JP2007144328A - Photocatalyst fiber and liquid cleaning apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光触媒機能を備えた漏光型光ファイバー、およびその光触媒ファイバーを用いて、暗部にある液体中の不純物を効率的に浄化できる液体浄化装置に関するものである。 The present invention relates to a light leakage type optical fiber having a photocatalytic function and a liquid purifying apparatus capable of efficiently purifying impurities in a liquid in a dark portion using the photocatalytic fiber.
光触媒は、光照射によって触媒的に化学反応を促進する物質である。光触媒反応は触媒がバンドギャップ以上のエネルギーを持つ光を吸収することによって価電子帯の電子が伝導帯へ励起し、価電子帯側で酸化反応、伝導帯側で還元反応が起こる。特に価電子帯が深い準位にある物質は高い酸化力を持ち、光触媒として優れた効果を示す。 A photocatalyst is a substance that promotes a chemical reaction catalytically by light irradiation. In the photocatalytic reaction, when the catalyst absorbs light having energy greater than the band gap, electrons in the valence band are excited to the conduction band, and an oxidation reaction occurs on the valence band side and a reduction reaction occurs on the conduction band side. In particular, a substance having a deep valence band has a high oxidizing power and exhibits an excellent effect as a photocatalyst.
光触媒のなかでも酸化チタンは、本多・藤嶋効果として発表されて以来、光エネルギーを化学反応に直接利用する方法として多方面に渡り研究され、防汚、殺菌、脱臭作用を持つ種々の製品が実用化されている。 Among the photocatalysts, since titanium oxide was announced as the Honda-Fujishima effect, it has been studied in many ways as a method of directly using light energy for chemical reactions, and various products with antifouling, sterilizing, and deodorizing effects have been developed. It has been put into practical use.
光触媒を効率的に働かせるために、光ファイバーの外周に酸化チタンを設けた構成が特許文献１に開示されている。さらに詳しくは、光ファイバーのクラッドをコアよりも高屈折率にし、それよりもさらに高屈折率の酸化チタンを外周に設けている。いわゆる漏光ファイバーであり、光ファイバーに入射した光を外周の酸化チタンへ向けて漏光させ、酸化チタンの光触媒機能を向上させている。
In order to make a photocatalyst work efficiently, a configuration in which titanium oxide is provided on the outer periphery of an optical fiber is disclosed in
また、このような光触媒を備えた光ファイバーを利用した光触媒反応装置が特許文献２に記載されている。
Further,
しかし、これらの粉体および薄膜コーティング型光触媒は逆電子移動によるホールと電子の再結合が起こりやすく、光エネルギーの利用効率の観点から十分な触媒性能が発揮されているとはいえない。 However, these powders and thin film coating type photocatalysts tend to cause recombination of holes and electrons due to reverse electron transfer, and it cannot be said that sufficient catalytic performance is exhibited from the viewpoint of light energy utilization efficiency.
特許文献１、および特許文献２に記載された漏光ファイバーは、光触媒層である酸化チタンにより多くの光を取り込むという光学的な面からみると合理的なものであるが、電気化学的な面からみると、光触媒の特性を十分生かしきれているとはいえない。
The leaky optical fibers described in
本発明は、常態では光が届かないような場所であっても、光触媒機能を十分に発揮できる光触媒ファイバーを提供するもので、光学的な面からだけではなく、電気化学的な面からみても、触媒活性が優れたものとなる。さらにこの光触媒ファイバーを利用し、効率の良い液体浄化ができる装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a photocatalyst fiber that can sufficiently exert a photocatalytic function even in a place where light does not reach under normal conditions, not only from an optical aspect but also from an electrochemical aspect. The catalytic activity is excellent. It is another object of the present invention to provide an apparatus capable of performing efficient liquid purification using this photocatalytic fiber.
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に係る発明は、コアの外周に、透明導電体層からなる第１クラッド、その外周に光触媒層からなる第２クラッドを有することを特徴とする光触媒ファイバーである。
The invention according to
この光触媒ファイバーを、例えば有機物質中におき、ファイバー端面から光を入射させると、その光は、第１クラッドである透明導電体層を抜け、第２クラッドである光触媒層にあたる。光触媒層は、光によりバンドギャップ以上のエネルギーを得ると、電子と正孔を生じる。光触媒層上の正孔は、周囲の有機物質から電子を奪い有機物質を酸化する。一方、光触媒層上の電子は、透明導電体層を移動してゆく。すなわち、この光触媒ファイバーでは、光触媒層に生じた電子の逃げ場としての透明導電体層があるため、光触媒層に生じた正孔の働きが活発になって周囲の物質を酸化しやすく、光触媒機能が向上する。このように、酸化錫の伝導帯を解して、酸化チタンの光励起で生じた電子と正孔を効果的に分離することにより、これらの再結合を抑制し、正孔による有害物質の酸化分解が促進される。 When this photocatalytic fiber is placed in, for example, an organic material and light is incident from the end face of the fiber, the light passes through the transparent conductor layer that is the first cladding and strikes the photocatalytic layer that is the second cladding. The photocatalyst layer generates electrons and holes when it obtains energy greater than the band gap by light. The holes on the photocatalyst layer take electrons from the surrounding organic material and oxidize the organic material. On the other hand, the electrons on the photocatalyst layer move through the transparent conductor layer. That is, in this photocatalyst fiber, since there is a transparent conductor layer as a refuge for electrons generated in the photocatalyst layer, the action of holes generated in the photocatalyst layer becomes active and the surrounding substances are easily oxidized, and the photocatalytic function is improved. improves. In this way, by dissociating the conduction band of tin oxide and effectively separating the electrons and holes generated by photoexcitation of titanium oxide, these recombination is suppressed, and the oxidative decomposition of harmful substances by holes Is promoted.
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光触媒ファイバーであって、前記透明導電体層が接地されていることを特徴とする。
The invention according to
このように、光触媒ファイバーの透明導電体層が接地されていることによって、光触媒層に生じた電子は接地に逃がされるため、半導体の光励起で生じた伝導帯電子と価電子帯の正孔の分離が一層促進され、逆電子移動による電子と正孔の再結合は完全に抑制される。正孔と電子が近接して存在すると、直接的な再結合に加えて、正孔で酸化された有害物質と伝導帯に滞留した電子が反応して正味の酸化反応効率を著しく低下させる。従って、透明導電帯を介した電子と正孔の完全分離は酸化反応と還元反応のサイトの完全分離という観点からも触媒活性の向上に寄与する。これらの結果により、正孔の働きは一層活発になり、周囲物質を強力に酸化することになる。接地配線の間に電池または定電位電源を接続すると、電子の補足効率がさらに向上する。 Thus, since the transparent conductor layer of the photocatalyst fiber is grounded, electrons generated in the photocatalyst layer are released to the ground, so that the conduction band electrons generated by photoexcitation of the semiconductor and the valence band holes are separated. Is further promoted, and recombination of electrons and holes due to reverse electron transfer is completely suppressed. When holes and electrons are present close to each other, in addition to direct recombination, harmful substances oxidized by holes react with electrons staying in the conduction band to significantly lower the net oxidation reaction efficiency. Therefore, complete separation of electrons and holes through the transparent conductive band contributes to improvement of catalytic activity from the viewpoint of complete separation of sites of oxidation reaction and reduction reaction. Due to these results, the action of holes becomes more active and the surrounding material is strongly oxidized. When a battery or a constant potential power source is connected between the ground wirings, the electron capture efficiency is further improved.
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光触媒ファイバーであって、前記透明導電体層の光屈折率、および前記光触媒層の光屈折率が、前記コアの光屈折率よりも高屈折率であることを特徴とする。
The invention according to
光触媒ファイバーの透明導電体層および光触媒層が、コアよりも高屈折率であると、コアに入射した光は光触媒層側へ誘導されるため、光触媒層に与えられる光エネルギーが強くなり、光触媒機能が向上する。 If the transparent conductor layer and the photocatalyst layer of the photocatalyst fiber have a higher refractive index than the core, the light incident on the core is guided to the photocatalyst layer side, so the light energy given to the photocatalyst layer becomes stronger and the photocatalytic function Will improve.
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の光触媒ファイバーであって、前記光触媒層の光屈折率が、前記透明導電体層の光屈折率よりも高屈折率であり、かつ前記透明導電体層の光屈折率が、前記コアの光屈折率よりも高屈折率であることを特徴とする。
The invention according to
光触媒ファイバーの屈折率の順番が、コア、第１クラッドである透明導電体層、第２クラッドである光触媒層の順に高くなっていると、コアに入射した光は、透明導電体層を通って光触媒層に入るため、光触媒層に与えられる光エネルギーが一層強くなる。 When the order of the refractive index of the photocatalytic fiber is higher in the order of the core, the transparent conductor layer as the first cladding, and the photocatalytic layer as the second cladding, the light incident on the core passes through the transparent conductor layer. Since it enters the photocatalyst layer, the light energy given to the photocatalyst layer becomes stronger.
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の光触媒ファイバーであって、前記光触媒層が、酸化チタンであることを特徴とする。
The invention according to
酸化チタンは、光触媒のなかで最も高機能なものとして多用されている。しかも屈折率が光ファイバーのコアとして通常使用されている石英ガラスよりも高く、さらにこの光触媒ファイバーがプラスチック光ファイバーである場合でもコアとして通常使用されているアクリル樹脂よりも屈折率が高いため、光触媒層に光が誘導されやすく、この光触媒ファイバーの光触媒層として適切である。また酸化チタンは、波長３００〜４２０ｎｍの紫外光で特に効率良く活性するので、紫外線透過のよい石英ガラスをコアとする場合は、特に高性能を得られる。 Titanium oxide is frequently used as the most highly functional photocatalyst. Moreover, the refractive index is higher than that of quartz glass normally used as the core of the optical fiber, and even if the photocatalytic fiber is a plastic optical fiber, the refractive index is higher than that of the acrylic resin normally used as the core. Light is easily induced and is suitable as a photocatalyst layer of this photocatalyst fiber. Titanium oxide is particularly efficiently activated by ultraviolet light having a wavelength of 300 to 420 nm. Therefore, when quartz glass having good ultraviolet transmission is used as a core, particularly high performance can be obtained.
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の光触媒ファイバーであって、前記光触媒層が、窒素ドープ酸化チタン、硫黄ドープ酸化チタン、炭素ドープ酸化チタン、タングステンドープ酸化チタン、鉄ドープ酸化チタン、銅ドープ酸化チタン、酸化亜鉛、遷移金属ドープ酸化チタン、チタン酸、チタン酸塩類、タンタルオキシナイトライド、バナジン酸塩類、モリブデン酸塩類、タングステン酸塩類から選ばれる少なくとも一種類の光触媒であることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the photocatalyst fiber according to
前記のように酸化チタンは、光触媒として紫外光で活性するが、窒素ドープ酸化チタンを光触媒とする場合は波長５２０ｎｍ以下で活性し、硫黄ドープ酸化チタンは波長５５０ｎｍ以下、炭素ドープ酸化チタンは波長５４０ｎｍ以下、タンタルオキシナイトライドは波長〜４５０ｎｍで活性にすることができる。 As described above, titanium oxide is activated by ultraviolet light as a photocatalyst. However, when nitrogen-doped titanium oxide is used as a photocatalyst, it is activated at a wavelength of 520 nm or less, sulfur-doped titanium oxide is at a wavelength of 550 nm or less, and carbon-doped titanium oxide is at a wavelength of 540 nm. Hereinafter, tantalum oxynitride can be activated at a wavelength of ~ 450 nm.
請求項７に係る発明は、請求項１に記載の光触媒ファイバーであって、前記透明導電体層が、酸化錫、酸化インジウム、フッ素ドープ酸化錫、アンチモンドープ酸化錫、または／及び錫ドープ酸化インジウムであることを特徴とする。
The invention according to
酸化錫、酸化インジウムは、透明導電体として多用されているが、光ファイバーのコアとして通常使用されている石英ガラスやアクリル樹脂よりも屈折率が高く、光触媒層として使用される酸化チタンよりも屈折率が低いため、この光触媒ファイバーの透明導電体層として適切である。 Tin oxide and indium oxide are widely used as transparent conductors, but they have a higher refractive index than quartz glass or acrylic resin normally used as the core of optical fibers, and a refractive index higher than that of titanium oxide used as a photocatalytic layer. Is suitable as a transparent conductor layer of this photocatalytic fiber.
また、前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれかに記載した光触媒ファイバーの少なくとも一端面が光源に対向しつつ、該光触媒ファイバーが液体容器内に導入され、該液体容器に汚濁液導入口と、浄化液排出口が設けられていることを特徴とする液体浄化装置である。
Further, the invention according to claim 8 of the claim made to achieve the above object is that at least one end surface of the photocatalyst fiber according to any one of
本発明の光触媒ファイバーは、常態では光が届かないような場所であっても、光触媒機能を十分に発揮できる。光学的な面からだけではなく、電気化学的な面からみても、触媒活性が優れたものとなる。すなわち、光励起した光触媒層から透明導電体層への電子移動過程を利用して電荷分離を促進できるため、光触媒層上の正孔を効率よく利用することを可能にする。この光触媒ファイバーは、近傍にある物質の電子を奪って酸化分解するとともに、近傍にある酸素を還元してスーパーオキシドイオンを生成し、溶液に溶解させることにより光触媒活性がさらに高められる。従来のいわゆる漏光型光触媒ファイバーがかかる電気化学的なメカニズムに配慮が無いのと比較して、本発明の光触媒ファイバーは光触媒活性を向上させている。 The photocatalytic fiber of the present invention can sufficiently exhibit the photocatalytic function even in a place where light does not reach under normal conditions. The catalytic activity is excellent not only from the optical aspect but also from the electrochemical aspect. That is, since charge separation can be promoted by utilizing an electron transfer process from the photoexcited photocatalyst layer to the transparent conductor layer, holes on the photocatalyst layer can be used efficiently. This photocatalytic fiber captures the electrons of the substance in the vicinity and oxidatively decomposes it, reduces oxygen in the vicinity to generate superoxide ions, and dissolves them in the solution to further enhance the photocatalytic activity. The photocatalytic fiber of the present invention has improved photocatalytic activity as compared with the conventional so-called light leakage type photocatalytic fiber which does not take into consideration the electrochemical mechanism.
このように光触媒活性が高い本発明の光触媒ファイバーを利用した液体浄化装置は、奥部まで光の届かないような着色した液体であっても、極めて潤沢にその着色物質を分解し、透明、清浄な液にすることができる。 As described above, the liquid purification device using the photocatalytic fiber of the present invention having high photocatalytic activity decomposes the coloring substance abundantly even if it is a colored liquid that does not reach the back, and is transparent and clean. Can be made into a liquid.
本発明の光触媒ファイバー１の好ましい形態は、図１（断面図）に示すように、石英ガラス（屈折率１.５５）のコア１０の外周に、透明導電体層を形成する第１クラッド１１の酸化錫層（屈折率１.９０）、さらに第１クラッド１１の外周に光触媒層を形成する第２クラッド１２の酸化チタン層（屈折率２.２０）が着けられる。第１クラッド１１は接地される。なお、この接地は、電気的配線によって接地されている場合に限らず、電解液に触れそれを経由して接地電位に通じている場合も含むものである。
As shown in FIG. 1 (cross-sectional view), the preferred form of the
この光触媒ファイバーは、図２の電子的メカニズムの模式図に示すように、近傍の汚染物質に対して働く。光触媒ファイバーに光が入射すると、光エネルギーが光触媒（第２クラッド１２）を励起し、伝導帯ＣＢに電子ｅ−と、価電子帯ＶＢに正孔ｈ＋を生じる。光触媒上の正孔ｈ＋は、近傍の汚染物質から電子ｅｏ−を奪い、その汚染物質を酸化する。光触媒上の電子ｅ−は、透明導電体（第１クラッド１１）を経て接地に流れる。汚染物質が、炭素、水素、酸素からなる有機物質であると、その有機物質は多くの場合、酸化分解により炭酸ガス、および水に分解される。 This photocatalytic fiber acts on nearby contaminants as shown in the schematic diagram of the electronic mechanism of FIG. When light enters the photocatalyst fiber, the light energy excites the photocatalyst (second cladding 12), generating an electron e− in the conduction band CB and a hole h + in the valence band VB. Holes h + on the photocatalyst take electrons eo− from nearby contaminants and oxidize the contaminants. Electrons e− on the photocatalyst flow to the ground through the transparent conductor (first cladding 11). When the pollutant is an organic substance composed of carbon, hydrogen, and oxygen, the organic substance is often decomposed into carbon dioxide and water by oxidative decomposition.
図３には、透明導電膜の酸化錫と光触媒層の酸化チタンがともに光励起した場合の電子移動過程の模式図が示してある。透明導電体はフッ素ドープ酸化錫あるいは錫ドープ酸化インジウムを使用しており、いずれもｎ型半導体であることが知られている。例えば、酸化錫はバンドギャップが3.4 eVであり、酸化チタンのバンドギャップ3.2 eVよりも少し大きいため、吸収する波長はλ2 > λ1となり、酸化錫層を透過した光でも酸化チタンを光励起することが出来る。例えば、λ1を紫外光とすると、λ2は可視光線とすることも出来る。酸化錫で吸収された光は酸化錫の直接光励起を促し、その伝導帯に電子を励起し荷電子帯に正孔をそれぞれ生成する。この電子がアース配線を経由して速やかに除去されるため、残されたホールは酸化チタンの荷電子帯へ注入される。従って、酸化錫が直接励起されても酸化チタンの酸化活性を高めることが可能である。 FIG. 3 shows a schematic diagram of the electron transfer process when both tin oxide of the transparent conductive film and titanium oxide of the photocatalyst layer are photoexcited. The transparent conductor uses fluorine-doped tin oxide or tin-doped indium oxide, and both are known to be n-type semiconductors. For example, tin oxide has a band gap of 3.4 eV, which is slightly larger than titanium oxide's band gap of 3.2 eV. Therefore, the wavelength to be absorbed is λ 2 > λ 1 , and even the light transmitted through the tin oxide layer photoexcites titanium oxide. I can do it. For example, the lambda 1 When ultraviolet light, lambda 2 can also be a visible light. The light absorbed by tin oxide promotes direct photoexcitation of tin oxide, excites electrons in its conduction band and generates holes in the valence band. Since these electrons are quickly removed via the ground wiring, the remaining holes are injected into the titanium oxide valence band. Therefore, the oxidation activity of titanium oxide can be enhanced even when tin oxide is directly excited.
さらに、酸化チタンに各種ドーピングすることにより可視光応答型酸化チタンとすることにより、光の有効利用が可能となる。一般に、紫外光源も可視光域の光が含まれるため可視光化は光利用効率の向上が見込まれる。 Furthermore, effective use of light becomes possible by making visible light responsive titanium oxide by variously doping titanium oxide. In general, since the ultraviolet light source includes light in the visible light range, the use of visible light is expected to improve the light utilization efficiency.
本発明の上記光触媒ファイバーを使用した本発明の液体浄化装置の好ましい形態は、図４に示されている。同図に示すように、透明な筒状の液体容器２に汚濁液導入口７と、浄化液排出口８が設けられている。液体容器２には、光触媒ファイバー１の束が整列されて詰められ、給排気口９が設けられている。筒状の液体容器２の汚濁液導入口７にはパイプが繋がれ吸引ポンプ６を介して汚濁液容器４に挿入される。浄化液排出口８にはパイプが繋がれ浄化液容器５に到っている。透明な液体容器２内の光触媒ファイバー１の束の一端面がキセノンランプ３に対向している。光触媒ファイバー１の第１クラッド１１は接地される。
A preferred embodiment of the liquid purification apparatus of the present invention using the photocatalytic fiber of the present invention is shown in FIG. As shown in the figure, a transparent cylindrical
汚濁液容器４に有機物質の水溶液を入れ、キセノンランプ３を点灯しながら、吸引ポンプ６を作動させると、有機物質の水溶液は汚濁液導入口７から液体容器２を通る間に光触媒ファイバー１の第２クラッド１２である酸化チタン層の光触媒作用を受ける。このとき、第１クラッド１１の酸化錫層は、接地されているので、酸化チタン層の光による触媒作用は一層強化される。
When an aqueous solution of an organic substance is put into the
本発明光触媒ファイバーが、光触媒機能を十分に発揮し、触媒活性が優れたものとなることを実験により確かめた。 It was confirmed by experiments that the photocatalyst fiber of the present invention sufficiently exhibits the photocatalytic function and has excellent catalytic activity.
先ず実験のために、図５に示す試料片を作製した。２５mm×５０mm×１．８mmのソーダガラス板１０１に、塩化錫（SnCl2）とフッ化アンモニウムを界面活性剤で分散したアルコール水溶液を塗布し、400℃で1時間焼成した。ソーダガラス板１０１の片面に、厚さ１００−５００nｍのフッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）層１０２が形成された。さらに、フッ素ドープ酸化錫層１０２の上に、ヒドラジン塩酸塩を触媒として含むチタンブトキシドのブタノール溶液を塗布し、チタンブトキシドのゾルゲル法により酸化チタン１０３を形成した。典型的な塗布液の作成法を下記に示す。
First, a sample piece shown in FIG. 5 was prepared for the experiment. An aqueous alcohol solution in which tin chloride (SnCl 2 ) and ammonium fluoride were dispersed in a surfactant was applied to a
チタン−ｎ−ブトキシド4.25ｇに１−ブタノール10.3ｍｌを加え室温で24時間攪拌した。ここにヒドラジン−１−塩酸塩を0.085ｇ加えた。別の容器に１−ブタノールを10ｍｌ入れ、ここにに水0.45ｇと１−ブタノールを加え、25℃で２ｈ攪拌した。これらの溶液を攪拌しながらチタン−ｎ−ブトキシドの１−ブタノール溶液に、触媒溶液をゆっくり加えて、25℃でこの混合溶液を２ｈ攪拌すると、塗布液が得られた。 10.3 ml of 1-butanol was added to 4.25 g of titanium-n-butoxide and stirred at room temperature for 24 hours. 0.085g of hydrazine-1-hydrochloride was added here. In another container, 10 ml of 1-butanol was added, 0.45 g of water and 1-butanol were added thereto, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours. While stirring these solutions, the catalyst solution was slowly added to the 1-butanol solution of titanium-n-butoxide, and the mixed solution was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a coating solution.
調製した酸化チタンゾル−ゲル溶液をガラス基板にスピンコータで塗布し、このガラス基板を450℃、１ｈ焼成し、室温まで放冷した。 The prepared titanium oxide sol-gel solution was applied to a glass substrate with a spin coater, and this glass substrate was baked at 450 ° C. for 1 h and allowed to cool to room temperature.
このようにして作製した試料片について、フッ素ドープ酸化錫層１０２からポテンショスタットによりアースを取った。例えば、北斗電工製電気化学分析装置ＨＳＶ−１００を利用する場合には、作用極Ｗ１およびＷ２は合わせて試験片の透明導電膜１０２につなぎ、参照極Ｒと対極Ｃを合わせて信号用アースに接続した。これにより、アース基準で試料片の透明導電膜層の電位を制御した。
The sample piece thus prepared was grounded from the fluorine-doped
この試験片を、汚損物質として１００μMol/Ｌに濃度調製してあるメチレンブルーの水溶液（試料液）に浸漬し、２ｃｍ離れた位置から１００Ｗの水銀灯を２時間照射した。水銀灯を照射前と照射後の試料液の光透過率を測定することでメチレンブルーの分解を調べた。
This test piece was immersed in a methylene blue aqueous solution (sample solution) whose concentration was adjusted to 100 μMol / L as a fouling substance, and irradiated with a 100 W mercury lamp from a
また条件を変え、試験片を、試料液に浸漬し、バイアス電圧＋１.０Ｖをかけながら１００Ｗの水銀灯を２時間照射したもの、さらに試験片を、試料液に浸漬し、フッ素ドープ酸化錫層１０２を電気的に絶縁して水銀灯を照射したものも実験した。
In addition, the test piece was immersed in the sample solution while being irradiated with a 100 W mercury lamp for 2 hours while applying a bias voltage of +1.0 V, and the test piece was further immersed in the sample solution to change the fluorine-doped
比較のため、ソーダガラス板の片面に、直接酸化チタンを形成した比較試料片１を作製し、同様にメチレンブルーの分解を調べた。
For comparison, a
さらに比較のため、ソーダガラス板を比較試料片２として、同様にメチレンブルーの分解を調べた。
For further comparison, the soda glass plate was used as a
その結果を図６〜図９に示す。この結果から図５に示す試料片を浸漬して水銀灯を照射した試料液が照射の前後において濃度差が大きく、汚濁物質であるメチレンブルーが大幅に分解されたことが分かる。 The results are shown in FIGS. From this result, it can be seen that the sample solution immersed in the sample piece shown in FIG. 5 and irradiated with the mercury lamp had a large concentration difference before and after the irradiation, and methylene blue, which is a pollutant, was greatly decomposed.
したがって、コアに、フッ素ドープ酸化錫層のクラッド、その外に酸化チタンのクラッドを有する光ファイバーは、コアに光を送ることで光ファイバー周辺にある有機質の汚濁物質を分解する機能が高まることが分かる。 Therefore, it can be seen that an optical fiber having a fluorine-doped tin oxide clad on the core and a titanium oxide clad on the core has a higher function of decomposing organic contaminants around the optical fiber by sending light to the core.
１は光触媒ファイバー、２は液体容器、３はキセノンランプ、４は汚濁液容器、５は浄化液容器、６は吸引ポンプ、７は汚濁液導入口、８は浄化液排出口、９は給排気口、１０はコア、１１は第１クラッド、１２は第２クラッド、１０１はソーダガラス板、１０２はフッ素ドープ酸化錫層、１０３は酸化チタン１０３である。
1 is a photocatalytic fiber, 2 is a liquid container, 3 is a xenon lamp, 4 is a contaminated liquid container, 5 is a purified liquid container, 6 is a suction pump, 7 is a contaminated liquid inlet, 8 is a purified liquid outlet, and 9 is a supply / exhaust gas Mouth, 10 is a core, 11 is a first clad, 12 is a second clad, 101 is a soda glass plate, 102 is a fluorine-doped tin oxide layer, and 103 is a
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