JP2000254449A - Base material for decomposing harmful or odor gas and device therefor - Google Patents

Base material for decomposing harmful or odor gas and device therefor

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JP2000254449A
JP2000254449A JP11065452A JP6545299A JP2000254449A JP 2000254449 A JP2000254449 A JP 2000254449A JP 11065452 A JP11065452 A JP 11065452A JP 6545299 A JP6545299 A JP 6545299A JP 2000254449 A JP2000254449 A JP 2000254449A
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JP
Japan
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powder
photocatalyst
substrate according
base material
photocatalytic
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JP11065452A
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Japanese (ja)
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Shinichi Ohori
進一 大堀
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Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the adsorbing and removing efficiency of harmful material by forming a photocatalyst layer formed of a coating material composed of a photocatalyst powder deposied with metallic powder having no photocatalytic action and consisting of core powder having photocatalytic ability, a photocatalyst powder having adsorbability and a binder on the surface of a base material. SOLUTION: The photocatalyst powder, on which the metallic powder having no photocatalytic ability itself is deposited, and the photocatalyst powder having adsorbability are incorporated into the core powder having the photocatalytic ability. The photocatalytic layer is formed by applying the coating material prepared by mixing both photocatalyst powders with the binder on the base material and burning them. For example, outdoor air from which dust is previously captured by a dust collecting means 6 is passed through the base material irradiated with light by a light irradiating means 7 via a fan 2 while being made in contact with the base material. At this time, a part of the harmful material incorporated in the outdoor air being in contact with the base material 8 is decomposed and removed by the photocatalytic reaction, and is adsorbed in the base material 8, then the adsorbed harmful material is decomposed and removed by the photocatalytic reaction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有害又は臭気ガス
(以下、有害物質)分解用基材及び装置に関する。更に
詳しくは、本発明は、光の照射により有害物質の分解を
行うことができる基材及び、分解用基材を用いた装置に
関する。
The present invention relates to a substrate and an apparatus for decomposing harmful or odorous gases (hereinafter, harmful substances). More specifically, the present invention relates to a substrate capable of decomposing harmful substances by light irradiation, and an apparatus using the substrate for decomposition.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】我々が
生活している空間には、タバコの煙、自動車から排出さ
れる排気ガス等の有害物質が多く存在し、それらが健康
・環境面で問題となっている。そこで、このような有害
物質を浄化することが望まれている。
2. Description of the Related Art In the space where we live, there are many harmful substances such as cigarette smoke and exhaust gas emitted from automobiles. It is a problem. Therefore, it is desired to purify such harmful substances.

【0003】一般に、浄化方法として吸着材による吸着
除去や、酸化触媒、オゾン、プラズマによる分解除去と
いった方法が広く行われている。
[0003] Generally, as a purification method, methods such as adsorption and removal using an adsorbent and decomposition and removal using an oxidation catalyst, ozone, and plasma are widely used.

【0004】しかしながら、吸着材のみによる除去方法
では、吸着量の制限、吸着した成分の脱離や吸着材の交
換が必要であるといった問題がある。次に、プラズマ及
びオゾンでは、高電圧を印加する必要があるため使用が
制限されたり、オゾン発生量が制限されるといった問題
がある。
[0004] However, the removal method using only the adsorbent has a problem that it is necessary to limit the amount of adsorption, desorb adsorbed components, and replace the adsorbent. Next, the use of plasma and ozone requires a high voltage, which limits the use and limits the amount of ozone generated.

【0005】上記一般的な方法以外にも、以下のような
除去方法が報告されている。
[0005] In addition to the above general methods, the following removal methods have been reported.

【0006】特開平7−16473号公報では、吸着層
の上に光触媒層を形成したエチレン分解触媒が開示され
ている。しかし、吸着層表面を光触媒層が覆うこととな
るため十分な吸着性能が得られず、また吸着層に吸着し
た有害物質の内、光触媒層によって分解されるのは光触
媒層の極近傍に限られてしまう。そのため除去効率が劣
っていた。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-16473 discloses an ethylene decomposition catalyst in which a photocatalytic layer is formed on an adsorption layer. However, since the photocatalyst layer covers the surface of the adsorption layer, sufficient adsorption performance cannot be obtained, and among the harmful substances adsorbed on the adsorption layer, decomposition by the photocatalyst layer is limited to the immediate vicinity of the photocatalyst layer. Would. Therefore, the removal efficiency was poor.

【0007】特開平1−189321号公報、特開平1
−189322号公報及び特開平1−234729号公
報では、吸着材表面に光触媒層を形成するか、吸着材中
に光触媒材料を練り込むか、吸着材となりうる光触媒材
料を用い、光源から光触媒を励起する光を照射すること
により有害物質の除去を行う装置が開示されている。し
かし、複数の有害物質が存在する雰囲気下(以下、複合
有害物質雰囲気下)では除去効率及び触媒の再生効率が
不充分であった。
JP-A-1-189321, JP-A-1-189321
In JP-A-189322 and JP-A-1-234729, a photocatalyst is formed from a light source by forming a photocatalyst layer on the surface of an adsorbent, kneading a photocatalyst material in the adsorbent, or using a photocatalyst material that can be an adsorbent. An apparatus that removes harmful substances by irradiating light is disclosed. However, under an atmosphere in which a plurality of harmful substances exist (hereinafter, under an atmosphere of complex harmful substances), the removal efficiency and the catalyst regeneration efficiency were insufficient.

【0008】特開平9−276378号公報では、吸着
材と光触媒材料の微粉体を混合したものを有害物質の除
去に使用することが開示されている。しかし、これは単
に混合しただけであるため用途が限られていた。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-276378 discloses that a mixture of an adsorbent and a fine powder of a photocatalytic material is used for removing harmful substances. However, this was limited in application because it was merely mixed.

【0009】特開平1−218635号公報では、吸着
材と光触媒材料と、これらとは別の第2成分としてC
u、Zn、Sn、Ag、Pt等を混合・焼結して得られ
た脱臭材の製造方法が開示されている。しかし、この公
報に記載された光触媒材料では、光触媒能が不十分であ
った。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-218635 discloses an adsorbent, a photocatalytic material, and C as a second component different from these.
A method for producing a deodorizing material obtained by mixing and sintering u, Zn, Sn, Ag, Pt and the like is disclosed. However, the photocatalytic materials described in this publication have insufficient photocatalytic ability.

【0010】特開平1−252244号公報では、酸化
チタン又は、白金を担持した酸化チタン等の光触媒によ
るエチレンの分解方法が開示されている。しかし、光触
媒のみでは除去効率が低かった。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-252244 discloses a method for decomposing ethylene using a photocatalyst such as titanium oxide or titanium oxide carrying platinum. However, the removal efficiency was low with the photocatalyst alone.

【0011】特開平8−117606号公報では、表面
がポーラスな第1の金属元素を含む光触媒層を形成し、
その光触媒層の間隙にその間隙よりも小さい第1の金属
元素とは異なる第2の金属粉末を固定化した光触媒膜を
利用して脱臭する方法が記載されている。特開平9−1
68722号公報では、酸化チタン又は、酸化チタンに
Pt、Ag、Pd、RuO2、Co34等を添加した光
触媒材料を用いてクリーンルーム内の汚染を防止する方
法が開示されている。しかし、これら方法でも除去効率
は十分でない。
In JP-A-8-117606, a photocatalyst layer containing a first metal element having a porous surface is formed,
A method of deodorizing using a photocatalytic film in which a second metal powder different from the first metal element smaller than the gap is immobilized in the gap between the photocatalyst layers is described. JP-A-9-1
Japanese Patent No. 68722 discloses a method for preventing contamination in a clean room by using titanium oxide or a photocatalytic material obtained by adding Pt, Ag, Pd, RuO 2 , Co 3 O 4 or the like to titanium oxide. However, even these methods do not have sufficient removal efficiency.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、基材表面が、それ自体光触媒作用を有さない金属又
はその酸化物の微粉体を担持した光触媒能を有するコア
粉体からなる第1の光触媒粉体と、吸着能を示す第2の
光触媒粉体と、バインダーとから本質的になる塗料から
形成された光触媒膜を備えることを特徴とする有害又は
臭気ガス分解用基材が提供される。
Thus, according to the present invention, the surface of the base material is composed of a core powder having photocatalytic ability carrying a fine powder of a metal or an oxide thereof having no photocatalysis itself. A substrate for decomposing harmful or odorous gas, comprising: a photocatalyst film formed of a coating material consisting essentially of a photocatalyst powder, a second photocatalyst powder exhibiting adsorption ability, and a binder. Is done.

【0013】更に、本発明によれば、上記基材と、基材
への紫外光照射手段とを少なくとも有する有害ガス又は
臭気ガス分解用装置が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided an apparatus for decomposing harmful gas or odorous gas, comprising at least the above-mentioned substrate and means for irradiating the substrate with ultraviolet light.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、まず本発明を見出すに至っ
た経緯を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the history of finding the present invention will be described.

【0015】一般に、光触媒は、紫外線等の照射により
励起され、価電子帯に存在している電子がバンドキャッ
プを飛び越えて伝導帯へ移動することにより電子のなく
なった価電子帯には正孔(h+)ができて酸化反応が起
こり、一方の伝導帯は電子(e-)が入って還元反応を
起こす。このような反応を光触媒反応と呼ぶ。
In general, the photocatalyst is excited by irradiation with ultraviolet light or the like, and electrons existing in the valence band jump over the band cap and move to the conduction band. h + ) is formed and an oxidation reaction occurs, and one conduction band receives electrons (e ) to cause a reduction reaction. Such a reaction is called a photocatalytic reaction.

【0016】また、光触媒粉体に含まれるCu、Ag、
Fe、Co、Pt、Ni、Pd、Au等の第1の金属と
異なるそれ自体触媒作用を有さない第2の金属を、光触
媒反応を有する光触媒粉体(コア粉体)の表面に担持さ
せると、第2の金属の電子捕捉効果により、酸化チタン
のような酸化力は強いが還元力は弱いコア粉体の還元力
を向上させることが可能となることを発明者は見出して
いる。
Further, Cu, Ag,
A second metal having no catalytic action per se, such as Fe, Co, Pt, Ni, Pd, and Au, which is different from the first metal, is supported on the surface of a photocatalytic powder (core powder) having a photocatalytic reaction. The present inventors have found that the electron capturing effect of the second metal makes it possible to improve the reducing power of a core powder having a strong oxidizing power such as titanium oxide but a weak reducing power.

【0017】ここで、種々の有害物質が存在する複合有
害物質雰囲気下における有害物質の除去のメカニズムは
2通り考えられる。一つ目は、光触媒に接触した雰囲気
中の有害物質が順次上記の光触媒反応により分解され他
成分へと変わり除去されるというメカニズムである。二
つ目は、先ず有害物質が吸着され、吸着された有害物質
が光触媒と接触すると光触媒反応により分解され他成分
へと変わり除去されるというメカニズムである。
Here, there are two possible mechanisms for removing harmful substances in an atmosphere of complex harmful substances containing various harmful substances. The first is a mechanism in which harmful substances in the atmosphere in contact with the photocatalyst are sequentially decomposed by the above-described photocatalytic reaction, changed into other components, and removed. The second is a mechanism in which harmful substances are first adsorbed, and when the adsorbed harmful substances come into contact with a photocatalyst, they are decomposed by a photocatalytic reaction to be converted into other components and removed.

【0018】前者は光触媒の光触媒活性が除去速度に大
きく関与する。しかし、このメカニズムでは、実生活環
境上で求められるタバコの煙等に由来する有害物質の除
去(脱臭)は十分行えない。そこで、本発明者は後者の
メカニズムを利用した光触媒膜について鋭意検討した結
果、本発明に至った。
In the former case, the photocatalytic activity of the photocatalyst greatly affects the removal rate. However, this mechanism cannot sufficiently remove (deodorize) harmful substances derived from tobacco smoke and the like required in a real life environment. Thus, the present inventors have conducted intensive studies on a photocatalytic film using the latter mechanism, and as a result, have reached the present invention.

【0019】すなわち本発明者は、光触媒能を有するコ
ア粉体にそれ自体光触媒能を有さない金属の微粉体が担
持された第1の光触媒粉体と、吸着能を有する第2の光
触媒粉体とを含む、高吸着力、高活性、高再生能を有す
る高性能な有害物質の分解用基材を完成させた。
That is, the present inventor has proposed a first photocatalyst powder in which a metal powder having no photocatalyst itself is supported on a core powder having photocatalytic ability, and a second photocatalyst powder having an adsorption ability. A high-performance base material for decomposing harmful substances having high adsorptive power, high activity and high regenerative ability, including the body, was completed.

【0020】次に、本発明を詳細に説明する。Next, the present invention will be described in detail.

【0021】コア粉体は、上記の光触媒反応を有する粉
体であれば、いずれでも使用することができる。例え
ば、Ti、W、Mo、Si、In、Cd、Ga、Cr、
Pb、Sn等の金属、これら金属の合金又は酸化物の粉
体が挙げられる。更に、これら粉体は、1種又は複数種
用いてもよい。この内、コスト及び安全性の面から考え
ると酸化チタンの粉体が最も実用的である。また、酸化
チタンの結晶構造は、アナターゼ型及びルチル型のいず
れでもよい。特に、アナターゼ型が適している。コア粉
体は、粒径が100nm以下の微粉体であることが好ま
しい。粒径が100nmより大きい場合、比表面積が小
さくなるため被分解物質の接触量が減少するので好まし
くない。粒径は、5〜100nmであることがより好ま
しく、70〜10nmであることが特に好ましい。
As the core powder, any powder having the above-mentioned photocatalytic reaction can be used. For example, Ti, W, Mo, Si, In, Cd, Ga, Cr,
Metals such as Pb and Sn, and powders of alloys or oxides of these metals are exemplified. Furthermore, one or more of these powders may be used. Of these, titanium oxide powder is the most practical in terms of cost and safety. The crystal structure of titanium oxide may be any of anatase type and rutile type. In particular, the anatase type is suitable. The core powder is preferably a fine powder having a particle size of 100 nm or less. When the particle size is larger than 100 nm, the specific surface area becomes small, and the contact amount of the substance to be decomposed is reduced, which is not preferable. The particle size is more preferably from 5 to 100 nm, particularly preferably from 70 to 10 nm.

【0022】次に、コア粉体の表面には、微粉体が担持
されている。微粉体としては、Cu、Ag、Fe、C
o、Pt、Ni、Pd、Au等の金属又はこれら金属の
酸化物の粉体が挙げられる。更に、これら粉体は、1種
又は複数種用いてもよい。微粉体は、粒径10nm以下
の超微粉体であることが好ましい。粒径は、2nm以下
であることがより好ましい。微粉体は、第1の光触媒粉
体中0.1〜10重量%含まれていることが好ましい。
Next, fine powder is carried on the surface of the core powder. As fine powder, Cu, Ag, Fe, C
Metals such as o, Pt, Ni, Pd, and Au, or powders of oxides of these metals are exemplified. Furthermore, one or more of these powders may be used. The fine powder is preferably an ultrafine powder having a particle size of 10 nm or less. The particle size is more preferably 2 nm or less. The fine powder is preferably contained in the first photocatalyst powder in an amount of 0.1 to 10% by weight.

【0023】コア粉体に、微粉体を担持させる方法とし
ては、光析出法、混合法、含浸法、化学析出法、同時沈
着法等による固定化方法が挙げられる。
Examples of the method for supporting the fine powder on the core powder include a fixing method such as a light precipitation method, a mixing method, an impregnation method, a chemical deposition method, and a simultaneous deposition method.

【0024】なお、コア粉体の粒径が小さく、微粉体の
粒径が大きいと、微粉体がコア粉体を覆う形となるた
め、e-とh+の移動経路が絶たれることとなる。そのた
め、光触媒粉体ではe-とh+の移動経路を保持するよう
にそれぞれの粒径を適宜設定することが好ましい。具体
的な粒径は、用途により異なるが、一般に気相中では、
コア粉体の粒径は約10〜100nm、微粉体の粒径は
約2nm以下であることがより好ましい。
If the particle size of the core powder is small and the particle size of the fine powder is large, the fine powder covers the core powder, so that the movement path of e and h + is cut off. . Therefore, in the photocatalyst powder, it is preferable to appropriately set the respective particle diameters so as to maintain the movement path of e and h + . The specific particle size depends on the application, but generally in the gas phase,
More preferably, the core powder has a particle size of about 10 to 100 nm, and the fine powder has a particle size of about 2 nm or less.

【0025】次に、上記第1の光触媒粉体のみでは吸着
性が低いため、第1の光触媒粉体と接触した有害物質し
か分解・除去できない。そこで、吸着能を有する第2の
光触媒粉体が添加される。第2の光触媒粉体を添加する
ことで、第1の光触媒粉体と直接接触した有害物質と、
第2の光触媒粉体に吸着した有害物質の両方を分解・除
去することができる。そのため有害物質の除去効率の向
上に加え、吸着能を有する光触媒粉体を使用するため除
去効率を更に向上させることができる。より具体的に
は、第2の光触媒粉体としては、Ti、W、Mo、S
i、In、Cd、Ga、Cr、Pb、Sn等の金属、こ
れら金属の合金又は酸化物の粉体を使用することができ
る。更に、これら粉体は、1種又は複数種使用すること
ができる。ここで、第2の光触媒粉体は粒径50nm以
下、比表面積50m2/g以上の微粉体であることが好
ましい。特に、粒径が約10nm以下、比表面積が15
0m2/g以上であることが好ましい。
Next, since only the first photocatalyst powder has a low adsorptivity, only the harmful substances in contact with the first photocatalyst powder can be decomposed and removed. Therefore, a second photocatalyst powder having an adsorption ability is added. By adding the second photocatalyst powder, a harmful substance directly contacted with the first photocatalyst powder,
Both harmful substances adsorbed on the second photocatalyst powder can be decomposed and removed. Therefore, in addition to the improvement of the removal efficiency of harmful substances, the removal efficiency can be further improved because the photocatalyst powder having the adsorption ability is used. More specifically, as the second photocatalyst powder, Ti, W, Mo, S
Metals such as i, In, Cd, Ga, Cr, Pb, and Sn, and powders of alloys or oxides of these metals can be used. Further, one or more of these powders can be used. Here, the second photocatalyst powder is preferably a fine powder having a particle size of 50 nm or less and a specific surface area of 50 m 2 / g or more. In particular, the particle size is about 10 nm or less and the specific surface area is 15
It is preferably 0 m 2 / g or more.

【0026】更に、第1と第2の光触媒粉体のみを使用
した場合、複合有害物質雰囲気下では、分解を不得手と
する成分が第2の光触媒粉体の表面に吸着しその表面を
塞いでしまい、本来の機能が損なわれることがある。そ
こで、第2の光触媒粉体より吸着特性の低い以下の吸着
材を併用することが好ましい。吸着材を使用することに
より、複合有害物質雰囲気下でも高性能な除去が可能と
なる。
Further, when only the first and second photocatalyst powders are used, in the atmosphere of the composite harmful substance, the component which is inferior to the decomposition adsorbs on the surface of the second photocatalyst powder and blocks the surface. As a result, the original function may be impaired. Therefore, it is preferable to use the following adsorbent having lower adsorption characteristics than the second photocatalyst powder. The use of the adsorbent enables high-performance removal even in an atmosphere of complex harmful substances.

【0027】吸着材としては、シリカゲル、シリカライ
ト、活性炭、ゼオライト等の単独又は複合化したものが
挙げられる。また、有害物質の吸着性能を考えると吸着
材は、疎水性ゼオライト(Si/Al=50以上)が適
している。ここで、ゼオライトは、その中に含まれる水
素原子あるいはナトリウム原子の一部をCu、Ag、F
e、Co、Pt、Ni、Pd、Au等で置換したM交換
ゼオライト(M=Cu、Ag、Fe、Co、Pt、N
i、Pd、Au等)を用いることが好ましい。このゼオ
ライトを使用することで更に吸着性を向上させることが
でき、その結果高効率な除去を実現することができる。
Examples of the adsorbent include single or composite materials such as silica gel, silicalite, activated carbon and zeolite. Considering the harmful substance adsorption performance, a hydrophobic zeolite (Si / Al = 50 or more) is suitable for the adsorbent. Here, the zeolite converts some of the hydrogen atoms or sodium atoms contained therein into Cu, Ag, F
e-exchanged zeolite substituted with e, Co, Pt, Ni, Pd, Au, etc. (M = Cu, Ag, Fe, Co, Pt, N
i, Pd, Au, etc.). By using this zeolite, the adsorptivity can be further improved, and as a result, highly efficient removal can be realized.

【0028】第2の光触媒粉体の混合量は使用する第2
の光触媒粉体の種類、性能により適宜設定することがで
きるが、第1の光触媒粉体に対して約1〜70重量%で
あることが好ましい。また、吸着剤の混合量も、使用す
る吸着剤の種類、性能により適宜確定することができる
が、第1の光触媒粉体に対して約1〜70重量%である
ことが好ましい。
The mixing amount of the second photocatalyst powder depends on the amount of the second
Can be appropriately set depending on the type and performance of the photocatalyst powder, but is preferably about 1 to 70% by weight based on the first photocatalyst powder. The mixing amount of the adsorbent can be appropriately determined depending on the type and performance of the adsorbent to be used, but is preferably about 1 to 70% by weight based on the first photocatalyst powder.

【0029】なお、M交換ゼオライトは、その中のC
u、Ag、Fe、Co、Pt、Ni、Pd、Au等が電
子捕捉効果を呈するので、第1及び第2の光触媒粉体の
還元反応を阻害する傾向がある。そのため、この効果を
抑制する目的で、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸
化カリウム、水酸化ナトリウム等の固体塩基粉体を同時
に適量混合することが好ましい。
The M-exchanged zeolite has a C content therein.
Since u, Ag, Fe, Co, Pt, Ni, Pd, and Au exhibit an electron trapping effect, they tend to inhibit the reduction reaction of the first and second photocatalyst powders. Therefore, for the purpose of suppressing this effect, it is preferable to simultaneously mix an appropriate amount of solid base powder such as calcium oxide, calcium carbonate, potassium oxide, and sodium hydroxide.

【0030】光触媒膜は、第1と第2の光触媒粉体を、
バインダーと混合することにより塗料とし、この塗料を
基体上に塗布し、焼成することにより形成される。バイ
ンダーとしては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の有機
系バインダー、コロイダルシリカ、酸化チタン、SiO
2等を主成分とする無機系バインダーが挙げられる。バ
インダーは、所望に応じて溶媒を含んでいてもよい。バ
インダーの配合割合は、バインダーの固形分に対し、第
1の光触媒粉体を約20〜80重量%の範囲となるよう
に調整することが好ましい。この内、SiO2を主成分
とし、不純物の少ないバインダーを選択することによ
り、光触媒能を劣化させることなく光触媒膜を形成する
ことが可能となる。
The photocatalyst film comprises the first and second photocatalyst powders,
It is formed by mixing with a binder to form a coating, applying the coating on a substrate, and firing. As the binder, organic binders such as silicone resin and fluororesin, colloidal silica, titanium oxide, SiO
An inorganic binder mainly composed of 2 or the like can be used. The binder may include a solvent as desired. It is preferable that the mixing ratio of the binder is adjusted so that the first photocatalyst powder is in a range of about 20 to 80% by weight based on the solid content of the binder. By selecting a binder containing SiO 2 as a main component and having a small amount of impurities, a photocatalytic film can be formed without deteriorating the photocatalytic ability.

【0031】ここで、バインダー中に含まれる固体酸物
質の影響により光触媒活性が損なわれる恐れがある。そ
こで、これら固体酸物質を擬似中和させるために、酸化
カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カリウム、水酸化ナ
トリウム等の固体塩基粉体を同時に適量混合してもよ
い。
Here, the photocatalytic activity may be impaired by the influence of the solid acid substance contained in the binder. Therefore, in order to pseudo-neutralize these solid acid substances, appropriate amounts of solid base powders such as calcium oxide, calcium carbonate, potassium oxide and sodium hydroxide may be mixed at the same time.

【0032】また、無機系バインダーを用いる場合、形
成した光触媒膜の粒界強度が弱くなり、皮膜強度が劣る
という問題が生じる恐れがある。粒界強度を増加させる
ため、板状、鎖状の結晶構造を有するマイカ(含水硅酸
アルミニウムカリウム)、ウェットタルク(天然含水硅
酸マグネシウム)等の無機粉体を、いずれか又は両方加
えてもよい。無機粉体の添加量は、無機系バインダーに
対し、約50重量%以下の割合であることが好ましい。
また、この無機粉体の混合により、得られた光触媒膜
は、多孔質となり製膜後の光触媒能を更に向上させるこ
とができる。
When an inorganic binder is used, there is a possibility that the grain boundary strength of the formed photocatalyst film is weakened and the film strength is deteriorated. In order to increase the grain boundary strength, one or both of inorganic powders such as mica (hydrous potassium aluminum silicate) and wet talc (natural hydrous magnesium silicate) having a plate-like or chain-like crystal structure may be added. Good. The amount of the inorganic powder added is preferably about 50% by weight or less based on the inorganic binder.
Further, by mixing this inorganic powder, the obtained photocatalyst film becomes porous, and the photocatalytic ability after film formation can be further improved.

【0033】しかし、このような無機粉体中に固体酸物
質が含まれると、その固体酸物質の影響により光触媒活
性が損なわれる恐れがある。そこで、上記バインダーの
場合と同様に、固体酸物質を擬似中和(厳密な中和では
なく、光触媒膜全体として中和されることを意味する)
させるための、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化
カリウム、水酸化カリウム等の固体塩基物質を添加して
もよい。
However, if a solid acid substance is contained in such an inorganic powder, the photocatalytic activity may be impaired by the influence of the solid acid substance. Therefore, as in the case of the binder, the solid acid substance is pseudo-neutralized (meaning that it is not strictly neutralized but neutralized as a whole photocatalytic film).
For this purpose, a solid base substance such as calcium oxide, calcium carbonate, potassium oxide, or potassium hydroxide may be added.

【0034】なお、固体塩基物質の混合量は、使用する
バインダー等の他の混合物質、固体塩基物質の種類によ
って異なり、その混合物質中に含まれる固体酸物質量を
考慮した上で調整することができる。具体的には、酸化
カルシウムの場合、塗料中に0.5重量%以下、炭酸カ
ルシウムの場合、1重量%以下が好ましい。
The amount of the solid base substance to be mixed depends on other mixed substances such as a binder to be used and the type of the solid base substance, and should be adjusted in consideration of the amount of the solid acid substance contained in the mixed substance. Can be. Specifically, in the case of calcium oxide, it is preferably 0.5% by weight or less in the coating material, and in the case of calcium carbonate, it is preferably 1% by weight or less.

【0035】更に、各種材料の調合の際、塗料の均一分
散化、安定化を計るため分散剤及び界面活性剤等の添加
物を混合してもよい。この時もまた、それぞれの添加物
中に固体酸物質のような電子捕捉効果を有する物質が含
まれる場合、固体塩基物質を適量混合して塗料とするこ
とが好ましい。
Further, when preparing various materials, additives such as a dispersant and a surfactant may be mixed in order to uniformly disperse and stabilize the paint. Also at this time, when a substance having an electron capturing effect such as a solid acid substance is included in each additive, it is preferable to mix an appropriate amount of a solid base substance to form a coating material.

【0036】基材は光触媒膜を形成することが可能であ
れさえすれば、使用目的に応じて材質、形状、構造を適
宜選択することができる。また、光触媒膜の形成方法も
特に限定されず公知の方法をいずれも使用することがで
きる。
As long as the substrate can form a photocatalytic film, the material, shape and structure can be appropriately selected according to the purpose of use. The method for forming the photocatalyst film is not particularly limited, and any known method can be used.

【0037】基材としては、ガラス、金属、セラミッ
ク、プラスチック繊維等が挙げられる。また、基材の形
状は、特に限定されないが、例えば、板状、線状、管状
等の形状が挙げられる。
As the base material, glass, metal, ceramic, plastic fiber and the like can be mentioned. The shape of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a plate shape, a linear shape, and a tubular shape.

【0038】光触媒膜は、上記各成分が入った塗料を基
材表面に、スプレーコーティング、ディップコーティン
グ、ロールコーティング、スピンコーティング、刷毛塗
り等の方法により塗布し、400℃以下の比較的低温で
焼成することにより形成することができる。焼成温度
は、200℃以下がより好ましい。また、必要に応じて
焼成前に予備乾燥工程を入れてもよい。但し、基材をプ
ラスチックとした場合、常温〜70℃にて乾燥可能なバ
インダー(例えば、コルコート社製のシリカバインダー)
を用いることが好ましい。なお、本発明の光触媒膜は、
用途に応じて20〜1μmの厚さを有していることが好
ましい。
The photocatalyst film is formed by applying a coating containing each of the above-mentioned components to the surface of a substrate by a method such as spray coating, dip coating, roll coating, spin coating, brush coating, etc., and firing at a relatively low temperature of 400 ° C. or less. Can be formed. The firing temperature is more preferably 200 ° C. or lower. If necessary, a preliminary drying step may be performed before firing. However, when the base material is plastic, a binder that can be dried at room temperature to 70 ° C. (for example, a silica binder manufactured by Colcoat)
It is preferable to use Incidentally, the photocatalytic film of the present invention,
It is preferable to have a thickness of 20 to 1 μm depending on the application.

【0039】本発明における有害物質としては、タバ
コ、自動車等から排出される有機及び無機の有害ガス及
び/又は臭気ガス等が挙げられ、より具体的には、アン
モニア、キシレン、ピリジン、アセトアルデヒド、スチ
レン等の有機ガス、一酸化窒素、二酸化窒素等の無機ガ
スが挙げられる。
The harmful substances in the present invention include organic and inorganic harmful gases and / or odorous gases emitted from tobacco, automobiles and the like, and more specifically, ammonia, xylene, pyridine, acetaldehyde, styrene and the like. And inorganic gases such as nitrogen monoxide and nitrogen dioxide.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明の光触媒膜及びそれらを応用し
た製品の実施例を、添付図面を参照して更に詳しく説明
するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定される
ものではない。 (1)有害物質除去試験 送風ファンを配置した容量27リットルの4個のアクリ
ル製容器内に、大研化学(株)社製の白金担持酸化チタ
ン粉体(第1の光触媒粉体)、日産化学(株)社製の酸
化チタン粉体(光触媒粉体)、白金担持酸化チタン粉体
+酸化チタン粉体(第1及び第2の光触媒粉体)、白金
担持酸化チタン粉体+Cu交換ペンタジル粉体(第1及
び第2の光触媒粉体)の試料をそれぞれ0.5gづつ配
置し、タバコ(日本タバコ産業(株)社製、マイルドセ
ブン)1本を燃焼させた。燃焼後約30分間放置し、次
いで約30分間ブラックライトにて紫外線を照射した。
タバコ燃焼後の更に1分後を初期値とし、60分後(約
30分放置→約30分紫外線照射)に処理を終了した。
それぞれの試料について、検知管にて経時時間毎の各種
有害物質を測定した。試験結果を図1に示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the photocatalyst film of the present invention and a product to which the photocatalyst film is applied will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. (1) Hazardous substance removal test Platinum-supported titanium oxide powder (first photocatalyst powder) manufactured by Daiken Chemical Co., Ltd., and Nissan were placed in four 27-liter acrylic containers equipped with a blower fan. Titanium oxide powder (photocatalyst powder), platinum-supported titanium oxide powder + titanium oxide powder (first and second photocatalyst powders), platinum-supported titanium oxide powder + Cu-exchanged pentazil powder manufactured by Chemical Co., Ltd. 0.5 g of each sample of the body (first and second photocatalyst powders) was placed, and one cigarette (Mild Seven, manufactured by Japan Tobacco Inc.) was burned. After burning, it was allowed to stand for about 30 minutes, and then irradiated with ultraviolet light with black light for about 30 minutes.
One minute after the burning of the tobacco, the initial value was set, and after 60 minutes (leaving for about 30 minutes → irradiating with ultraviolet rays for about 30 minutes), the treatment was terminated.
With respect to each sample, various harmful substances were measured for each lapse of time using a detector tube. The test results are shown in FIG.

【0041】図1より、白金担持酸化チタン粉体のみで
は、吸着能力が低かった。一方、酸化チタン粉体のみの
場合、アセトアルデヒド及び酢酸の除去率は白金担持酸
化チタン粉体のみの場合に比べ大きかった。また、白金
担持酸化チタンと吸着材とを混合した場合、有害物質の
除去率の大きな伸びが確認できた。なお、第2の光触媒
粉体を酸化チタンとした場合、複合有害物質雰囲気下に
て広範囲な除去特性を有するが、第2の光触媒粉体と混
合した場合より除去特性は劣っていた。 (2)光触媒膜の製作例 日産化学工業(株)社製のスノーテックスO(主成分:
コロイダルシリカ20.5重量%含有)(バインダー)
100g中に、大研化学工業(株)社製のルチル型酸化
チタン(粒径70nm)の表面に白金(粒径1.5n
m)を担持させた第1の光触媒粉体20.5gを混合し
た。次いで、脇田砿業(株)社製の♯5500マイカ粉
体(化学名:含水硅酸アルミニウムカリウム、主成分:
SiO2−約43.3重量%、Al23−約41.9重
量%含有)(粒界強度増強用無機粉体)5.125gを
混合し、更に炭酸カルシウム粉体(固体塩基物質)を
0.05125g混合することにより光触媒塗料Aを作
製した。
As can be seen from FIG. 1, the adsorption ability was low only with the platinum-supported titanium oxide powder. On the other hand, in the case of using only the titanium oxide powder, the removal rates of acetaldehyde and acetic acid were larger than in the case of using only the titanium oxide powder carrying platinum. In addition, when the platinum-supported titanium oxide and the adsorbent were mixed, it was confirmed that the removal rate of harmful substances was greatly increased. In addition, when titanium oxide was used as the second photocatalyst powder, it had a wide range of removal characteristics in an atmosphere of complex harmful substances, but the removal characteristics were inferior to those when mixed with the second photocatalyst powder. (2) Example of manufacturing photocatalyst film Snowtex O manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. (main component:
Colloidal silica 20.5% by weight) (binder)
In 100 g, platinum (particle diameter 1.5 n) was formed on the surface of rutile titanium oxide (particle diameter 70 nm) manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd.
20.5 g of the first photocatalyst powder supporting m) was mixed. Then, # 5500 mica powder manufactured by Wakita Mining Co., Ltd. (chemical name: hydrous aluminum potassium silicate, main component:
5.125 g of SiO 2 -about 43.3% by weight, Al 2 O 3 -about 41.9% by weight (inorganic powder for enhancing grain boundary strength) are mixed, and further calcium carbonate powder (solid base substance) Was mixed to prepare a photocatalyst coating material A.

【0042】上記光触媒塗料A125.67625g中
に第2の光触媒粉体として、石原産業(株)社製の酸化
チタン(粒径7nm)、富士シリシヤ(株)社製のCu
交換ペンタジルをそれぞれ20.5gづつ混合すること
により、それぞれ光触媒塗料B、Cを作製した。
As the second photocatalyst powder in 125.67625 g of the photocatalyst coating material A, titanium oxide (particle diameter: 7 nm) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
Photocatalytic paints B and C were prepared by mixing 20.5 g of each of the exchanged pentazils.

【0043】このように作製した光触媒塗料A、B、C
をアセトンにて表面を脱脂したアルミニウム基板(60
×160mm、表面はクロメート処理済)にスプレーコ
ーティングにて塗装処理を施し、200℃にて焼成し光
触媒膜を有する有害又は臭気ガス分解用基材X,Y,Z
を作製した。 (3)アセトアルデヒド分解試験 送風ファンを配置した容量27リットルのアクリル製容
器内に上記(2)項で作製した基材X、Y、Zをそれぞ
れ2枚づつ配置した後、容器内にアセトアルデヒドを約
100ppm注入した。容器内の空気を約1分間攪拌し
た後、検知管にて経時時間毎の濃度変化を測定した。結
果を図2に示す。
The photocatalyst paints A, B and C thus prepared
Was degreased with acetone on an aluminum substrate (60
× 160 mm, the surface of which has been subjected to chromate treatment), spray-coated, baked at 200 ° C. and has a photocatalytic film for decomposing harmful or odorous gases X, Y, Z
Was prepared. (3) Acetaldehyde decomposition test After the two substrates X, Y, and Z prepared in the above item (2) were respectively placed in an acrylic container having a capacity of 27 liters in which a blower fan was placed, acetaldehyde was placed in the container. 100 ppm was injected. After stirring the air in the container for about 1 minute, the change in concentration with time was measured using a detector tube. The results are shown in FIG.

【0044】図2より、基材Zはアセトアルデヒド分解
活性が悪かった。この理由については、まだ明確に解明
していないが、吸着材に含まれるCuの電子捕捉効果に
より、光触媒膜の還元力が抑制されるためと考える。よ
って、基材Zの活性を上げるためには、更なる固体塩基
物質の添加が必要となると考えられる。
As shown in FIG. 2, the base material Z had poor acetaldehyde decomposition activity. Although the reason for this has not been clarified yet, it is considered that the reducing power of the photocatalytic film is suppressed by the electron capturing effect of Cu contained in the adsorbent. Therefore, in order to increase the activity of the substrate Z, it is considered that it is necessary to further add a solid base substance.

【0045】一方、基材Yは、基材Xとほぼ同等なアセ
トアルデヒド分解活性を示している。ここで、基材Yの
活性が基材Xより若干劣るのは、基材Yでは皮膜表面に
露出している白金担持酸化チタン量が基材Xに比べ少な
くなっている(紫外線が照射される白金担持光触媒粉体
の表面積が小さい)ためと思われる。これについては、
無機粉体(マイカ粉体)の混合量を調整したり、分散剤
を混合する等により、ポーラスかつ均一に分散した光触
媒膜を作製することにより解決することができる。 (4)光触媒膜を使用した装置の実施例 図3は、本発明の有害又は臭気ガス分解用基体を使用し
た装置の内部構成の一例を示す概略図である。この装置
は、本体1内に、外気を装置内に循環させるファン2
と、ファン2を挟んで本体1に吸気口3及び排気口4を
配し、各種運転を制御する操作パネル部5を備えてい
る。この装置では、外気をファン2により吸気口3から
排気口4へと循環させるが、以下の説明において、循環
する外気の流れる方向を基準にして上流及び下流という
ことにする。
On the other hand, the base material Y has almost the same acetaldehyde decomposition activity as the base material X. Here, the activity of the base material Y is slightly inferior to that of the base material X because the amount of platinum-supported titanium oxide exposed on the surface of the film is smaller in the base material Y than in the base material X (irradiation with ultraviolet rays). The surface area of the platinum-supported photocatalyst powder is small. For this,
The problem can be solved by preparing a porous and uniformly dispersed photocatalyst film by adjusting the mixing amount of the inorganic powder (mica powder) or mixing a dispersant. (4) Embodiment of Apparatus Using Photocatalytic Film FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the internal configuration of an apparatus using the harmful or odor gas decomposition substrate of the present invention. This device has a fan 2 for circulating outside air into the device 1 in a main body 1.
And an operation panel unit 5 that arranges an intake port 3 and an exhaust port 4 in the main body 1 with the fan 2 interposed therebetween and controls various operations. In this device, the outside air is circulated from the intake port 3 to the exhaust port 4 by the fan 2, but in the following description, it will be referred to as upstream and downstream with respect to the flowing direction of the circulating outside air.

【0046】本体1内には、吸気口3の下流部とファン
2の上流部間に外気中の粉塵を集塵せしめるための集塵
手段6を配し、ファン2の下流部と排気口4の上流部間
には順に光照射手段7、基材8を設けている。
In the main body 1, dust collecting means 6 for collecting dust in the outside air is disposed between a downstream portion of the intake port 3 and an upstream portion of the fan 2, and a downstream portion of the fan 2 and an exhaust port 4 are provided. The light irradiation means 7 and the base material 8 are provided in this order between the upstream portions.

【0047】ここで、集塵手段6としては、電気集塵装
置等の電気的手段を利用したフィルター、HEPA(高
効率粒子吸着)フィルター、活性炭フィルター等が挙げ
られ、これらフィルターは単独でも、複合してもよい。
The dust collecting means 6 includes a filter using an electric means such as an electric dust collector, a HEPA (high-efficiency particle adsorption) filter, an activated carbon filter, and the like. These filters may be used alone or in combination. May be.

【0048】光照射手段7は、基材8に垂直にかつ均等
に照らしうるように配され、冷陰極管、ブラックライ
ト、白色灯等が挙げられる。この内、紫外線強度の強い
ものの方が光触媒作用を利用する上で適している。
The light irradiating means 7 is arranged so as to illuminate the substrate 8 vertically and evenly, and includes a cold cathode tube, a black light, a white light and the like. Among them, those having higher ultraviolet intensity are more suitable for utilizing the photocatalysis.

【0049】次に、この装置の運転構成を説明する。外
気は、その中に含まれる粉塵が集塵手段6により捕捉さ
れる。次いで、ファン2を経由し、光照射手段7により
光を照射されている基材8と接触しながら通過し、排気
される。この時、基材8に接触した外気に含まれる有害
物質の一部が光触媒反応により分解・除去されると共
に、基材8中の吸着材に有害物質の一部が吸着される。
この吸着した有害物質は光触媒反応により、続いて分解
・除去される。
Next, the operation configuration of this device will be described. In the outside air, dust contained therein is captured by the dust collecting means 6. Then, the light passes through the fan 2 while being in contact with the substrate 8 to which light is irradiated by the light irradiation means 7 and is exhausted. At this time, a part of the harmful substances contained in the outside air in contact with the base material 8 is decomposed and removed by the photocatalytic reaction, and a part of the harmful substances is adsorbed by the adsorbent in the base material 8.
The adsorbed harmful substances are subsequently decomposed and removed by a photocatalytic reaction.

【0050】上記図3の装置の変形例を、図4に示す。
図4では、上流側から集塵手段6、光照射手段7、基材
8、ファン2を循環して、外気が排気されるよう構成さ
れている。この装置の運転及び有害物質の分解・除去方
法等は、上記図3の層値と同様である。
FIG. 4 shows a modification of the apparatus shown in FIG.
In FIG. 4, the air is exhausted by circulating the dust collecting means 6, the light irradiating means 7, the substrate 8, and the fan 2 from the upstream side. The operation of this apparatus and the method of decomposing and removing harmful substances are the same as the layer values in FIG.

【0051】なお、本発明の装置の構成は、少なくとも
基材と、基材への紫外光照射手段を有していさえすれ
ば、上記図3及び4の構成に限定されることなく種々の
構成を取ることができる。更に、本発明の装置は、空気
清浄器だけでなく、冷蔵庫、エアコン等に付属する脱臭
装置にも使用することができる。
The configuration of the apparatus of the present invention is not limited to the configurations shown in FIGS. 3 and 4 as long as it has at least the substrate and the means for irradiating the substrate with ultraviolet light. Can take. Further, the device of the present invention can be used not only for an air purifier but also for a deodorizing device attached to a refrigerator, an air conditioner, or the like.

【0052】[0052]

【発明の効果】タバコの煙等の複合有害物質雰囲気下
で、有害物質の分解・除去に光触媒膜を使用する場合、
微粉体を担持した第1の光触媒粉体のみ(吸着能を有す
る第2の光触媒粉体を含まない)からなる光触媒膜で
は、接触した有害物質しか分解されないため除去効率が
悪かった。しかしながら、本発明によれば、吸着能を有
する第2の光触媒粉体を更に含むので、除去効率が優れ
ている。
According to the present invention, when a photocatalytic film is used for decomposing and removing harmful substances in an atmosphere of complex harmful substances such as cigarette smoke,
In the photocatalytic film composed of only the first photocatalyst powder carrying the fine powder (not including the second photocatalyst powder having the adsorbing ability), only the contacted harmful substances were decomposed, and the removal efficiency was poor. However, according to the present invention, the second photocatalyst powder having the adsorptivity is further included, so that the removal efficiency is excellent.

【0053】また、第1と第2の光触媒粉体の粒径や比
表面積を選択することにより、光触媒膜をポーラス化で
きるので、有害物質との接触面積を増加させることがで
きる。更に、光触媒膜の粒界強度増強のため無機粉体を
添加したり、光触媒膜に含まれる固体酸物質の擬似中和
のために固体塩基物質を添加したり、分散剤を添加する
ことにより、高効率で有機物質を分解・除去でき、高効
率で再生することができる光触媒膜を備えた基材を形成
することができる。
Further, by selecting the particle size and specific surface area of the first and second photocatalyst powders, the photocatalyst film can be made porous, so that the contact area with harmful substances can be increased. Further, by adding an inorganic powder to enhance the grain boundary strength of the photocatalytic film, by adding a solid base substance for pseudo-neutralization of the solid acid substance contained in the photocatalytic film, or by adding a dispersant, A substrate having a photocatalytic film that can decompose and remove organic substances with high efficiency and can regenerate with high efficiency can be formed.

【0054】上記本発明の二次的効果として、消費電力
の削減、更には、コア粉体にAg、Pt、Au等の金属
を含む粉体を選択することにより抗菌抗カビ性も期待で
きる。
As a secondary effect of the present invention, reduction in power consumption, and antibacterial and antifungal properties can be expected by selecting a powder containing a metal such as Ag, Pt, or Au as the core powder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の第1の光触媒粉体及び、第1と第2の
光触媒粉体の各種有害物質の除去率を示すグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing the removal rates of various harmful substances of a first photocatalyst powder and first and second photocatalyst powders of an example.

【図2】実施例の基材の経時時間毎のアセトアルデヒド
分解活性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the acetaldehyde decomposing activity of the substrate of Example over time.

【図3】本発明の基材を利用した有害物質の分解・除去
装置の概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of an apparatus for decomposing and removing harmful substances using a substrate according to the present invention.

【図4】本発明の基材を利用した有害物質の分解・除去
装置の概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of an apparatus for decomposing and removing harmful substances using a substrate according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本体 2 ファン 3 吸気口 4 排気口 5 操作パネル部 6 集塵手段 7 光照射手段 8 基材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2 Fan 3 Intake port 4 Exhaust port 5 Operation panel part 6 Dust collection means 7 Light irradiation means 8 Base material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 23/16 B01J 23/16 A 23/38 23/38 A 23/72 23/72 A 23/74 23/74 A 35/02 35/02 J B01D 53/36 H Fターム(参考) 4D048 AA17 AA19 AA22 AB03 AB05 BA05Y BA06Y BA07X BA11Y BA13X BA16Y BA17Y BA20Y BA21Y BA25Y BA26Y BA27Y BA30X BA34Y BA35X BA38Y BA39X BA41X CA06 CC40 CC46 CC50 CD05 DA03 DA11 DA20 EA01 EA04 4G069 AA03 AA09 BA02A BA02B BA04A BA04B BA07A BA07B BA08A BA11A BA11B BA16A BA18 BA22C BA47A BA48A BB01A BB02A BB02B BB04A BB05A BB16A BB16B BC02A BC03A BC09A BC09B BC17A BC18A BC21A BC22A BC26A BC31A BC31B BC32A BC33A BC36A BC50A BC58A BC59A BC60A BC66A BC67A BC68A BC72A BC75A BC75B BD05A BE32C BE34C CA10 CA17 EA01X EA07 EB18X EB19 EC02X EC03X EC04X EC05X EC22X EC22Y EC28 ED03 FC05 FC08 ZA10B ZA36A ZD01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01J 23/16 B01J 23/16 A 23/38 23/38 A 23/72 23/72 A 23/74 23 / 74 A 35/02 35/02 J B01D 53/36 HF term (reference) 4D048 AA17 AA19 AA22 AB03 AB05 BA05Y BA06Y BA07X BA11Y BA13X BA16Y BA17Y BA20Y BA21Y BA25Y BA26Y BA27Y BA30X BA34Y BA35X BA38Y BA39 CC40CC DA11 DA20 EA01 EA04 4G069 AA03 AA09 BA02A BA02B BA04A BA04B BA07A BA07B BA08A BA11A BA11B BA16A BA18 BA22C BA47A BA48A BB01A BB02A BB02B BB04A BB05A BB16A BB16B BC02A BC03A BC09A BC09B BC17A BC18A BC21A BC22A BC26A BC31A BC31B BC32A BC33A BC36A BC50A BC58A BC59A BC60A BC66A BC67A BC68A BC72A BC75A BC75B BD05A BE32C BE34C CA10 CA17 EA01X EA07 EB18X EB19 EC02X EC03X EC04X EC05X EC22X EC22Y EC28 ED03 FC05 FC08 ZA10B ZA36A ZD01

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材表面が、それ自体光触媒作用を有さ
ない金属又はその酸化物の微粉体を担持した光触媒能を
有するコア粉体からなる第1の光触媒粉体と、吸着能を
示す第2の光触媒粉体と、バインダーとから本質的にな
る塗料から形成された光触媒膜を備えることを特徴とす
る有害又は臭気ガス分解用基材。
1. A first photocatalyst powder comprising a core powder having a photocatalytic ability carrying a fine powder of a metal or an oxide thereof which does not itself have a photocatalytic action, and exhibiting an adsorbing ability. A substrate for decomposing harmful or odorous gas, comprising a photocatalyst film formed from a paint essentially consisting of a second photocatalyst powder and a binder.
【請求項2】 コア粉体が、100nm以下の粒径を有
する請求項1に記載の基材。
2. The substrate according to claim 1, wherein the core powder has a particle size of 100 nm or less.
【請求項3】 コア粉体が、Ti、W、Mo、Si、I
n、Cd、Ga、Cr、Pb、Snの金属、これら金属
の合金及び酸化物の粉体から、1種又は複数種選択され
る請求項1又は2に記載の基材。
3. The core powder is made of Ti, W, Mo, Si, I
The base material according to claim 1, wherein one or more types are selected from powders of metals of n, Cd, Ga, Cr, Pb, and Sn, alloys of these metals, and oxide powders.
【請求項4】 微粉体が、Cu、Ag、Fe、Co、P
t、Ni、Pd、Auの金属及び、これら金属の酸化物
の粉体から、1種又は複数種選択される請求項1〜3の
いずれか1つに記載の基材。
4. The fine powder is composed of Cu, Ag, Fe, Co, P
The substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein one or more kinds are selected from powders of metals of t, Ni, Pd, and Au and oxides of these metals.
【請求項5】 コア粉体が、粒径5〜100nmのアナ
ターゼ型又はルチル型の酸化チタン粉体であり、微粉体
が10nm以下の粒径を有する請求項3に記載の基材。
5. The substrate according to claim 3, wherein the core powder is an anatase-type or rutile-type titanium oxide powder having a particle size of 5 to 100 nm, and the fine powder has a particle size of 10 nm or less.
【請求項6】 第2の光触媒粉体が、第1の光触媒粉体
に対して1〜70重量%の割合で含まれる請求項1〜5
のいずれか1つに記載の基材。
6. The photocatalyst powder according to claim 1, wherein the second photocatalyst powder is contained in a proportion of 1 to 70% by weight based on the first photocatalyst powder.
The substrate according to any one of the above.
【請求項7】 第2の光触媒粉体が、Ti、W、Mo、
Si、In、Cd、Ga、Cr、Pb、Snの金属、こ
れら金属の合金及び酸化物の粉体から、1種又は複数種
選択される請求項1〜6のいずれか1つに記載の基材。
7. The method of claim 2, wherein the second photocatalyst powder is Ti, W, Mo,
The group according to any one of claims 1 to 6, wherein one or more kinds are selected from powders of metals of Si, In, Cd, Ga, Cr, Pb, and Sn, alloys of these metals, and oxides. Wood.
【請求項8】 第2の光触媒粉体が、粒径50nm以
下、比表面積50m2/g以上の粉体である請求項7に
記載の基材。
8. The substrate according to claim 7, wherein the second photocatalyst powder is a powder having a particle size of 50 nm or less and a specific surface area of 50 m 2 / g or more.
【請求項9】 第2の光触媒粉体が、粒径50nm以下
のアナターゼ型又はルチル型の酸化チタンである請求項
7に記載の基材。
9. The substrate according to claim 7, wherein the second photocatalyst powder is an anatase type or rutile type titanium oxide having a particle size of 50 nm or less.
【請求項10】 基材が、シリカゲル、シリカライト、
活性炭、ゼオライト又は、ゼオライトを構成する元素の
一部を金属イオンで交換したM交換ゼオライト(M=C
u、Ag、Fe、Co、Pt、Ni、Pd、Au、S
b)から1種又は複数種選択される吸着材を含む請求項
1〜9のいずれか1つに記載の基材。
10. The base material is silica gel, silicalite,
Activated carbon, zeolite or M-exchanged zeolite (M = C) in which some of the elements constituting zeolite are exchanged for metal ions
u, Ag, Fe, Co, Pt, Ni, Pd, Au, S
The substrate according to any one of claims 1 to 9, comprising one or more adsorbents selected from b).
【請求項11】 光触媒膜が、第1及び第2の光触媒粉
体及び、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、コロイダルシリ
カ、酸化珪素又は酸化チタンを主成分とするバインダー
からなる塗料を基体上に塗布及び焼成することにより形
成され、バインダーが塗料中に20〜80重量%含まれ
る請求項1〜10のいずれか1つに記載の基材。
11. A photocatalyst film comprising a first and second photocatalyst powder and a coating composed of a silicone resin, a fluororesin, colloidal silica, a binder containing silicon oxide or titanium oxide as a main component, and sintering the substrate. The base material according to any one of claims 1 to 10, wherein the base material is formed by coating, and the binder is contained in the coating material in an amount of 20 to 80% by weight.
【請求項12】 塗料が、光触媒膜の粒界強度増強のた
めに用いられ、板状、鎖状の構造を有する無機粉体を更
に含み、無機粉体がバインダーに対し50重量%以下の
割合で含まれる請求項11に記載の基材。
12. The coating material is used for enhancing the grain boundary strength of the photocatalyst film, and further includes an inorganic powder having a plate-like or chain-like structure, wherein the inorganic powder accounts for 50% by weight or less of the binder. The substrate according to claim 11, which is included in:
【請求項13】 無機粉体が、平均粒度50μm以下の
マイカ、ウェットタルク又はその両方の粉体である請求
項12に記載の基材。
13. The substrate according to claim 12, wherein the inorganic powder is mica, wet talc, or both powders having an average particle size of 50 μm or less.
【請求項14】 バインダー又は無機粉体が固体酸物質
を含む場合、固体酸物質を疑似中和しうる量の固体塩基
物質を含む請求項12又は13に記載の基材。
14. The substrate according to claim 12, wherein when the binder or the inorganic powder contains a solid acid substance, the base substance contains an amount of a solid base substance capable of pseudo-neutralizing the solid acid substance.
【請求項15】 固体塩基物質が、酸化カルシウム、炭
酸カルシウム、酸化カリウム、水酸化ナトリウムから1
つ又は複数種選択される請求項14に記載の基材。
15. The solid base substance is selected from calcium oxide, calcium carbonate, potassium oxide and sodium hydroxide.
The base material according to claim 14, wherein one or more kinds are selected.
【請求項16】 固体塩基物質が酸化カルシウムであ
り、酸化カルシウムが光触媒塗料中に0.5重量%以下
含まれる請求項15に記載の基材。
16. The substrate according to claim 15, wherein the solid basic substance is calcium oxide, and the calcium oxide is contained in the photocatalytic coating in an amount of 0.5% by weight or less.
【請求項17】 固体塩基物質が炭酸カルシウムであ
り、炭酸カルシウムが光触媒塗料中に1重量%以下含ま
れる請求項15に記載の基材。
17. The substrate according to claim 15, wherein the solid base substance is calcium carbonate, and the calcium carbonate is contained in the photocatalytic coating in an amount of 1% by weight or less.
【請求項18】 塗料が、分散剤を10重量%以下含む
請求項11に記載の基材。
18. The substrate according to claim 11, wherein the coating material contains 10% by weight or less of a dispersant.
【請求項19】 請求項1〜18のいずれか1つに記載
の基材と、基材への紫外光照射手段とを少なくとも有す
る有害ガス又は臭気ガス分解用装置。
19. An apparatus for decomposing harmful gas or odor gas, comprising at least the substrate according to claim 1 and means for irradiating the substrate with ultraviolet light.
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