyst particles are supported on the surface of adsorbent particles) are used. The comparison result will be described. FIG. 4 is a view showing an SEM image obtained by photographing the photocatalyst composition 1. FIG. 5 is a view showing an SEM image obtained by photographing a conventional photocatalyst composition to be compared (Comparative Example 2).
　従来、上述した特許文献１，２に記載されているように、吸着剤粒子と光触媒粒子との組合せ効果を発揮させる手段として、吸着剤粒子の表面に光触媒粒子を担持させるという方法が取られてきた。これは、光触媒粒子がガスなどの分解対象物を分解するためには光を照射する必要があり、光が照射されやすい吸着剤粒子の表面に光触媒を配置するという発想によるものである。 Conventionally, as described in Patent Documents 1 and 2 described above, as a means for exerting the combined effect of adsorbent particles and photocatalyst particles, a method of supporting the photocatalyst particles on the surface of the adsorbent particles has been taken. It was. This is based on the idea that the photocatalyst particles must be irradiated with light in order to decompose the decomposition target such as gas, and the photocatalyst is arranged on the surface of the adsorbent particles that are easily irradiated with light.
　これに対し、本実施形態の光触媒組成物１では、光触媒粒子３は、光触媒組成物１の表面だけでなく、内部にも分散して存在している。 On the other hand, in the photocatalyst composition 1 of the present embodiment, the photocatalyst particles 3 are present not only on the surface of the photocatalyst composition 1 but also dispersed inside.
　上述のように、評価対象の光触媒組成物１および比較対象の光触媒組成物（比較例２）は、いずれも吸着剤粒子としてゼオライトを用い、光触媒粒子３は重量比約１０～２０％程度の割合で構成されているものである。 As described above, the photocatalyst composition 1 to be evaluated and the photocatalyst composition to be compared (Comparative Example 2) both use zeolite as adsorbent particles, and the photocatalyst particles 3 have a weight ratio of about 10 to 20%. It is composed of.
　図４に示すように、評価対象の光触媒組成物１の表面においては、粒径約０．５μｍ程度のゼオライト粒子（吸着剤粒子２）が多く露出し、ところどころに粒径約０．１μｍ程度の光触媒粒子３の粒子が見えている。 As shown in FIG. 4, many zeolite particles (adsorbent particles 2) having a particle size of about 0.5 μm are exposed on the surface of the photocatalyst composition 1 to be evaluated. The photocatalyst particle 3 is visible.
　これに対し、図５に示すように、比較例２の光触媒組成物は、ゼオライト（吸着剤粒子）の表面のほとんどが光触媒粒子で覆われてしまっていることがわかる。このような構成では、表面に露出するのが光触媒粒子となり、ゼオライトが表面に露出しないため、ガス吸着性能が十分に発揮できない。 On the other hand, as shown in FIG. 5, it can be seen that in the photocatalyst composition of Comparative Example 2, most of the surface of the zeolite (adsorbent particles) is covered with the photocatalyst particles. In such a configuration, photocatalyst particles are exposed on the surface, and zeolite is not exposed on the surface, so that the gas adsorption performance cannot be sufficiently exhibited.
　次に、図６に基づき、光触媒組成物１および従来の光触媒組成物における実際のガス吸着性能の測定結果を説明する。図６は、光触媒組成物１および従来の光触媒組成物（比較例２）のガス吸着性能を比較したグラフである。なお、図６においては、比較として、光触媒粒子を担持していないゼオライト単独のペレットのガス吸着速度の測定結果も示した。 Next, measurement results of actual gas adsorption performance in the photocatalyst composition 1 and the conventional photocatalyst composition will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph comparing the gas adsorption performance of the photocatalyst composition 1 and the conventional photocatalyst composition (Comparative Example 2). In addition, in FIG. 6, the measurement result of the gas adsorption rate of the pellet of the zeolite single which is not carrying the photocatalyst particle was also shown as a comparison.
　図６に示すように、評価対象の光触媒組成物１（ゼオライト＋光触媒混合ペレット）のガス吸着速度は、ゼオライトのみのペレットとほぼ同じ１．５［ｈ－１］となっている。 As shown in FIG. 6, the gas adsorption rate of the photocatalyst composition 1 to be evaluated (zeolite + photocatalyst mixed pellet) is 1.5 [h−1] which is almost the same as the pellet of zeolite alone.
　これに対し、比較例２の光触媒組成物（ゼオライトペレット＋光触媒（表面担持））のガス吸着速度は、１．２［ｈ－１］であり、評価対象の光触媒組成物１およびゼオライト単独よりも、ガス吸着性能が低いことがわかる。 In contrast, the gas adsorption rate of the photocatalyst composition of Comparative Example 2 (zeolite pellet + photocatalyst (surface supported)) is 1.2 [h−1], which is higher than that of the photocatalyst composition 1 to be evaluated and zeolite alone. It can be seen that the gas adsorption performance is low.
　図５のＳＥＭ画像の結果と図６の結果とを合わせて考えると、ゼオライト表面が光触媒粒子で覆われているため、光触媒粒子３が吸着剤粒子２のガス吸着性能に悪影響を及ぼしていると考えられる。 When considering the result of the SEM image of FIG. 5 and the result of FIG. 6 together, the surface of the zeolite is covered with the photocatalyst particles, so that the photocatalyst particles 3 have an adverse effect on the gas adsorption performance of the adsorbent particles 2. Conceivable.
　次に、図７に基づき、光触媒組成物１および従来の光触媒組成物における実際のガス吸着性能の測定結果を説明する。図７は、光触媒組成物１および従来の光触媒組成物（比較例２）のガス分解性能を比較したグラフである。 Next, measurement results of actual gas adsorption performance in the photocatalyst composition 1 and the conventional photocatalyst composition will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a graph comparing the gas decomposition performance of the photocatalyst composition 1 and the conventional photocatalyst composition (Comparative Example 2).
　図７に示すように、いずれもガス分解速度は２．８［ｈ－１］となった。この結果は、光触媒組成物１のように光触媒粒子３がペレットの内部に存在する構成であっても、光透過性のある吸着剤粒子２と、可視光応答型の光触媒粒子３とを用いることにより、内部の光触媒粒子３にまで十分に光が到達することを示している。このため、光触媒組成物１は、吸着剤粒子の表面に光触媒粒子を担持させた比較例２の光触媒組成物（ゼオライトペレット＋光触媒（表面担持））と同程度のガス分解性能を有することが確認された。 As shown in FIG. 7, the gas decomposition rate was 2.8 [h-1] in all cases. As a result, even when the photocatalyst particles 3 are present inside the pellet as in the photocatalyst composition 1, the light-transmitting adsorbent particles 2 and the visible light responsive photocatalyst particles 3 are used. This indicates that the light reaches the internal photocatalyst particles 3 sufficiently. For this reason, it is confirmed that the photocatalyst composition 1 has the same gas decomposition performance as the photocatalyst composition of Comparative Example 2 (zeolite pellet + photocatalyst (surface supported)) in which the photocatalyst particles are supported on the surface of the adsorbent particles. It was done.
　一方、比較例２の光触媒組成物は、ゼオライトペレット表面に光触媒粒子が担持されているため、長期間の使用により万が一ペレットからの粉落ちなどが生じた場合、表面に存在する光触媒粒子から優先的に剥がれていく。その結果、ガス分解性能が落ちて行き、最終的には吸着剤粒子のみのペレットとなってしまう。 On the other hand, in the photocatalyst composition of Comparative Example 2, since the photocatalyst particles are supported on the surface of the zeolite pellets, in the unlikely event that powder falls from the pellets due to long-term use, the photocatalyst particles present on the surface preferentially. It will be peeled off. As a result, the gas decomposition performance decreases, and eventually the pellet becomes only the adsorbent particles.
　これに対し、光触媒組成物１は、内部にまで光触媒粒子３が存在するため、長期間使用してもガス分解性能を完全に失うことなく持続させることができる。したがって、長寿命な光触媒組成物１を実現することができる。 On the other hand, the photocatalyst composition 1 has the photocatalyst particles 3 in the inside thereof, so that the gas decomposition performance can be maintained without being completely lost even when used for a long time. Therefore, the photocatalyst composition 1 having a long lifetime can be realized.
　なお、光触媒組成物１では、吸着剤粒子２と光触媒粒子３との割合（組成比）が、その内部の各所において均一となっている。これにより、たとえ粉落ちしたとしても、常に吸着剤粒子２と光触媒粒子３の割合が一定になる。このため、光触媒組成物１では、常に吸着と分解とのバランスが最適に保たれる。また、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とが極端に消耗されてしまった場合においては、同じ光触媒組成物１を追加補充すれることにより、吸着と分解とのバランスを保ったままガス吸着分解性能を回復させることができる。 In the photocatalyst composition 1, the ratio (composition ratio) between the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 is uniform at various locations inside. Thereby, even if the powder falls off, the ratio between the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 is always constant. For this reason, in the photocatalyst composition 1, the balance between adsorption and decomposition is always kept optimal. Further, when the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 are extremely consumed, the same photocatalyst composition 1 is additionally replenished so that the gas adsorption and decomposition performance is maintained while maintaining the balance between adsorption and decomposition. Can be recovered.
　以上のように、光触媒組成物１は、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とが分散状態で存在しているため、吸着性能と分解性能とを持続させることができる。 As described above, since the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 exist in a dispersed state, the photocatalyst composition 1 can maintain the adsorption performance and the decomposition performance.
　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
　図８は、本発明の実施形態２に係る光触媒組成物１ａを模式的に示す断面図である。図８に示すように、本実施形態の光触媒組成物１ａは、ほぼ球状のペレット形態である。なお、図示されていないが、光触媒組成物１ａは、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とが分散状態で存在している。光触媒組成物１ａの内部は、外層（表面層）４ａおよび内層５ａの二層構造になっている。光触媒組成物１ａは、外層４ａでは吸着剤粒子２の割合が光触媒粒子３の割合よりも高く、内層５ａでは光触媒粒子３の割合が吸着剤粒子２の割合よりも高くなっている。つまり、光触媒組成物１ａは、外層４ａおよび内層５ａにおいて、吸着剤粒子２と光触媒粒子３との存在割合が不均一となっている。なお、光触媒組成物１ａは、二層構造となっているが、三層以上の多層構造であってもよい。 FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a photocatalyst composition 1a according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 8, the photocatalyst composition 1a of the present embodiment is in the form of a substantially spherical pellet. Although not shown, in the photocatalyst composition 1a, the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 are present in a dispersed state. The inside of the photocatalyst composition 1a has a two-layer structure of an outer layer (surface layer) 4a and an inner layer 5a. In the photocatalyst composition 1a, the ratio of the adsorbent particles 2 in the outer layer 4a is higher than the ratio of the photocatalyst particles 3, and the ratio of the photocatalyst particles 3 in the inner layer 5a is higher than the ratio of the adsorbent particles 2. That is, in the photocatalyst composition 1a, the abundance ratio of the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 is non-uniform in the outer layer 4a and the inner layer 5a. The photocatalyst composition 1a has a two-layer structure, but may have a multilayer structure of three or more layers.
　光触媒組成物１ａによれば、より分解対象物に触れやすい外層４ａにおいて吸着剤粒子２の含有量が高くなっている。これにより、外層４ａにより多く存在する吸着剤粒子２で分解対象物を素早く吸着し、光触媒粒子３の含有率が高い内層５ａでは、より多くの光触媒粒子３でじっくり分解する、といった機能を実現することができる。 According to the photocatalyst composition 1a, the content of the adsorbent particles 2 is higher in the outer layer 4a that is easier to touch the decomposition target. As a result, a function is realized in which the decomposition target is quickly adsorbed by the adsorbent particles 2 that are present more in the outer layer 4a, and the inner layer 5a having a high content of the photocatalyst particles 3 is decomposed slowly by more photocatalyst particles 3. be able to.
　また、光触媒組成物１ａは、長期的な観点おいては、吸着剤粒子２の割合が多い外側から消耗していくことから、短期的には吸着重視、長期的には分解重視という光触媒組成物１ａのペレットを実現することができる。 Further, the photocatalyst composition 1a is consumed from the outside with a large proportion of the adsorbent particles 2 from a long-term viewpoint, so that the photocatalyst composition emphasizes adsorption in the short term and emphasizes decomposition in the long term. 1a pellets can be realized.
　このような二層構造の光触媒組成物１ａの作製方法としては、例えばブリケットやリングダイ、フラットダイといった型を用いた成形によって、一旦内層５ａを形成してから、材料比を変えて外層４ａを再度成形するという方法が考えられる。作製方法はこれらに限定されるものではなく、内層５ａから順に成形することにより、二層のみならず三層以上の多層構造の光触媒組成物１ａの作製も可能である。 As a method for producing the photocatalyst composition 1a having such a two-layer structure, for example, the inner layer 5a is once formed by molding using a die such as a briquette, a ring die, and a flat die, and then the outer layer 4a is changed by changing the material ratio. A method of molding again can be considered. The production method is not limited to these, and it is possible to produce a photocatalyst composition 1a having a multilayer structure of not only two layers but also three or more layers by molding in order from the inner layer 5a.
　〔実施形態３〕
　本発明の他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
　図９は、本発明の実施形態３に係る光触媒組成物１ｂを模式的に示す断面図である。図９の光触媒組成物１ｂは、図８の光触媒組成物１ａの外層４ａと内層５ａとにおける、吸着剤粒子２と光触媒粒子３との割合を逆にしたものである。すなわち、光触媒組成物１ｂの内部も、外層４ｂおよび内層５ｂの二層構造になっている。光触媒組成物１ｂは、外層４ａでは光触媒粒子３の割合が吸着剤粒子２の割合よりも高く、内層５ａでは吸着剤粒子２の割合が光触媒粒子３の割合よりも高くなっている。なお、光触媒組成物１ｂは、二層構造となっているが、三層以上の多層構造であってもよい。 FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a photocatalyst composition 1b according to Embodiment 3 of the present invention. The photocatalyst composition 1b in FIG. 9 is obtained by reversing the ratio of the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 in the outer layer 4a and the inner layer 5a of the photocatalyst composition 1a in FIG. That is, the inside of the photocatalyst composition 1b also has a two-layer structure of the outer layer 4b and the inner layer 5b. In the photocatalyst composition 1b, the ratio of the photocatalyst particles 3 in the outer layer 4a is higher than the ratio of the adsorbent particles 2, and the ratio of the adsorbent particles 2 in the inner layer 5a is higher than the ratio of the photocatalyst particles 3. The photocatalyst composition 1b has a two-layer structure, but may have a multilayer structure of three or more layers.
　光触媒組成物１ｂによれば、光触媒組成物１ａと逆の機能を実現することができる。つまり、光触媒組成物１ｂによれば、短期的には分解重視、長期的には吸着重視という光触媒組成物１ｂのペレットを実現することができる。光触媒組成物１ｂの作製方法は、光触媒組成物１ａと同様であるため、説明を省略する。 According to the photocatalyst composition 1b, the reverse function of the photocatalyst composition 1a can be realized. That is, according to the photocatalyst composition 1b, it is possible to realize a pellet of the photocatalyst composition 1b that emphasizes decomposition in the short term and emphasizes adsorption in the long term. Since the production method of the photocatalyst composition 1b is the same as that of the photocatalyst composition 1a, description thereof is omitted.
　〔実施形態４〕
　本発明の他の実施形態について、図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 4]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
　図１０は、本発明の実施形態４に係る光触媒組成物１ｃを模式的に示す断面図である。図１０の光触媒組成物１ｃは、図８の光触媒組成物１ａの内層５ａを、多層構造にしたものである。すなわち、光触媒組成物１ｃは、外層（表面層）４ｃおよび内層５ｃを備え、内層５ｃが１２の層５１～６２から構成されている。 FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a photocatalyst composition 1c according to Embodiment 4 of the present invention. The photocatalyst composition 1c in FIG. 10 is obtained by forming the inner layer 5a of the photocatalyst composition 1a in FIG. 8 into a multilayer structure. That is, the photocatalytic composition 1c includes an outer layer (surface layer) 4c and an inner layer 5c, and the inner layer 5c is composed of twelve layers 51 to 62.
　さらに、光触媒組成物１ｃは、外層４ｃから内部に向かうにしたがい、吸着剤粒子２おと光触媒粒子３との割合（組成比）が連続的に変化している。つまり、光触媒組成物１ｃは、外層４ｃおよび内層５ｃ（層５１～６２）において、吸着剤粒子２と光触媒粒子３との存在割合が不均一となっている。図１０の例では、光触媒組成物１ｃの中心に向かうほど、吸着剤粒子２の割合が低く、光触媒粒子３の割合が高くなっている。しかし、逆に、光触媒組成物１ｃの中心に向かうほど、吸着剤粒子２の割合が高く、光触媒粒子３の割合が低くなっていてもよい。 Furthermore, in the photocatalyst composition 1c, the ratio (composition ratio) between the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 continuously changes from the outer layer 4c toward the inside. That is, in the photocatalyst composition 1c, the abundance ratio of the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 is not uniform in the outer layer 4c and the inner layer 5c (layers 51 to 62). In the example of FIG. 10, the ratio of the adsorbent particles 2 is lower and the ratio of the photocatalyst particles 3 is higher toward the center of the photocatalyst composition 1c. However, conversely, the ratio of the adsorbent particles 2 may be higher and the ratio of the photocatalyst particles 3 may be lower toward the center of the photocatalyst composition 1c.
　光触媒組成物１ｃは、光触媒組成物１ａと同様の構成であるため、光触媒組成物１ｂと同様の効果を奏する。 Since the photocatalyst composition 1c has the same configuration as the photocatalyst composition 1a, the same effect as the photocatalyst composition 1b is achieved.
　また、実施形態２，３の光触媒組成物１ａ，１ｂでは、外層４ａ・４ｂと内層５ａ・５ｂとの間で、吸着剤粒子２と光触媒粒子３との組成比が急激に変化するため、造粒の際にひび割れもしくは剥がれなどが生じる場合がある。 In the photocatalyst compositions 1a and 1b of the second and third embodiments, the composition ratio between the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 changes rapidly between the outer layers 4a and 4b and the inner layers 5a and 5b. Cracking or peeling may occur during graining.
　これに対し、本実施形態の光触媒組成物１ｃでは、外層４ｃと内層５ｃとの間で、吸着剤粒子２と光触媒粒子３との組成比が連続的に変化しているため、造粒の際にひび割れもしくは剥がれなどが生じるのを軽減することができる。 On the other hand, in the photocatalyst composition 1c of the present embodiment, the composition ratio between the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 continuously changes between the outer layer 4c and the inner layer 5c. It is possible to reduce the occurrence of cracks or peeling.
　光触媒組成物１ｃの作製方法としては、例えば、転動造粒のように内層５ｃ（最も内側の層６２）から順にペレットを成長させていくような造粒方法において、成長に伴って投入する材料の組成比を変えていくような造粒方法が考えられる。作製方法はこれに限定されるものではなく、内層５ｃ（最も内側の層６２）から成長させる造粒方法を用いることにより、外層４ｃ（表面）からの距離に従って吸着剤粒子２及び光触媒粒子３の割合を自由に制御することができる。 As a production method of the photocatalyst composition 1c, for example, in a granulation method in which pellets are grown in order from the inner layer 5c (innermost layer 62) as in rolling granulation, a material to be added along with the growth is used. A granulation method in which the composition ratio is changed can be considered. The production method is not limited to this, and by using a granulation method for growing from the inner layer 5c (the innermost layer 62), the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 can be formed according to the distance from the outer layer 4c (surface). The ratio can be controlled freely.
　〔実施形態５〕
　本発明の他の実施形態について、図１１および図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 5]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
　図１１は、本発明の実施形態５に係る光触媒組成物１ｄの外観を模式的に示す斜視図である。図１２は、本発明の実施形態５に係る光触媒組成物１ｄを模式的に示す断面図である。図１１および図１２に示すように、本実施形態の光触媒組成物１ｄは、実施形態１の光触媒組成物１と同様に、固形状（固体）であり、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とが分散状態で存在した集合体を形成している。さらに、図１２に示すように、光触媒組成物１ｄでも、空隙６が形成されている。 FIG. 11 is a perspective view schematically showing the external appearance of the photocatalyst composition 1d according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a photocatalyst composition 1d according to Embodiment 5 of the present invention. As shown in FIG. 11 and FIG. 12, the photocatalyst composition 1d of the present embodiment is solid (solid) like the photocatalyst composition 1 of Embodiment 1, and the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 are composed of Aggregates that existed in a distributed state are formed. Furthermore, as shown in FIG. 12, voids 6 are also formed in the photocatalytic composition 1d.
　光触媒組成物１ｄは、光触媒組成物１ｄの表面における光触媒粒子３の分布密度が最も高い点が、光触媒組成物１との最大の相違点である。光触媒粒子３の分布密度は特に限定されるものではないが、分布密度が高ければ分解重視、低ければより吸着重視された光触媒組成物１ｄとなる。つまり、光触媒粒子３の分布密度が高いほど、光触媒粒子３の効果（分解性能）を重視した光触媒組成物１ｄとなる。 The photocatalyst composition 1d has the highest difference from the photocatalyst composition 1 in that the distribution density of the photocatalyst particles 3 on the surface of the photocatalyst composition 1d is the highest. The distribution density of the photocatalyst particles 3 is not particularly limited. However, if the distribution density is high, the photocatalyst composition 1d emphasizes decomposition, and if the distribution density is low, the photocatalyst composition 1d is emphasized. That is, the higher the distribution density of the photocatalyst particles 3, the more the photocatalyst composition 1 d emphasizes the effect (decomposition performance) of the photocatalyst particles 3.
　具体的には、図１２に示すように、光触媒組成物１ｄでは、光触媒粒子３の分布密度が、光触媒組成物１の表面において密に、内部において疎になっている。言い換えれば、光触媒組成物１ｄに対しある方向から平行光を照射した場合において、吸着剤粒子２による反射光を考慮せずに平行光が直接照射される光触媒粒子３と吸着剤粒子２との面積の比を「Ａ」とし、平行光が直接照射されない光触媒粒子３と吸着剤粒子２の体積の比を「Ｂ」とした場合、光触媒組成物１は、１／Ａ≠０、Ｂ≠０、かつ、Ａ＞Ｂとなっている。 Specifically, as shown in FIG. 12, in the photocatalyst composition 1d, the distribution density of the photocatalyst particles 3 is dense on the surface of the photocatalyst composition 1 and sparse inside. In other words, when the photocatalyst composition 1d is irradiated with parallel light from a certain direction, the areas of the photocatalyst particles 3 and the adsorbent particles 2 that are directly irradiated with the parallel light without considering the reflected light from the adsorbent particles 2. And the ratio of the volume of the photocatalyst particles 3 and the adsorbent particles 2 that are not directly irradiated with parallel light is “B”, the photocatalyst composition 1 has 1 / A ≠ 0, B ≠ 0, And A> B.
　上記「Ａ」は、光触媒組成物１ｄのみかけ上の表面における光触媒粒子３の占める面積／光触媒組成物１ｄのみかけ上の表面における吸着剤粒子２の占める面積で表すことができる。上記「Ｂ」は、光触媒組成物１ｄの内部における光触媒粒子３の占める体積／光触媒組成物１ｄの内部における吸着剤粒子２の占める体積で表すことができる。上記「Ａ」における、光触媒組成物１ｄのみかけ上の表面の面積は、例えば、電子顕微鏡等で撮影した写真から算出することができる。上記「Ｂ」における各体積は、断面の観察やＸ線透視により直接的に算出することもできるし、光触媒組成物１ｄの密度と空隙率及び光触媒粒子３の密度と吸着剤粒子２の密度とから重量比を算出することにより、計算で体積比を算出することができる。 The above “A” can be expressed by the area occupied by the photocatalyst particles 3 on the apparent surface of the photocatalyst composition 1d / the area occupied by the adsorbent particles 2 on the apparent surface of the photocatalyst composition 1d. The “B” can be represented by the volume occupied by the photocatalyst particles 3 in the photocatalyst composition 1d / the volume occupied by the adsorbent particles 2 in the photocatalyst composition 1d. The apparent surface area of the photocatalyst composition 1d in “A” can be calculated from, for example, a photograph taken with an electron microscope or the like. Each volume in the “B” can be directly calculated by observation of a cross section or X-ray fluoroscopy, and the density and porosity of the photocatalyst composition 1d, the density of the photocatalyst particles 3 and the density of the adsorbent particles 2 By calculating the weight ratio from the above, the volume ratio can be calculated.
　なお、光触媒粒子３の分布密度は、光触媒組成物１ｄの表面が最大であればよく、内部に向かうにしたがい次第に減少する構成であってもよい。 In addition, the distribution density of the photocatalyst particles 3 may be a configuration in which the surface of the photocatalyst composition 1d is maximized and gradually decreases toward the inside.
　光触媒組成物１ｄにおいて、光触媒粒子３は光を受けることにより効果を発揮するため、光を強く受ける光触媒組成物１ｄの表面に多く存在する方が効率的である。したがって、光触媒組成物１ｄの表面における光触媒粒子３の分布密度が最も高いことが好ましい。すなわち、Ａ＞Ｂであることが好ましい。一方で、吸着剤粒子２も分解対象物と接しない限り吸着性能を発揮できないため１／Ａ≠０であることが好ましい。また、光触媒組成物１ｄの内部であっても、吸着剤粒子２の反射光および透過光が到達すると共に、空隙６を介して直接内部の光触媒粒子３に光が到達する。これにより、内部の光触媒粒子３も効果を発揮するため、Ｂ≠０であることが好ましい。 In the photocatalyst composition 1d, since the photocatalyst particles 3 exhibit an effect when receiving light, it is more efficient that the photocatalyst particles 3 are present on the surface of the photocatalyst composition 1d that receives light strongly. Therefore, it is preferable that the distribution density of the photocatalyst particles 3 on the surface of the photocatalyst composition 1d is the highest. That is, it is preferable that A> B. On the other hand, it is preferable that 1 / A ≠ 0 because the adsorbent particles 2 cannot exhibit the adsorption performance unless they contact the decomposition target. Even inside the photocatalyst composition 1 d, the reflected light and transmitted light of the adsorbent particles 2 reach and the light reaches the internal photocatalyst particles 3 directly through the gaps 6. Thereby, since the internal photocatalyst particles 3 also exert an effect, it is preferable that B ≠ 0.
　［光触媒組成物１ｄの製造方法］
　次に、光触媒組成物１ｄの製造方法について説明する。光触媒組成物１ｄの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば以下のような製造方法が考えられる。 [Method for Producing Photocatalyst Composition 1d]
Next, the manufacturing method of photocatalyst composition 1d is demonstrated. Although the manufacturing method of the photocatalyst composition 1d is not specifically limited, For example, the following manufacturing methods can be considered.
　例えば、粉末状の吸着剤粒子２と、粉末状の光触媒粒子３とをある割合で混合（第１混合工程）し、これらの粒子の集合体として空隙を持った塊状に固定成形（光触媒組成物１ｄの内部の固定成形）した後（第１成形工程）に、その周囲に粉末状の吸着剤粒子２と、粉末状の光触媒粒子３とを最初の成形時よりも光触媒粒子３が多い割合で混合（第２混合工程）し、第１成形工程と同様のまたは別の成形方法で空隙を持たせて固定成形（光触媒組成物１ｄの表面の固定成形）する（第２成形工程）ことによって製造することができる。なお、第１成形工程および第２成形工程における成形方法は、実施形態１で説明した成形方法と同様である。 For example, powdery adsorbent particles 2 and powdery photocatalyst particles 3 are mixed in a certain ratio (first mixing step) and fixed into a lump with a void as an aggregate of these particles (photocatalyst composition) 1d inside fixed molding) (first molding step), the powdery adsorbent particles 2 and the powdery photocatalyst particles 3 around the first photomolding particles 3 at a ratio higher than that in the first molding. Produced by mixing (second mixing step) and fixed molding (fixing molding of the surface of the photocatalyst composition 1d) with a void in the same or different molding method as in the first molding step (second molding step) can do. The molding method in the first molding step and the second molding step is the same as the molding method described in the first embodiment.
　また、光触媒組成物１ｄは、実施形態１における混合工程および成形工程の後に、成形工程によって得られた成形物の表面に、さらに光触媒粒子３を担持させる担持工程を行うことによっても、製造することができる。 The photocatalyst composition 1d can also be produced by performing a supporting step of further supporting the photocatalyst particles 3 on the surface of the molded product obtained by the molding step after the mixing step and the molding step in the first embodiment. Can do.
　このような製造方法によって、光触媒組成物１ｄを簡便に製造することができる。 The photocatalyst composition 1d can be easily produced by such a production method.
　なお、本実施形態の光触媒組成物１ｄの製造時には、空隙６を形成するため、後述の［光触媒組成物１ｄの評価］における製造方法において、吸着剤粒子２とバインダーからなるペレットに光触媒粒子３を含浸させる過程で、ペレットの内部まで光触媒粒子３を含浸させることができる。 In addition, since the space | gap 6 is formed at the time of manufacture of the photocatalyst composition 1d of this embodiment, in the manufacturing method in below-mentioned [evaluation of the photocatalyst composition 1d], the photocatalyst particle 3 is made into the pellet which consists of adsorbent particle | grains 2 and a binder. In the impregnation process, the photocatalyst particles 3 can be impregnated into the inside of the pellet.
　［光触媒組成物１ｄの作用］
　このように、本実施形態の光触媒組成物１ｄでは、光触媒粒子３が光触媒組成物１の最表面のみならず内部にまで分散して存在している。しかも、光触媒組成物１ｄの表面における光触媒粒子の分布密度が最も高くなっている。すなわち、光触媒組成物１ｄの表面において光触媒粒子３の分布密度が密に、内部において疎になっている。このため、実施形態１の光触媒組成物１の効果に加えて、光触媒粒子３の多くが光を強く受けることができ、分解性能の向上を図ることができる。 [Action of Photocatalyst Composition 1d]
Thus, in the photocatalyst composition 1d of the present embodiment, the photocatalyst particles 3 are present not only in the outermost surface of the photocatalyst composition 1, but also dispersed inside. Moreover, the distribution density of the photocatalyst particles on the surface of the photocatalyst composition 1d is the highest. That is, the distribution density of the photocatalyst particles 3 is dense on the surface of the photocatalyst composition 1d and sparse inside. For this reason, in addition to the effect of the photocatalyst composition 1 of Embodiment 1, many of the photocatalyst particles 3 can receive light strongly, and the decomposition performance can be improved.
　また、光触媒組成物１ｄは空隙６が形成されているため、吸着剤粒子２の吸着能力を阻害することなく十分な量の光触媒粒子３を確保できる。 Moreover, since the gap 6 is formed in the photocatalyst composition 1d, a sufficient amount of the photocatalyst particles 3 can be secured without impairing the adsorption ability of the adsorbent particles 2.
　［光触媒組成物１ｄの評価］
　（評価対象の光触媒組成物１ｄの製造）
　光触媒として酸化タングステン、吸着剤としてＺＳＭ－５型のゼオライト、バインダーとしてポリエチレンを用いた。酸化タングステン：ゼオライト：バインダーの重量比を、０．５：４．５：５として加熱成形により空隙が形成されたペレット形態としたのち、含浸により光触媒をペレット周囲に担持させ、最終的に周囲（表面）の酸化タングステン：内部の酸化タングステン：ゼオライト：バインダーの重量比が１．７：０．５：４．５：５となったペレット形態の光触媒組成物１ｄを製造した。 [Evaluation of Photocatalyst Composition 1d]
(Production of Photocatalyst Composition 1d to be evaluated)
Tungsten oxide was used as the photocatalyst, ZSM-5 type zeolite as the adsorbent, and polyethylene as the binder. The weight ratio of tungsten oxide: zeolite: binder was 0.5: 4.5: 5 to form a pellet in which voids were formed by thermoforming, and then the photocatalyst was supported around the pellet by impregnation. The photocatalyst composition 1d in the form of pellets having a weight ratio of (surface) tungsten oxide: inner tungsten oxide: zeolite: binder of 1.7: 0.5: 4.5: 5 was produced.
　なお、光学的な表面観察によると、光触媒組成物１ｄの表面における、「光触媒面積／吸着剤面積の比（Ａ）」は約１００と算出された。また、光触媒および吸着剤の各密度の計算から、光触媒組成物１ｄの内部における、光触媒体積／吸着剤体積の比Ｂは、約０．０３と算出され、光触媒組成物１ｄの空隙率は、約３７％と算出された。 In addition, according to the optical surface observation, “ratio of photocatalyst area / adsorbent area (A)” on the surface of the photocatalyst composition 1d was calculated to be about 100. Further, from the calculation of each density of the photocatalyst and the adsorbent, the ratio B of the photocatalyst volume / adsorbent volume within the photocatalyst composition 1d is calculated to be about 0.03, and the porosity of the photocatalyst composition 1d is about Calculated as 37%.
　（比較対象（比較例３）の光触媒組成物の製造）
　光触媒として酸化タングステン、吸着剤としてＺＳＭ－５型のゼオライト、バインダーとしてポリエチレンを用いた。酸化タングステン：ゼオライト：バインダーの重量比を、２．５：２．５：５として加熱成形によりペレット形態の光触媒組成物を製造した。 (Production of Photocatalyst Composition of Comparative Object (Comparative Example 3))
Tungsten oxide was used as the photocatalyst, ZSM-5 type zeolite as the adsorbent, and polyethylene as the binder. A photocatalytic composition in the form of pellets was produced by thermoforming at a weight ratio of tungsten oxide: zeolite: binder of 2.5: 2.5: 5.
　なお、光学的な表面観察によると、光触媒面積／吸着剤面積の比Ａ＝０．００５程度と見積もられ、密度の計算から光触媒体積／吸着剤体積の比Ｂ＝０．０３程度と見積もられた。比較例３の光触媒組成物の空隙率は、約３７％と算出された。 According to the optical surface observation, the photocatalyst area / adsorbent area ratio A is estimated to be about 0.005, and the photocatalyst volume / adsorbent volume ratio B is estimated to be about 0.03 from the density calculation. It was. The porosity of the photocatalyst composition of Comparative Example 3 was calculated to be about 37%.
　（評価方法）
　実施形態１の評価方法と同様に、図２に示す評価装置を用いて実施例の光触媒組成物１ｄおよび比較例の光触媒組成物を評価した。 (Evaluation methods)
Similarly to the evaluation method of Embodiment 1, the photocatalyst composition 1d of the example and the photocatalyst composition of the comparative example were evaluated using the evaluation apparatus shown in FIG.
　分解対象ガスとしては、ＶＯＣや各種臭いの原因となるガスの代表としてアセトアルデヒドガスを使用した。まず、実施例および比較例３の光触媒組成物に光を照射せずにアセトアルデヒドガスを吸着させた際のガス濃度変化を測定し、ガス濃度変化が見られなくなった時点におけるガス減少量を吸着剤の量で除し、吸着剤の単位量あたりの限界吸着量とした。次に、実施例および比較例の光触媒組成物に光を照射してアセトアルデヒドガスの分解を行った。アセトアルデヒドガスの分解により生じる二酸化炭素濃度の変化を測定することによってガスの分解量を算出し、その分解量の変化の傾きを光触媒の量で除したものを、光触媒の単位量あたりの平均分解速度とした。アセトアルデヒドガス濃度の測定については、ガステック製のアセトアルデヒド用検知管Ｎｏ．９２及び二酸化炭素用検知管Ｎｏ．２ＬＣを使用した。 As the gas to be decomposed, acetaldehyde gas was used as a representative gas that causes VOC and various odors. First, the change in gas concentration when acetaldehyde gas was adsorbed without irradiating light to the photocatalyst compositions of Example and Comparative Example 3 was measured, and the amount of gas decrease at the time when the change in gas concentration was not observed was determined as the adsorbent. The limit adsorption amount per unit amount of the adsorbent was determined. Next, the photocatalyst compositions of Examples and Comparative Examples were irradiated with light to decompose acetaldehyde gas. The average decomposition rate per unit amount of photocatalyst is calculated by calculating the amount of gas decomposition by measuring the change in carbon dioxide concentration caused by the decomposition of acetaldehyde gas, and dividing the slope of the change in the amount of decomposition by the amount of photocatalyst. It was. Regarding the measurement of the acetaldehyde gas concentration, the detector tube No. 92 and carbon dioxide detector tube No. 2LC was used.
　（評価結果）
　上述した評価方法により、本実施形態の光触媒組成物１ｄの限界吸着量及び平均分解速度を測定した。図１３は、光触媒組成物１ｄの限界吸着量の評価結果を示すグラフである。なお、図１３のグラフには、比較対象として、表面に光触媒粒子を担持していない光触媒組成物（比較例３）の測定結果も示している。 (Evaluation results)
The limit adsorption amount and average decomposition rate of the photocatalyst composition 1d of the present embodiment were measured by the evaluation method described above. FIG. 13 is a graph showing the evaluation results of the limit adsorption amount of the photocatalyst composition 1d. In addition, the graph of FIG. 13 also shows the measurement result of the photocatalyst composition (Comparative Example 3) that does not carry photocatalyst particles on the surface as a comparison target.
　図１３に示すように、本実施形態の光触媒組成物１ｄと比較例３では、限界吸着量は同等かやや本実施形態の光触媒組成物１ｄが優位となっている。これは、本実施形態の光触媒組成物１ｄの表面においては、上述の特許文献１，２に記載されている従来例とは異なり、光触媒組成物１の表面全てを光触媒粒子３で覆ってしまうことなく吸着剤粒子２が表面に露出しており、また、内部にわたって空隙が存在するためガスが浸透し十分に吸着が行えたものと考えられる。 As shown in FIG. 13, in the photocatalyst composition 1d of this embodiment and the comparative example 3, the photocatalyst composition 1d of this embodiment has the advantage that the limit adsorption amount is the same or somewhat. This is because the photocatalyst composition 1d of the present embodiment covers the entire surface of the photocatalyst composition 1 with photocatalyst particles 3, unlike the conventional examples described in Patent Documents 1 and 2 described above. It is considered that the adsorbent particles 2 are exposed on the surface, and there are voids throughout the interior, so that the gas permeates and is sufficiently adsorbed.
　次に、図１４に基づき、光触媒組成物１ｄおよび比較例３における平均分解速度の測定結果を説明する。図１４は、光触媒組成物１ｄおよび比較例３のガス分解性能を比較したグラフである。 Next, the measurement results of the average decomposition rate in the photocatalyst composition 1d and Comparative Example 3 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a graph comparing the gas decomposition performance of the photocatalyst composition 1d and Comparative Example 3.
　図１４に示すように、平均分解速度は比較例３の２１．８［ｐｐｍ＠５Ｌ／ｈ］に対して光触媒組成物１ｄでは２６．３［ｐｐｍ＠５Ｌ／ｈ］となった。この結果は、比較例３のように光触媒粒子がペレットの内部に存在する構成であっても、光触媒組成物１ｄのように光透過性及び光反射性のある吸着剤粒子２と、可視光応答型の光触媒粒子３とを用いて空隙６を持つように成形することにより、内部の光触媒粒子３にまで十分に光が到達しガスの分解が可能であることを示している。さらに、光触媒組成物１ｄは、表面に担持した光触媒粒子３が直接的に光を受けることから分解効率が高くなっている。このため、本実施形態の光触媒組成物１ｄの方がトータルとして、比較例３よりも光触媒粒子３のガス分解効率が高くなったということを示している。したがって、光触媒組成物１ｄは、表面に光触媒粒子を追加担持させていない比較例３に対して平均分解速度が高く、ガス分解効率の面で優位になるということが確認された。 As shown in FIG. 14, the average decomposition rate was 26.3 [ppm @ 5 L / h] in the photocatalyst composition 1d with respect to 21.8 [ppm @ 5 L / h] in Comparative Example 3. As a result, even when the photocatalyst particles are present inside the pellet as in Comparative Example 3, the adsorbent particles 2 having light transmissivity and light reflectivity as in the photocatalyst composition 1d and the visible light response. It is shown that by using the photocatalyst particles 3 of the mold so as to have the voids 6, the light reaches the internal photocatalyst particles 3 sufficiently and the gas can be decomposed. Furthermore, the photocatalyst composition 1d has high decomposition efficiency because the photocatalyst particles 3 supported on the surface thereof directly receive light. For this reason, the photocatalyst composition 1d of this embodiment shows that the gas decomposition efficiency of the photocatalyst particles 3 is higher than that of Comparative Example 3 as a whole. Therefore, it was confirmed that the photocatalyst composition 1d has a higher average decomposition rate than Comparative Example 3 in which no additional photocatalyst particles are supported on the surface, and is superior in gas decomposition efficiency.
　以上のように、光触媒組成物１ｄは、表面において光触媒粒子３の分布が密に、内部において疎になっている。これにより、吸着剤の吸着性能と光触媒の分解性能とを持続および両立させることができる上、光触媒粒子３の多くが光を強く受けることができ、分解性能の向上を図ることができる。 As described above, in the photocatalyst composition 1d, the distribution of the photocatalyst particles 3 is dense on the surface and sparse inside. Thereby, the adsorption performance of the adsorbent and the decomposition performance of the photocatalyst can be sustained and compatible, and many of the photocatalyst particles 3 can receive light strongly, so that the decomposition performance can be improved.
　〔実施形態６〕
　本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、実施形態５の光触媒組成物１ｄの製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 6]
The following will describe another embodiment of the present invention. In the present embodiment, a method for producing the photocatalyst composition 1d of Embodiment 5 will be described. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
　本実施形態における光触媒組成物１ｄの製造方法は、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とを光触媒組成物１ｄの表面から内部にかけて分散させる分散工程が、吸着剤粒子２と、熱可塑性バインダーとを用いて空隙６が形成された成形物を形成する成形工程と、上記空隙６が形成された成形物の表面に、光触媒粒子３を担持させる担持工程とを含んでいる。 In the manufacturing method of the photocatalyst composition 1d in the present embodiment, the dispersing step of dispersing the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 from the surface to the inside of the photocatalyst composition 1d uses the adsorbent particles 2 and the thermoplastic binder. A molding step for forming a molded product in which the voids 6 are formed, and a supporting step for supporting the photocatalyst particles 3 on the surface of the molded product in which the voids 6 are formed.
　例えば、上記成形工程は、粉末状の吸着剤粒子２を、バインダーとして熱可塑性樹脂（熱可塑性バインダー）を用いて空隙６を持った塊状に固定成形する。さらに、成形工程後、上記担持工程を行うことによって、成形工程で得られた成形物の表面に、光触媒粒子３を含浸法により担持させる。これにより、光触媒組成物１ｄを簡便に製造することができる。 For example, in the molding step, the powdery adsorbent particles 2 are fixed and molded into a lump with voids 6 using a thermoplastic resin (thermoplastic binder) as a binder. Further, after the molding step, the supporting step is performed, whereby the photocatalyst particles 3 are supported on the surface of the molded product obtained in the molding step by an impregnation method. Thereby, photocatalyst composition 1d can be manufactured simply.
　上記成形工程で用いる熱可塑性バインダーは、例えば、ポリプロピレンやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂である。また、上記成形工程における成形方法としては、熱を加える成形方法であれば特に限定されるものではない。例えば、成形方法は、型に吸着剤粒子２と熱可塑性バインダーとの混合粒子を流し込み加熱して成形する、加熱成形による造粒であってよい。 The thermoplastic binder used in the molding step is, for example, a thermoplastic resin such as polypropylene or polyethylene. The molding method in the molding step is not particularly limited as long as it is a molding method in which heat is applied. For example, the molding method may be granulation by thermoforming, in which mixed particles of adsorbent particles 2 and thermoplastic binder are poured into a mold and heated to form.
　一方、上記担持工程における光触媒粒子３の含浸法は、例えば、光触媒粒子３を水やアルコールなどの溶媒に分散させ、上記成形工程によって得られた成形物（空隙６を持った塊状の固定成形物）に染み込ませ、加熱または常温で乾燥させる方法であってもよい。 On the other hand, the impregnation method of the photocatalyst particles 3 in the supporting step is, for example, a method in which the photocatalyst particles 3 are dispersed in a solvent such as water or alcohol, and a molded product obtained by the molding step (a block-shaped fixed molded product having voids 6). ), And may be heated or dried at room temperature.
　このような方法によれば、担持工程において、成形工程によって得られた固定成形物の表面だけでなく、空隙６にも光触媒粒子３の分散液がある程度浸透する。このため、固定成形物の内部にもある程度の光触媒粒子３を担持させることができる。その結果、光触媒組成物１ｄの内部にまで確実に光触媒粒子３を分散させ、内部の吸着剤粒子２に光触媒粒子３を担持させることができる。 According to such a method, in the supporting step, the dispersion liquid of the photocatalyst particles 3 penetrates not only to the surface of the fixed molded product obtained by the molding step but also to the gap 6 to some extent. For this reason, a certain amount of photocatalyst particles 3 can also be carried inside the fixed molded product. As a result, the photocatalyst particles 3 can be reliably dispersed even inside the photocatalyst composition 1d, and the photocatalyst particles 3 can be supported on the adsorbent particles 2 inside.
　さらに、本実施形態の製造方法では、担持工程の後に、加熱により上記熱可塑性バインダーを軟化させた後、軟化した熱可塑性バインダーを硬化させることにより、上記光触媒粒子３を熱可塑性バインダーに固定する固定工程をさらに含むことが好ましい。 Furthermore, in the manufacturing method of the present embodiment, after the supporting step, after the thermoplastic binder is softened by heating, the softened thermoplastic binder is cured, thereby fixing the photocatalyst particles 3 to the thermoplastic binder. It is preferable to further include a step.
　このように、含浸法により光触媒粒子３を担持させる担持工程の後に、固定工程を行うと、固定工程では熱可塑性バインダーが軟化し、常温まで冷却される。これにより、熱可塑性バインダーが再び硬化するときに、光触媒粒子３を熱可塑性バインダーに固定することができる。その結果、光触媒組成物１ｄの内部の熱可塑性バインダーに光触媒粒子３を担持させることができる。したがって、光触媒組成物１ｄの内部に確実に光触媒粒子３を担持させることができる。 Thus, when the fixing step is performed after the supporting step of supporting the photocatalyst particles 3 by the impregnation method, the thermoplastic binder is softened and cooled to room temperature in the fixing step. Thereby, when a thermoplastic binder hardens | cures again, the photocatalyst particle 3 can be fixed to a thermoplastic binder. As a result, the photocatalyst particles 3 can be supported on the thermoplastic binder inside the photocatalyst composition 1d. Therefore, the photocatalyst particles 3 can be reliably supported inside the photocatalyst composition 1d.
　〔実施形態７〕
　本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、実施形態５の光触媒組成物１ｄの別の製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 7]
The following will describe another embodiment of the present invention. In the present embodiment, another method for producing the photocatalyst composition 1d of Embodiment 5 will be described. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
　本実施形態における光触媒組成物１ｄの製造方法は、吸着剤粒子２と光触媒粒子３とを光触媒組成物１ｄの表面から内部にかけて分散させる分散工程が、吸着剤粒子２と、熱硬化性バインダーとを用いて空隙６が形成された成形物を形成する成形工程と、上記空隙６が形成された成形物の表面に、光触媒粒子３を担持させる担持工程とを含んでいる。 In the manufacturing method of the photocatalyst composition 1d in the present embodiment, the dispersing step of dispersing the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 from the surface to the inside of the photocatalyst composition 1d includes the adsorbent particles 2 and the thermosetting binder. It includes a molding step for forming a molded product in which the voids 6 are formed, and a supporting step for supporting the photocatalyst particles 3 on the surface of the molded product in which the voids 6 are formed.
　例えば、上記成形工程は、粉末状の吸着剤粒子２を、バインダーとして複数条件で硬化する熱硬化性バインダーを用いて加熱成形する。例えば、バインダーとして、異なる２つの条件で熱硬化する２段階熱硬化性バインダーを用いる。そして、成形工程では、１段階目の硬化によって空隙６を持った塊状に固定形成する。さらに、成形工程後、上記担持工程を行うことによって、成形工程で得られた成形物の表面に、光触媒粒子３を含浸法により担持させる。これにより、光触媒組成物１ｄを簡便に製造することができる。 For example, in the molding step, the powdered adsorbent particles 2 are thermoformed using a thermosetting binder that cures under multiple conditions as a binder. For example, a two-stage thermosetting binder that is thermally cured under two different conditions is used as the binder. Then, in the molding process, it is fixedly formed into a lump with gaps 6 by the first-stage curing. Further, after the molding step, the supporting step is performed, whereby the photocatalyst particles 3 are supported on the surface of the molded product obtained in the molding step by an impregnation method. Thereby, photocatalyst composition 1d can be manufactured simply.
　上記成形工程で用いる熱硬化性バインダーは、複数条件で硬化する熱硬化性バインダーを用いることが好ましい。例えば、このような性質の熱硬化性バインダーとして、異なる２つの条件で熱硬化する２段階熱硬化性樹脂、より具体的にはシリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂が挙げられる。 The thermosetting binder used in the molding step is preferably a thermosetting binder that cures under a plurality of conditions. For example, as the thermosetting binder having such properties, a two-stage thermosetting resin that is thermoset under two different conditions, more specifically, a silicone resin or an epoxy resin can be given.
　また、上記成形工程における成形方法としては、熱を加える成形方法であれば特に限定されるものではない。例えば、成形方法は、型に吸着剤粒子２と熱硬化性バインダーとの混合粒子を流し込み加熱して成形する、加熱成形による造粒であってよい。 In addition, the molding method in the molding step is not particularly limited as long as it is a molding method in which heat is applied. For example, the molding method may be granulation by thermoforming in which mixed particles of the adsorbent particles 2 and the thermosetting binder are poured into a mold and heated to form.
　一方、上記担持工程における光触媒粒子３の含浸法は、例えば、光触媒粒子３を水やアルコールなどの溶媒に分散させ、上記成形工程によって得られた成形物（空隙６を持った塊状の固定成形物）に染み込ませ、加熱または常温で乾燥させる方法であってもよい。 On the other hand, the impregnation method of the photocatalyst particles 3 in the supporting step is, for example, a method in which the photocatalyst particles 3 are dispersed in a solvent such as water or alcohol, and a molded product obtained by the molding step (a block-shaped fixed molded product having voids 6). ), And may be heated or dried at room temperature.
　このような方法によれば、担持工程において、成形工程によって得られた固定成形物の表面だけでなく、空隙６にも光触媒粒子３の分散液がある程度浸透する。このため、固定成形物の内部にもある程度の光触媒粒子３を担持させることができる。その結果、光触媒組成物１ｄの内部にまで確実に光触媒粒子３を分散させ、内部の吸着剤粒子２に光触媒粒子３を担持させることができる。 According to such a method, in the supporting step, the dispersion liquid of the photocatalyst particles 3 penetrates not only to the surface of the fixed molded product obtained by the molding step but also to the gap 6 to some extent. For this reason, a certain amount of photocatalyst particles 3 can also be carried inside the fixed molded product. As a result, the photocatalyst particles 3 can be reliably dispersed even inside the photocatalyst composition 1d, and the photocatalyst particles 3 can be supported on the adsorbent particles 2 inside.
　さらに、本実施形態の製造方法では、担持工程の後に、上記成形工程とは異なる硬化条件で熱硬化性バインダーを硬化させることにより、光触媒粒子３を熱硬化性バインダーに固定する固定工程をさらに含むことが好ましい。 Furthermore, the manufacturing method of the present embodiment further includes a fixing step of fixing the photocatalyst particles 3 to the thermosetting binder by curing the thermosetting binder under the curing conditions different from the molding step after the supporting step. It is preferable.
　このように、含浸法により光触媒粒子３を担持させる担持工程の後に、固定工程を行うと、固定工程において２段階目の硬化が起こり、光触媒粒子３を熱硬化性バインダーに固定することができる。その結果、光触媒組成物１ｄの内部の熱可塑性バインダーに光触媒粒子３を担持させることができる。したがって、光触媒組成物１ｄの内部に確実に光触媒粒子３を担持させることができる。 Thus, when the fixing step is performed after the supporting step of supporting the photocatalyst particles 3 by the impregnation method, the second-stage curing occurs in the fixing step, and the photocatalyst particles 3 can be fixed to the thermosetting binder. As a result, the photocatalyst particles 3 can be supported on the thermoplastic binder inside the photocatalyst composition 1d. Therefore, the photocatalyst particles 3 can be reliably supported inside the photocatalyst composition 1d.
　〔まとめ〕
　本発明の態様１にかかる光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、光透過性および光反射性の少なくとも一方を有する吸着剤粒子２と、光触媒粒子３とを含有する固形状の光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃであって、上記吸着剤粒子２と光触媒粒子３とが、分散状態で存在している構成である。 [Summary]
The photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to the first aspect of the present invention are solid photocatalysts containing adsorbent particles 2 having at least one of light transmittance and light reflectivity, and photocatalyst particles 3. It is composition 1,1a, 1b, 1c, Comprising: It is the structure in which the said adsorbent particle 2 and the photocatalyst particle 3 exist in a dispersed state.
　上記の構成によれば、吸着剤粒子と光触媒粒子とが分散状態で存在している。すなわち、光触媒粒子は、特許文献１，２に記載の技術のように、吸着剤粒子の表面にのみ存在するのではなく、光触媒組成物の内部にまで分散状態で存在する。これにより、吸着剤粒子への分解対象物の吸着が、光触媒粒子によって阻害されないため、高い吸着性能が発揮される。 According to the above configuration, the adsorbent particles and the photocatalyst particles exist in a dispersed state. That is, the photocatalyst particles do not exist only on the surface of the adsorbent particles as in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, but exist in a dispersed state even inside the photocatalyst composition. Thereby, since adsorption | suction of the decomposition target object to adsorbent particle | grains is not inhibited by photocatalyst particle | grains, high adsorption | suction performance is exhibited.
　さらに、上記の構成によれば、吸着剤粒子の表面に光触媒粒子を担持させる（被覆させる）構成ではないため、その場合よりも、多くの光触媒粒子を含有させることができる。また、吸着剤粒子の表面から光触媒粒子が剥がれ落ちるという問題も生じない。しかも、吸着剤粒子が光透過性を有するため、内部に存在する光触媒粒子にも十分光が到達する。これにより、光触媒による分解性能を持続させることができる。 Furthermore, according to the above configuration, since the photocatalyst particles are not supported (coated) on the surface of the adsorbent particles, more photocatalyst particles can be contained than in that case. Further, the problem that the photocatalyst particles peel off from the surface of the adsorbent particles does not occur. In addition, since the adsorbent particles are light transmissive, sufficient light reaches the photocatalyst particles present inside. Thereby, the decomposition performance by a photocatalyst can be maintained.
　したがって、吸着性能と分解性能とを持続させることのできる光触媒組成物を提供することができる。また、吸着性能と分解性能とを両立させることのできる光触媒組成物を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a photocatalyst composition capable of sustaining adsorption performance and decomposition performance. Moreover, the photocatalyst composition which can make adsorption performance and decomposition | disassembly performance compatible is provided.
　本発明の態様２にかかる光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、態様１において、空隙が形成されていることが好ましい。本発明の態様３にかかる光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、態様２において、上記空隙の占める割合が、上記光触媒組成物１００体積％に対して、３０～５０体積％であることが好ましい。 In the photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to the second aspect of the present invention, it is preferable that a void is formed in the first aspect. In photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to aspect 3 of the present invention, in aspect 2, the ratio of the voids is 30 to 50% by volume with respect to 100% by volume of the photocatalyst composition. It is preferable.
　上記の構成によれば、吸着剤粒子２が光反射性を有する波長領域においては、空隙を介して光触媒組成物の内部にまで到達する。つまり、吸着剤粒子が光反射性を有する波長領域においても光透過性を有する波長領域同様、光触媒組成物の内部まで光を到達させることができる。また、ガスが空隙に浸透し、光触媒組成物の内部の吸着剤粒子においても十分に吸着を行うことができる。 According to the above-described configuration, the adsorbent particles 2 reach the inside of the photocatalyst composition through the voids in the wavelength region where the adsorbent particles 2 have light reflectivity. That is, light can reach the inside of the photocatalyst composition even in a wavelength region where the adsorbent particles have light reflectivity, as in the wavelength region where light permeability is present. Further, the gas permeates into the voids, so that the adsorption can be sufficiently performed also in the adsorbent particles inside the photocatalyst composition.
　本発明の態様４に係る光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、態様１～３において、上記光触媒粒子３は、可視光応答型の光触媒からなることが好ましい。本発明の態様５に係る光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、態様４において、上記光触媒粒子３は、酸化タングステン、可視光領域で作用する二酸化チタン、またはこれら複数の混合物から構成されていてもよい。 In the photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to the aspect 4 of the present invention, in the aspects 1 to 3, the photocatalyst particles 3 are preferably made of a visible light responsive photocatalyst. The photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to Aspect 5 of the present invention are the same as those in Aspect 4, wherein the photocatalyst particles 3 are composed of tungsten oxide, titanium dioxide that acts in the visible light region, or a mixture thereof. May be.
　上記の構成によれば、光触媒粒子が、酸化タングステンや可視光領域でも作用するように改良された二酸化チタンなどの可視光応答型の光触媒から構成されているため、可視光を吸収することにより、光触媒活性を示す。これにより、紫外線応答型の光触媒よりも長い波長において、分解対象物を分解することが可能となる。したがって、屋内や自動車内など紫外線が非常に少ない状況でも、吸着性能と分解性能とを安定して発揮する光触媒組成物を提供することができる。 According to the above configuration, the photocatalyst particles are composed of a visible light responsive photocatalyst such as tungsten dioxide or titanium dioxide that has been improved so that it also works in the visible light region, so by absorbing visible light, Shows photocatalytic activity. Thereby, it becomes possible to decompose | disassemble a decomposition | disassembly target object in a wavelength longer than an ultraviolet-responsive photocatalyst. Therefore, it is possible to provide a photocatalyst composition that stably exhibits adsorption performance and decomposition performance even in a situation where the amount of ultraviolet rays is extremely low, such as indoors and in automobiles.
　本発明の態様６に係る光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、態様１～５において、上記吸着剤粒子２が、ゼオライト、セピオライト、メソポーラスシリカ、活性白土、またはこれら複数の混合物から構成されていることが好ましい。 The photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to Aspect 6 of the present invention are the Aspects 1 to 5, in which the adsorbent particles 2 are made of zeolite, sepiolite, mesoporous silica, activated clay, or a mixture thereof. It is preferable to be configured.
　上記の構成によれば、吸着剤粒子が、特に可視光から近紫外の波長領域において光透過性の高いゼオライト、セピオライト、メソポーラスシリカ、活性白土、またはこれら複数の混合物から構成されている。これにより、光触媒組成物の内部に存在する光触媒粒子にまで、確実に光を到達させることができる。したがって、光触媒組成物の吸着性能と分解性能とを長期間持続させることができる。 According to the above configuration, the adsorbent particles are composed of zeolite, sepiolite, mesoporous silica, activated clay, or a mixture of a plurality of these, which has a high light transmittance particularly in the visible to near-ultraviolet wavelength region. Thereby, light can be reliably made to reach the photocatalyst particles existing inside the photocatalyst composition. Therefore, the adsorption performance and decomposition performance of the photocatalyst composition can be maintained for a long time.
　本発明の態様７に係る光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、態様１～６において、ペレット形態であることが好ましい。 The photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to aspect 7 of the present invention are preferably in the form of pellets in aspects 1 to 6.
　上記の構成によれば、ペレット形態の光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄであるため、粉体のまま使用する場合と比較して、他の担持体などを必要とせず、ガス吸着分解性能を低下させない範囲で、ある程度の体積を持った塊としてそのまま使用することができる。したがって、ハンドリングの面で簡便に使用することができる。 According to said structure, since it is a pellet- form photocatalyst composition 1, 1a, 1b, 1c, 1d, compared with the case where it uses with powder, other support bodies etc. are not required, but gas adsorption It can be used as it is as a lump having a certain volume as long as the degradation performance is not lowered. Therefore, it can be used conveniently in terms of handling.
　本発明の態様８に係る光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、態様７において、略球形のペレット形態であり、その直径が０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下であってもよい。これにより、ハンドリング面の簡便性を維持しつつ、光触媒組成物への分解対象物を確実に浸透させることができる。 The photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to aspect 8 of the present invention are substantially spherical pellets in aspect 7, and the diameter thereof may be 0.5 mm or more and 5 mm or less. Thereby, the decomposition | disassembly target object to a photocatalyst composition can be osmose | permeated reliably, maintaining the simplicity of a handling surface.
　本発明の態様９に係る光触媒組成物１ｄは、態様１～８において、上記光触媒組成物１ｄの表面における光触媒粒子の分布密度が最も高い構成であってもよい。 The photocatalyst composition 1d according to aspect 9 of the present invention may have a configuration in which the distribution density of the photocatalyst particles on the surface of the photocatalyst composition 1d is the highest in aspects 1 to 8.
　上記の構成によれば、光触媒組成物１ｄの表面において光触媒粒子３の分布が密に、内部において疎になっているため、表面に担持した光触媒粒子３の方が直接的に光を受けることから分解効率が高くなる。 According to the above configuration, since the distribution of the photocatalyst particles 3 is dense on the surface of the photocatalyst composition 1d and is sparse inside, the photocatalyst particles 3 supported on the surface directly receive light. Decomposition efficiency increases.
　さらに、光触媒組成物１ｄに空隙６が形成されていれば、光触媒組成物１ｄの表面全てを光触媒粒子３で覆ってしまうことなく吸着剤粒子２が表面に露出する。これにより、表面においても、内部においても、吸着剤の吸着性能と光触媒の分解性能とが発揮される。したがって、吸着剤の吸着性能と光触媒の分解性能とを、より確実に持続させることができると共に、より確実に両立させることができる。 Furthermore, if the void 6 is formed in the photocatalyst composition 1d, the adsorbent particles 2 are exposed on the surface without covering the entire surface of the photocatalyst composition 1d with the photocatalyst particles 3. Thereby, the adsorption performance of the adsorbent and the decomposition performance of the photocatalyst are exhibited both on the surface and inside. Therefore, the adsorption performance of the adsorbent and the decomposition performance of the photocatalyst can be maintained more reliably and more reliably.
　本発明の態様１０に係る光触媒組成物１は、態様１～８において、上記吸着剤粒子２と光触媒粒子３との組成比が、光触媒組成物１の内部において均一であってもよい。 In the photocatalyst composition 1 according to the tenth aspect of the present invention, in the first to eighth aspects, the composition ratio between the adsorbent particles 2 and the photocatalyst particles 3 may be uniform inside the photocatalyst composition 1.
　上記の構成によれば、吸着剤粒子および光触媒粒子が、光触媒組成物中に均一に存在する。このため、常に吸着と分解とのバランスが最適に保たれた光触媒組成物を提供することができる。 According to the above configuration, the adsorbent particles and the photocatalyst particles are uniformly present in the photocatalyst composition. Therefore, it is possible to provide a photocatalyst composition in which the balance between adsorption and decomposition is always kept optimal.
　本発明の態様１１に係る光触媒組成物１は、態様１～８において、光触媒組成物の内部に向かうにしたがい、上記吸着剤粒子と光触媒粒子との組成比が、増加または減少していてもよい。 In the photocatalyst composition 1 according to the embodiment 11 of the present invention, the composition ratio of the adsorbent particles and the photocatalyst particles may be increased or decreased as it goes to the inside of the photocatalyst composition in the embodiments 1 to 8. .
　上記の構成によれば、光触媒組成物の内部に向かうにしたがい、上記吸着剤粒子と光触媒粒子との組成比が変化するため、吸着剤粒子および光触媒粒子が、光触媒組成物中に不均一に存在する。これにより、内部に向かうにしたがい吸着剤粒子が減少する場合には、短期的には吸着重視、長期的には分解重視という光触媒組成物を実現することができる。一方、内部に向かうにしたがい吸着剤粒子が増加する場合には、短期的には分解重視、長期的には吸着重視という光触媒組成物を実現することができる。 According to the above configuration, the composition ratio between the adsorbent particles and the photocatalyst particles changes as it goes toward the inside of the photocatalyst composition, so that the adsorbent particles and the photocatalyst particles are unevenly present in the photocatalyst composition. To do. As a result, when the adsorbent particles decrease toward the inside, it is possible to realize a photocatalyst composition that emphasizes adsorption in the short term and emphasizes decomposition in the long term. On the other hand, when the adsorbent particles increase toward the inside, it is possible to realize a photocatalyst composition that emphasizes decomposition in the short term and emphasizes adsorption in the long term.
　本発明の態様１２に係る光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄは、態様１～１１において、バインダーをさらに含有する構成であってもよい。これにより、光触媒組成物の成形が容易になり、光触媒組成物を簡便に製造することができる。 The photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to the twelfth aspect of the present invention may be configured to further include a binder in the first to eleventh aspects. Thereby, shaping | molding of a photocatalyst composition becomes easy and a photocatalyst composition can be manufactured simply.
　本発明の態様１３にかかる光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ、１ｄの製造方法は、光透過性および光反射性の少なくとも一方を有する吸着剤粒子と、光触媒粒子とを含有する固形状の光触媒組成物の製造方法であって、上記吸着剤粒子と光触媒粒子とを上記光触媒組成物の表面から内部にかけて分散させる分散工程を含む方法である。 The production method of the photocatalyst composition 1, 1a, 1b, 1c, 1d according to the embodiment 13 of the present invention is a solid-state containing adsorbent particles having at least one of light transmittance and light reflectivity, and photocatalyst particles. It is a manufacturing method of a photocatalyst composition, Comprising: It is a method including the dispersion | distribution process of disperse | distributing the said adsorbent particle and photocatalyst particle from the surface to the inside of the said photocatalyst composition.
　上記の構成によれば、吸着性能と分解性能とを持続させることのできる光触媒組成物、および、吸着性能と分解性能とを両立させることのできる光触媒組成物を製造することができる。 According to the above configuration, it is possible to produce a photocatalyst composition capable of maintaining both adsorption performance and decomposition performance, and a photocatalyst composition capable of achieving both adsorption performance and decomposition performance.
　本発明の態様１４に係る光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの製造方法は、態様１３において、上記分散工程が、上記吸着剤粒子と光触媒粒子とを混合する混合工程と、上記混合工程により混合された吸着剤粒子と光触媒粒子とを成形する成形工程とを含んでいてもよい。これにより、光触媒組成物を簡便に製造することができる。 The method for producing the photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to the fourteenth aspect of the present invention is the method according to the thirteenth aspect, in which the dispersion step includes the mixing step of mixing the adsorbent particles and the photocatalyst particles, and the mixing step. A molding step of molding the adsorbent particles and the photocatalyst particles mixed in the step may be included. Thereby, a photocatalyst composition can be manufactured simply.
　本発明の態様１５に係る光触媒組成物１ｄの製造方法は、態様１４において、上記成形工程によって得られた成形物の表面に、さらに光触媒粒子３を担持させる担持工程を含んでいてもよい。 The production method of the photocatalyst composition 1d according to the aspect 15 of the present invention may further include a supporting step of supporting the photocatalyst particles 3 on the surface of the molded product obtained by the molding step in the aspect 14.
　上記の構成によれば、光触媒組成物１ｄの表面における光触媒粒子３の分布密度が最も高い光触媒組成物１ｄを簡便に製造することができる。 According to the above configuration, the photocatalyst composition 1d having the highest distribution density of the photocatalyst particles 3 on the surface of the photocatalyst composition 1d can be easily produced.
　本発明の態様１６に係る光触媒組成物１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの製造方法は、態様１３において、上記分散工程が、上記吸着剤粒子と、熱可塑性バインダーまたは熱硬化性バインダーとを用いて空隙が形成された成形物を形成する成形工程と、上記空隙が形成された成形物の表面に、上記光触媒粒子を担持させる担持工程とを含んでいてもよい。 In the production method of the photocatalyst compositions 1, 1a, 1b, 1c, and 1d according to Aspect 16 of the present invention, the dispersion step uses the adsorbent particles and the thermoplastic binder or the thermosetting binder in Aspect 13. A molding step for forming a molded product with voids formed thereon, and a supporting step for supporting the photocatalyst particles on the surface of the molded product with the voids formed therein.
　上記の構成によれば、吸着性能と分解性能とを持続させることのできる光触媒組成物、および、吸着性能と分解性能とを両立させることのできる光触媒組成物を簡便に製造することができる。 According to the above configuration, a photocatalyst composition capable of sustaining adsorption performance and decomposition performance and a photocatalyst composition capable of achieving both adsorption performance and decomposition performance can be easily produced.
　本発明の態様１７に係る光触媒組成物１ｄの製造方法は、態様１６において、上記成形工程では、熱可塑性バインダーを用いて加熱成形し、上記担持工程では、含浸法により上記空隙が形成された成形物の表面に、上記光触媒粒子を担持させ、上記担持工程の後に、加熱により上記熱可塑性バインダーを軟化させた後、軟化した熱可塑性バインダーを硬化させることにより、上記光触媒粒子を熱可塑性バインダーに固定する固定工程とを含んでいてもよい。 The production method of the photocatalyst composition 1d according to Aspect 17 of the present invention is the Aspect 16, wherein the molding step is performed by thermoforming using a thermoplastic binder, and in the supporting step, the void is formed by an impregnation method. The photocatalyst particles are supported on the surface of the product, and after the supporting step, the thermoplastic binder is softened by heating, and then the softened thermoplastic binder is cured to fix the photocatalyst particles to the thermoplastic binder. And a fixing step to be performed.
　上記の構成によれば、担持工程において、含浸により空隙に光触媒粒子の分散液を浸透させて空隙が形成された成形物の内部に光触媒粒子を担持させた後、固定工程を行う。これにより、固定工程による加熱により、光触媒粒子を熱可塑性バインダーに固定することができる。したがって、光触媒組成物１ｄの表面における光触媒粒子３の分布密度が最も高い光触媒組成物１ｄを簡便に製造することができる。 According to the above configuration, in the supporting step, the dispersion of the photocatalyst particles is infiltrated into the voids by impregnation so that the photocatalyst particles are supported in the molded product in which the voids are formed, and then the fixing step is performed. Thereby, the photocatalyst particles can be fixed to the thermoplastic binder by heating in the fixing step. Therefore, the photocatalyst composition 1d having the highest distribution density of the photocatalyst particles 3 on the surface of the photocatalyst composition 1d can be easily produced.
　本発明の態様１８に係る光触媒組成物１ｄの製造方法は、態様１６において、上記成形工程では、複数条件で硬化する熱硬化性バインダーを用いて加熱成形し、上記担持工程では、含浸法により上記空隙が形成された成形物の表面に、上記光触媒粒子を担持させ、上記担持工程の後に、上記成形工程とは異なる硬化条件で上記熱硬化性バインダーを硬化させることにより、上記光触媒粒子を熱硬化性バインダーに固定する固定工程とを含んでいてもよい。 In the production method of the photocatalyst composition 1d according to Aspect 18 of the present invention, in Aspect 16, the molding step is thermoformed using a thermosetting binder that is cured under a plurality of conditions. The photocatalyst particles are supported on the surface of the molded product in which voids are formed, and the photocatalyst particles are thermally cured by curing the thermosetting binder under the curing conditions different from the molding step after the supporting step. And a fixing step of fixing to the adhesive binder.
　上記の構成によれば、成形工程よる１段階目の硬化により、空隙が形成された成形物が形成される。さらに、担持工程において、含浸により空隙に光触媒粒子の分散液を浸透させて空隙が形成された成形物の内部に光触媒粒子を担持させた後、固定工程を行う。これにより、固定工程による２段階目の硬化により、光触媒粒子３を２段階熱硬化性バインダーに固定することができる。したがって、光触媒組成物１ｄの表面における光触媒粒子３の分布密度が最も高い光触媒組成物１ｄを簡便に製造することができる。 According to the above configuration, a molded product in which voids are formed is formed by the first-stage curing in the molding process. Further, in the supporting step, the dispersion of the photocatalyst particles is infiltrated into the voids by impregnation to support the photocatalyst particles in the molded product in which the voids are formed, and then the fixing step is performed. Thereby, the photocatalyst particle 3 can be fixed to the two-stage thermosetting binder by the second-stage curing by the fixing process. Therefore, the photocatalyst composition 1d having the highest distribution density of the photocatalyst particles 3 on the surface of the photocatalyst composition 1d can be easily produced.
　本発明の態様２１にかかるガス吸着分解ペレットは、粉末状の吸着剤と粉末状の光触媒を混合し、粉末の集合体として塊状に固定成形させたペレットであって、吸着剤は光透過性を有し、光触媒は可視光応答型となっている。 The gas adsorption decomposition pellet according to aspect 21 of the present invention is a pellet in which a powdery adsorbent and a powdery photocatalyst are mixed and fixed in a lump as an aggregate of powder, and the adsorbent has optical transparency. The photocatalyst is a visible light responsive type.
　上記の構成によれば、十分な量の光触媒を確保できるため高いガス吸着分解性能を有し、長時間使用してもガス分解性能が低下しにくいガス吸着分解ペレットを実現することができる。 According to the above configuration, since a sufficient amount of photocatalyst can be ensured, it is possible to realize a gas adsorption / decomposition pellet having high gas adsorption / decomposition performance and less likely to deteriorate even when used for a long time.
　本発明の態様２２に係るガス吸着分解ペレットは、態様２１において、前記吸着剤が、ゼオライト、セピオライト、又はこれらの混合物から構成されていてもよい。 In the gas adsorption / decomposition pellet according to aspect 22 of the present invention, the adsorbent according to aspect 21 may be composed of zeolite, sepiolite, or a mixture thereof.
　上記の構成によれば、特に光透過性を有する吸着剤であるため、ペレット内部まで十分に光を到達させ、高いガス分解性能を実現することができる。 According to the above configuration, since it is an adsorbent having light transmittance in particular, it is possible to sufficiently reach the inside of the pellet and realize high gas decomposition performance.
　本発明の態様２３に係るガス吸着分解ペレットは、態様２１または２２において、前記光触媒が、三酸化タングステン（ＷＯ３）、特定の金属イオンの導入または酸素サイトへの窒素の導入により可視光領域でも作用するように改良された二酸化チタン（ＴｉＯ２）、又はこれらの混合物から構成されていてもよい。 The gas adsorption / decomposition pellet according to aspect 23 of the present invention is the gas adsorption decomposition pellet according to aspect 21 or 22, wherein the photocatalyst is introduced in the visible light region by introducing tungsten trioxide (WO 3 ), a specific metal ion, or nitrogen at an oxygen site. It may be composed of titanium dioxide (TiO 2 ) modified to work, or a mixture thereof.
　上記の構成によれば、特に可視光に反応する特性を持つ光触媒を構成することが可能となるため、紫外光に反応する光触媒と比較してより長い波長でもガスを分解することが可能となり、一般に吸着剤における光透過性がより高くなるより長波長の光を用いることができるため、高いガス分解性能を実現することができる。 According to the above configuration, since it becomes possible to configure a photocatalyst having a characteristic that reacts particularly with visible light, it becomes possible to decompose gas even at a longer wavelength as compared with a photocatalyst that reacts with ultraviolet light, In general, since light having a longer wavelength can be used because the light permeability in the adsorbent is higher, high gas decomposition performance can be realized.
　本発明の態様２４に係るガス吸着分解ペレットは、態様２１～２３において、概球形であり、その直径はφ０．５ｍｍ～φ５ｍｍ程度であってもよい。 The gas adsorption / decomposition pellet according to Aspect 24 of the present invention is generally spherical in Aspects 21 to 23, and the diameter thereof may be about φ0.5 mm to φ5 mm.
　上記の構成によれば、粉体のまま使用する場合と比較して、他の担持体などを必要とせず、ガス吸着分解性能を低下させない範囲で、ある程度の体積を持った塊としてそのまま使用することができるため、ハンドリングの面で簡便に使用することができる。 According to the above configuration, as compared with the case of using the powder as it is, it is used as it is as a lump having a certain volume as long as no other support is required and the gas adsorption decomposition performance is not deteriorated. Therefore, it can be used conveniently in terms of handling.
　本発明の態様２５に係るガス吸着分解ペレットは、態様２１～２４において、吸着剤及び光触媒の存在割合が、ペレット内部の各所において均一であってもよい。 In the gas adsorption / decomposition pellet according to aspect 25 of the present invention, in the aspects 21 to 24, the ratio of the adsorbent and the photocatalyst may be uniform in each part of the pellet.
　上記の構成によれば、長期間の使用により例え粉落ち等が発生した場合でも吸着剤と光触媒の割合を常に一定に保つことができ、絶えず最適な割合で動作させることが可能となることから、長期間の使用によるガス吸着分解性能の低下を軽減することができる。 According to the above configuration, the ratio of the adsorbent and the photocatalyst can always be kept constant even when powder falling or the like occurs due to long-term use, and it becomes possible to continuously operate at an optimal ratio. In addition, it is possible to reduce a decrease in gas adsorption decomposition performance due to long-term use.
　本発明の態様２６に係るガス吸着分解ペレットは、態様２１～２５において、吸着剤及び光触媒の存在割合が、ペレット表面からの距離の関数で表現できてもよい。 In the gas adsorption / decomposition pellet according to the embodiment 26 of the present invention, the presence ratio of the adsorbent and the photocatalyst may be expressed as a function of the distance from the pellet surface in the embodiments 21 to 25.
　上記の構成によれば、ガス及び光がペレット表面から浸透するに従って濃度が変化するが、それに応じて最適な吸着剤及び光触媒の割合を自由に設定することができる。 According to the above configuration, the concentration changes as the gas and light permeate from the pellet surface, and the optimum ratio of the adsorbent and the photocatalyst can be freely set accordingly.
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
　本発明の光触媒組成物は、空気清浄機や脱臭機に好適に利用することができ、利用の場面としては、家庭、会議室、店舗、工場、医療機関、自動車、電車、船舶、航空機などにおいて好適に利用することができる。 The photocatalyst composition of the present invention can be suitably used for air purifiers and deodorizers, and scenes of use include homes, conference rooms, stores, factories, medical institutions, automobiles, trains, ships, airplanes, etc. It can be suitably used.
　１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ　光触媒組成物
　２　吸着剤粒子
　３　光触媒粒子
　６　空隙 1, 1a, 1b, 1c, 1d Photocatalyst composition 2 Adsorbent particle 3 Photocatalyst particle 6 Void

Claims (18)

  1. 　光透過性および光反射性の少なくとも一方を有する吸着剤粒子と、光触媒粒子とを含有する固形状の光触媒組成物であって、
    　上記吸着剤粒子と光触媒粒子とが、分散状態で存在していることを特徴とする光触媒組成物。     A solid photocatalyst composition comprising adsorbent particles having at least one of light transmittance and light reflectivity, and photocatalyst particles,
    The photocatalyst composition, wherein the adsorbent particles and the photocatalyst particles are present in a dispersed state.
  2. 　空隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to claim 1, wherein voids are formed.
  3. 　上記空隙の占める割合が、上記光触媒組成物１００体積％に対して、３０～５０体積％であることを特徴とする請求項２に記載の光触媒組成物。 3. The photocatalyst composition according to claim 2, wherein a ratio of the voids is 30 to 50% by volume with respect to 100% by volume of the photocatalyst composition.
  4. 　上記光触媒粒子は、可視光応答型の光触媒からなることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the photocatalyst particles comprise a visible light responsive photocatalyst.
  5. 　上記光触媒粒子は、酸化タングステン、可視光領域で作用する二酸化チタン、またはこれらの混合物から構成されていることを特徴とする請求項４に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to claim 4, wherein the photocatalyst particles are composed of tungsten oxide, titanium dioxide acting in the visible light region, or a mixture thereof.
  6. 　上記吸着剤粒子が、ゼオライト、セピオライト、メソポーラスシリカ、活性白土、またはこれら複数の混合物から構成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the adsorbent particles are composed of zeolite, sepiolite, mesoporous silica, activated clay, or a mixture thereof.
  7. 　ペレット形態である請求項１～６のいずれか１項に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to any one of claims 1 to 6, which is in a pellet form.
  8. 　略球形のペレット形態であり、その直径が０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to claim 7, wherein the photocatalyst composition is in the form of a substantially spherical pellet and has a diameter of 0.5 mm or more and 5 mm or less.
  9. 　上記光触媒組成物の表面における光触媒粒子の分布密度が最も高いことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the photocatalyst particles have the highest distribution density on the surface of the photocatalyst composition.
  10. 　上記吸着剤粒子と光触媒粒子との組成比が、光触媒組成物の内部において均一であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the composition ratio between the adsorbent particles and the photocatalyst particles is uniform inside the photocatalyst composition.
  11. 　光触媒組成物の内部に向かうにしたがい、上記吸着剤粒子と光触媒粒子との組成比が、増加または減少していることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the composition ratio of the adsorbent particles and the photocatalyst particles increases or decreases as it goes toward the inside of the photocatalyst composition. .
  12. 　バインダーをさらに含有することを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の光触媒組成物。 The photocatalyst composition according to any one of claims 1 to 11, further comprising a binder.
  13. 　光透過性および光反射性の少なくとも一方を有する吸着剤粒子と、光触媒粒子とを含有する固形状の光触媒組成物の製造方法であって、
    　上記吸着剤粒子と光触媒粒子とを上記光触媒組成物の表面から内部にかけて分散させる分散工程を含むことを特徴とする光触媒組成物の製造方法。     A method for producing a solid photocatalyst composition comprising adsorbent particles having at least one of light transmittance and light reflectivity, and photocatalyst particles,
    The manufacturing method of the photocatalyst composition characterized by including the dispersion | distribution process of disperse | distributing the said adsorbent particle and photocatalyst particle from the surface to the inside of the said photocatalyst composition.
  14. 　上記分散工程は、
    　上記吸着剤粒子と光触媒粒子とを混合する混合工程と、
    　上記混合工程により混合された吸着剤粒子と光触媒粒子とを成形する成形工程とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の光触媒組成物の製造方法。     The dispersion step is
    A mixing step of mixing the adsorbent particles and the photocatalyst particles;
    The method for producing a photocatalyst composition according to claim 13, further comprising a forming step of forming adsorbent particles and photocatalyst particles mixed in the mixing step.
  15. 　上記成形工程によって得られた成形物の表面に、さらに光触媒粒子を担持させる担持工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の光触媒組成物の製造方法。 The method for producing a photocatalyst composition according to claim 14, further comprising a supporting step of supporting the photocatalyst particles on the surface of the molded product obtained by the molding step.
  16. 　上記分散工程は、
    　上記吸着剤粒子と、熱可塑性バインダーまたは熱硬化性バインダーとを用いて空隙が形成された成形物を形成する成形工程と、
    　上記空隙が形成された成形物の表面に、上記光触媒粒子を担持させる担持工程とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の光触媒組成物の製造方法。     The dispersion step is
    A molding step for forming a molded article in which voids are formed using the adsorbent particles and a thermoplastic binder or a thermosetting binder,
    The method for producing a photocatalyst composition according to claim 13, further comprising a supporting step of supporting the photocatalyst particles on the surface of the molded article in which the voids are formed.
  17. 　上記成形工程では、熱可塑性バインダーを用いて加熱成形し、
    　上記担持工程では、含浸法により上記空隙が形成された成形物の表面に、上記光触媒粒子を担持させ、
    　上記担持工程の後に、加熱により上記熱可塑性バインダーを軟化させた後、軟化した熱可塑性バインダーを硬化させることにより、上記光触媒粒子を熱可塑性バインダーに固定する固定工程とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の光触媒組成物の製造方法。     In the above molding process, thermoforming using a thermoplastic binder,
    In the supporting step, the photocatalyst particles are supported on the surface of the molded product in which the voids are formed by an impregnation method,
    A fixing step of fixing the photocatalyst particles to the thermoplastic binder by hardening the thermoplastic binder by heating after the supporting step and then softening the thermoplastic binder. Item 17. A method for producing a photocatalyst composition according to Item 16.
  18. 　上記成形工程では、複数条件で硬化する熱硬化性バインダーを用いて加熱成形し、
    　上記担持工程では、含浸法により上記空隙が形成された成形物の表面に、上記光触媒粒子を担持させ、
    　上記担持工程の後に、上記成形工程とは異なる硬化条件で上記熱硬化性バインダーを硬化させることにより、上記光触媒粒子を熱硬化性バインダーに固定する固定工程とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の光触媒組成物の製造方法。     In the molding step, thermoforming using a thermosetting binder that cures under multiple conditions,
    In the supporting step, the photocatalyst particles are supported on the surface of the molded product in which the voids are formed by an impregnation method,
    The fixing step of fixing the photocatalyst particles to the thermosetting binder by curing the thermosetting binder under curing conditions different from those of the molding step after the supporting step. The manufacturing method of photocatalyst composition as described in any one of.
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