JP2000254449A

JP2000254449A - 有害又は臭気ガス分解用基材及び装置

Info

Publication number: JP2000254449A
Application number: JP11065452A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ohori; 進一大堀
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】有害物質の分解による除去効率の優れた光触
媒膜を備えた基体を提供することを課題とする。【解決手段】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により上記課題を解決す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、Ｃｏ₃Ｏ₄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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００２０】次に、本発明を詳細に説明する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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％、Ａｌ₂Ｏ₃−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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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 ＪＢ０１Ｄ 53/36 ＨＦ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

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。