JPH1192146A - Photocatalytic multilayer film - Google Patents

Photocatalytic multilayer film

Info

Publication number
JPH1192146A
JPH1192146A JP9252885A JP25288597A JPH1192146A JP H1192146 A JPH1192146 A JP H1192146A JP 9252885 A JP9252885 A JP 9252885A JP 25288597 A JP25288597 A JP 25288597A JP H1192146 A JPH1192146 A JP H1192146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
photocatalytic
metal
photocatalyst
sputtering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9252885A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3838297B2 (en
Inventor
Tomoko Noguchi
智子 野口
Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP25288597A priority Critical patent/JP3838297B2/en
Publication of JPH1192146A publication Critical patent/JPH1192146A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3838297B2 publication Critical patent/JP3838297B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a photocatalytic film of high activity by alternately depositing photocatalytic films of metal oxides and metal or metal oxide thin films with the photocatalytic film as the outermost surface layer, and forming lots of holes or grooves from the outermost surface layer to the lowermost layer. SOLUTION: After a chamber is evacuated to 0.1 to 100 mTorr vacuum degree, an inert gas such as Ar and oxygen by 2/1 to 1/3 volume ratio in about 2 to 1000 cc/min total amt. is introduced. Photocatalytic films 1 each having 10 Å to 1 μm thickness and metal or metal oxide thin films 2 selected from Pt, Ni, Cr each having 5 to 2000 Å thickness are alternately deposited on a substrate 4 by active sputtering using a metal target in such a manner that the outermost surface layer is the photocatalytic film 1. Holes or grooves 3 with depth from the outermost surface layer to the lower most layer are formed in the laminated film by using a laser or the like. As for the metal target, the metal corresponding to obtain a metal oxide MeOx (Me is Al, Co, Cu, etc., and x is 0 to 10) having a photocatalytic effect is used.

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、水浄化、空気浄
化、消臭、油分の分解等に有効に用いられる光触媒積層
膜に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photocatalytic laminated film which is effectively used for water purification, air purification, deodorization, oil decomposition, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、TiO2,ZnO,WO3,Fe23,SrTiO3
等の金属酸化物は光触媒として水浄化、空気浄化、消
臭、油分の分解等に広く使用されている。このような光
触媒は、通常粉末状で用いられ、例えば浄化、脱臭すべ
き水などの液体中に撹拌分散させて使用されているが、
かかる粉末状の光触媒では使用後に回収することに手間
を要し、回収が困難な場合もある。粉末状の光触媒を固
定化するために、粉末にバインダーとして樹脂やゴムな
どを混ぜて練り、それを基材に塗って数百℃で焼結させ
る方法もある。しかし、このバインダー固定法の場合、
金属酸化物を基材に密着よく担持することが難しく、密
着性を上げるためにバインダー量を多くすると触媒効果
が弱まり、少ないと密着できない。また、光触媒を基材
に膜状に密着させる方法として金属アルコキシド溶液を
用いてゲルコーティング膜を形成し、それを数百℃で加
熱するゾル−ゲル法で得た金属酸化膜を光触媒に用いる
ことも知られている。しかし、これらバインダー固定法
も、ゾル−ゲル法も、金属酸化物膜の形成時には高温で
加熱する必要があるため、高温耐熱性を有する基材しか
用いることができず、使用できる基材が著しく制限され
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, TiO 2 , ZnO, WO 3 , Fe 2 O 3 , SrTiO 3
Metal oxides such as are widely used as photocatalysts for water purification, air purification, deodorization, oil decomposition, and the like. Such a photocatalyst is usually used in the form of a powder, for example, purified, and used by being stirred and dispersed in a liquid such as water to be deodorized.
With such a powdery photocatalyst, it takes time and effort to recover it after use, and in some cases, recovery is difficult. In order to immobilize the powdered photocatalyst, there is a method in which a resin or rubber is mixed and kneaded with the powder as a binder, and the mixture is applied to a base material and sintered at several hundred degrees Celsius. However, in the case of this binder fixing method,
It is difficult to carry the metal oxide on the substrate with good adhesion. If the amount of the binder is increased to increase the adhesion, the catalytic effect is weakened, and if the amount is small, the adhesion cannot be achieved. In addition, as a method for adhering the photocatalyst to the substrate in a film form, a gel coating film is formed using a metal alkoxide solution, and a metal oxide film obtained by a sol-gel method of heating it at several hundred degrees Celsius is used for the photocatalyst. Is also known. However, both the binder fixing method and the sol-gel method require heating at a high temperature when forming a metal oxide film, so that only a substrate having high-temperature heat resistance can be used. Limited.

【0003】従って、担持する基材の種類を選ばず、取
り扱い性に優れ、触媒効率が良好な光触媒に対する要求
が高まっている。
[0003] Accordingly, there is an increasing demand for photocatalysts that are not limited to the type of substrate to be supported, are easy to handle, and have good catalytic efficiency.

【0004】そこで、本出願人は、各種基材に密着性よ
く担持され、バインダーを使用しなくても光触媒効果が
得られ、膜状で取り扱い性がよく回収等を容易に行うこ
とができ、低温で成膜できる光触媒を先に提案している
(特開平8−309204号公報)。そして、この光触
媒を低温で成膜する方法として、酸素分子を有するガス
と不活性ガスとの存在下において金属ターゲットを用い
るマグネトロンスパッタリングを採用することを開示し
ている。
[0004] The applicant of the present invention has proposed that a photocatalytic effect can be obtained without using a binder, that the film is in the form of a film, that it can be easily handled, and that it can be easily collected. A photocatalyst capable of forming a film at a low temperature has already been proposed (JP-A-8-309204). As a method for forming a film of the photocatalyst at a low temperature, it discloses that magnetron sputtering using a metal target in the presence of a gas having oxygen molecules and an inert gas is employed.

【0005】しかし、上記方法で得られる光触媒膜は良
好な触媒効率を有しているが、更に高活性の光触媒膜が
要望されている。
[0005] However, the photocatalytic film obtained by the above method has good catalytic efficiency, but a photocatalytic film having higher activity is demanded.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記要望を達成し、より高活性の光触媒膜に
つき鋭意検討を行った結果、酸化チタン等の金属酸化物
光触媒膜と白金、ニッケル、クロム、コバルト、錫、ニ
オブ、タンタルなどの金属又はその酸化物薄膜とを最表
面層が光触媒膜となるように交互に積層すると共に、得
られた積層膜にその最表面層から最下層に達する孔又は
溝を多数形成することにより、酸化チタン等の光触媒膜
は上記金属又はその酸化物と接すると電荷分離が促進さ
れるので、高活性化すると共に、上記孔又は溝の形成で
積層膜の比表面積が大きくなり、被分解物は高活性な光
触媒膜に最表面層のみならず、上記孔又は溝の形成によ
り露呈された中間光触媒膜にも接するので、分解性が顕
著に向上することを知見した。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The inventor of the present invention has achieved the above-mentioned demands and has conducted intensive studies on a photocatalytic film having higher activity. Platinum, nickel, chromium, cobalt, tin, niobium, tantalum and other metals or oxide thin films thereof are alternately laminated such that the outermost layer becomes a photocatalytic film, and from the outermost layer to the obtained laminated film. By forming a large number of holes or grooves reaching the lowermost layer, the photocatalytic film of titanium oxide or the like promotes charge separation when it comes into contact with the metal or its oxide, so that it is highly activated and forms the holes or grooves. The specific surface area of the laminated film increases, and the decomposed substance contacts not only the outermost surface layer of the highly active photocatalyst film but also the intermediate photocatalyst film exposed by the formation of the holes or grooves. To improve And knowledge.

【0007】またこの場合、上記光触媒膜は、スパッリ
ング法、特に対向ターゲット式スパッタリング法により
作製すること、この際、好ましくは不活性ガスと酸素分
子を有するガスからの酸素ガスとの容量比を2:1〜
1:3としてスパッタリングを行うこと、更に好ましく
はターゲットに対する投入パワーを高くして成膜するこ
とが高活性化の点で有効であることを知見した。
In this case, the photocatalyst film is formed by a sputtering method, in particular, a facing target type sputtering method. In this case, preferably, the volume ratio of the inert gas to the oxygen gas from the gas containing oxygen molecules is adjusted. 2: 1 ~
It has been found that performing sputtering at a ratio of 1: 3, and more preferably increasing the input power to the target to form a film is effective in terms of high activation.

【0008】即ち、対向ターゲット式スパッタリング法
は、特公昭62−56575号、同63−20304
号、特公平3−1810号公報等で公知の手法であり、
対向ターゲット式スパッタリング法で垂直磁気記録薄膜
などを成膜している。そして、この方法によれば、結晶
性の良好な膜を形成し得ることが記載されている。
That is, the facing target sputtering method is disclosed in JP-B-62-56575 and JP-B-63-20304.
No. 3-1810, etc.
A perpendicular magnetic recording thin film or the like is formed by a facing target type sputtering method. It is described that this method can form a film having good crystallinity.

【0009】ところで、触媒活性が高い酸化チタン膜を
得るためにはアナターゼ型の結晶系がリッチである必要
があるが、酸化チタンの成膜に当り、種々の方法で結晶
性の高い薄膜を形成することはできるものの、得られた
結晶系はルチル型のものが多いため、光触媒効果が低い
ものである。ところが、対向ターゲット式スパッタリン
グ法により酸化チタンを成膜した場合、低温でアナター
ゼリッチの光触媒膜を作製することができ、特にアルゴ
ンガスと酸素ガスとの比率を上記の比率とすることによ
り、アナターゼ型結晶がよりリッチな光触媒膜を形成し
得ること、また、投入パワーを高くすることで膜質を粗
くし、表面積を大きくすることができるので、触媒活性
をより高くし得ることを知見し、また光触媒膜をこのよ
うにスパッタリング法で作製する場合は、上記金属又は
その酸化物薄膜を気相コーティング法にて行うことで効
率的に光触媒積層膜を形成することができることを見出
し、本発明をなすに至ったものである。
By the way, in order to obtain a titanium oxide film having high catalytic activity, it is necessary that the anatase type crystal system is rich. However, in forming the titanium oxide film, a thin film having high crystallinity is formed by various methods. However, since the obtained crystal systems are often rutile type, the photocatalytic effect is low. However, when titanium oxide is formed by a facing target sputtering method, an anatase-rich photocatalytic film can be produced at a low temperature. In particular, by setting the ratio of argon gas to oxygen gas to the above ratio, anatase type He discovered that a photocatalytic film with more rich crystals could be formed, and that the higher the input power, the coarser the film quality and the larger the surface area. When the film is formed by the sputtering method in this way, it has been found that the photocatalyst laminated film can be efficiently formed by performing the metal or the oxide thin film by the gas phase coating method, and the present invention is achieved. It has been reached.

【0010】従って、本発明は下記光触媒積層膜を提供
する。 請求項1:金属酸化物からなる光触媒膜と金属又はその
酸化物薄膜とが交互に積層されていると共に、最表面層
が光触媒膜であり、かつ最表面層から最下層に至る深さ
の孔又は溝を多数形成してなることを特徴とする光触媒
積層膜。 請求項2:金属が、白金、ニッケル、クロム、コバル
ト、錫、ニオブ、タンタル、銅、セリウム、鉛、鉄、バ
ナジウム、金、銀、ジルコニウム、ナトリウム、アルミ
ニウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、マンガ
ン、亜鉛、ガリウム、セレン、モリブデン、インジウ
ム、ストロンチウム、テルル、バリウム、タングステ
ン、ビスマス、及びイットリウムから選ばれる1種又は
2種以上である請求項1記載の光触媒積層膜。 請求項3:光触媒膜が酸化チタンである請求項1又は2
記載の光触媒積層膜。 請求項4:光触媒膜が、酸素分子を有するガスを含有す
る不活性ガス中で金属ターゲットを用いたリアクティブ
スパッタリングを行うことによって得られたものである
請求項1、2又は3記載の光触媒積層膜。 請求項5:スパッタリングが、互いに対向するターゲッ
ト間のスパッタ空間の側方に基板を配置し、該基板上に
スパッタ膜を形成する対向ターゲット式スパッタリング
である請求項4記載の光触媒積層膜。 請求項6:金属又はその酸化物薄膜が気相コーティング
法により形成されたものである請求項1乃至5のいずか
1項記載の光触媒積層膜。 請求項7:気相コーティング法が真空蒸着又はスパッタ
リング法である請求項6記載の光触媒積層膜。
Accordingly, the present invention provides the following photocatalyst laminated film. Claim 1: A photocatalyst film composed of a metal oxide and a metal or an oxide thin film thereof are alternately laminated, the outermost surface layer is a photocatalytic film, and a hole having a depth from the outermost surface layer to the lowermost layer. Or a photocatalyst laminated film characterized by forming a large number of grooves. Claim 2: The metal is platinum, nickel, chromium, cobalt, tin, niobium, tantalum, copper, cerium, lead, iron, vanadium, gold, silver, zirconium, sodium, aluminum, magnesium, potassium, calcium, manganese, zinc 2. The photocatalyst laminate film according to claim 1, wherein the photocatalyst laminate film is at least one member selected from the group consisting of gallium, selenium, molybdenum, indium, strontium, tellurium, barium, tungsten, bismuth, and yttrium. Claim 3: The photocatalytic film is titanium oxide.
The photocatalyst laminated film according to the above. In a preferred embodiment, the photocatalyst film is obtained by performing reactive sputtering using a metal target in an inert gas containing a gas having oxygen molecules. film. In a preferred embodiment, the photocatalyst layered film is a sputtering method in which a substrate is disposed on a side of a sputtering space between targets facing each other and a sputtered film is formed on the substrate. [6] The photocatalyst laminate film according to any one of [1] to [5], wherein the metal or the oxide thin film thereof is formed by a vapor phase coating method. In a preferred embodiment, the photocatalytic laminate film is a vacuum deposition or sputtering method.

【0011】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の光触媒膜は、図1に示すように、光触媒膜11
と金属又はその酸化物薄膜12を最表面層が光触媒膜1
1となるように交互に積層すると共に、最表面層から最
下層に達する深さの孔又は溝13を多数形成してなるも
のである。なお、図中14は基板を示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As shown in FIG. 1, the photocatalyst film of the present invention
And a metal or oxide thin film 12 of the photocatalyst film 1
1, and a number of holes or grooves 13 having a depth from the outermost surface layer to the lowermost layer are formed. In the figure, reference numeral 14 denotes a substrate.

【0012】この場合、光触媒膜の形成方法は特に制限
されるものではないが、酸素分子を有するガスを含有す
る不活性ガス中で金属ターゲットを用いてリアクティブ
スパッタリングリングによって形成することが好まし
い。
In this case, the method of forming the photocatalytic film is not particularly limited, but it is preferable to form the photocatalytic film by a reactive sputtering ring using a metal target in an inert gas containing a gas having oxygen molecules.

【0013】ここで、スパッタリングは公知の方法にて
行うことができ、通常のマグネトロンスパッタリング法
等にて形成することができるが、特に対向ターゲット式
スパッタリング法を採用することが好ましい。
Here, the sputtering can be performed by a known method, and can be formed by a usual magnetron sputtering method or the like, but it is particularly preferable to adopt a facing target type sputtering method.

【0014】この対向ターゲット式スパッタリング装置
としては、公知の装置を用いることができ、例えば図2
に示す装置を使用し得る。即ち、図2において、1は内
部を脱気真空可能な装置本体で、この装置本体1内に一
対の金属ターゲット2,2が互いに所定間隔離間対向し
て配置されたものである。これらターゲット2,2は、
それぞれ支持部3a,3aを有するホールド3,3に保
持され、これらホールド3,3を介して直流電源(スパ
ッタ電源)4の陰極に接続されていると共に、上記ター
ゲット2,2の背後に磁石5,5が互いに異なる磁極が
対向するように配置され、上記ターゲット2,2間のス
パッタ空間6にターゲット2,2に対して垂直方向の磁
界が発生するようになっている。そして、上記スパッタ
空間の側方には、スパッタ膜を形成すべき基板7が配置
されたものである。なお、8は基板7を所定方向に移動
可能に支持する支持部材である。
As the facing target type sputtering apparatus, a known apparatus can be used.
The following apparatus can be used. That is, in FIG. 2, reference numeral 1 denotes an apparatus main body whose inside can be degassed and evacuated, in which a pair of metal targets 2 and 2 are arranged so as to face each other for a predetermined distance. These targets 2 and 2
Holders 3, 3 having supporting portions 3 a, 3 a, respectively, are connected to a cathode of a DC power source (sputter power source) 4 via the holders 3, 3, and a magnet 5 is provided behind the targets 2, 2. , 5 are arranged such that different magnetic poles are opposed to each other, and a magnetic field perpendicular to the targets 2 is generated in the sputtering space 6 between the targets 2. A substrate 7 on which a sputtered film is to be formed is arranged on the side of the sputter space. Reference numeral 8 denotes a support member that supports the substrate 7 so as to be movable in a predetermined direction.

【0015】上記のような装置を用いてスパッタリング
を行い、基板上に光触媒膜を形成するに際し、使用する
金属ターゲットとしては、光触媒作用を有する金属酸化
物MeOx(MeはAl,Co,Cu,Fe,In,M
g,Sn,Ti,Zn等の金属を示し、xは金属の種類
によって異なるが、0〜10、好ましくは0〜5の範囲
の正数であり、xは必ずしも金属の価数に相当していな
くてもよい)を得るための金属酸化物に対応した金属が
選定されるが、特には酸化チタン膜を形成するチタンが
好ましい。
When a photocatalyst film is formed on a substrate by performing sputtering using the above-mentioned apparatus, a metal oxide having photocatalytic action MeO x (Me is Al, Co, Cu, Fe, In, M
represents a metal such as g, Sn, Ti, Zn, etc., and x is a positive number in the range of 0 to 10, preferably 0 to 5, and x necessarily corresponds to the valence of the metal, although it varies depending on the type of the metal. The metal corresponding to the metal oxide for obtaining the metal oxide may be selected, but titanium that forms a titanium oxide film is particularly preferable.

【0016】また、上記スパッタリングを行う上で真空
度は0.1〜100mTorr、特に1〜30mTor
rとした後、不活性ガスと酸素分子を有するガスが導入
される。ここで、上記スパッタ空間に供給される酸素分
子を有するガス(酸化性ガス)としては、公知のガスを
使用することができ、具体的には、酸素、オゾン、空
気、水等が挙げられ、通常は酸素が用いられる。また、
不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴンなどを用いる
ことができ、特に工業的に安価なアルゴンが好適に使用
し得る。
In performing the above sputtering, the degree of vacuum is 0.1 to 100 mTorr, particularly 1 to 30 mTorr.
After r, a gas containing an inert gas and oxygen molecules is introduced. Here, as the gas containing oxygen molecules (oxidizing gas) supplied to the sputtering space, a known gas can be used, and specific examples thereof include oxygen, ozone, air, and water. Usually, oxygen is used. Also,
Helium, argon, or the like can be used as the inert gas, and industrially inexpensive argon can be suitably used.

【0017】この場合、不活性ガスと酸素分子を有する
ガスとは、不活性ガスと酸素ガスとの比率が2:1〜
1:3、特に1.5:1〜1:2(容量比)となるよう
に導入することが好ましい。これにより酸化チタンを成
膜する場合は高活性のアナターゼ型リッチの酸化チタン
結晶を形成し得る。上記比率を逸脱すると、ルチル型結
晶が多くなるおそれがある。なお、上記ガスの流量は、
チャンバーの大きさ、カソードの数などにより適宜選定
されるが、不活性ガスと酸素分子を有するガスとの合計
量で、通常2〜1000cc/min程度である。
In this case, the inert gas and the gas containing oxygen molecules are such that the ratio of the inert gas to the oxygen gas is 2: 1 to 1
It is preferable to introduce them in a ratio of 1: 3, particularly 1.5: 1 to 1: 2 (volume ratio). Thereby, when forming a titanium oxide film, a highly active anatase-type rich titanium oxide crystal can be formed. If the ratio is out of the above range, rutile type crystals may increase. The flow rate of the above gas is
Although it is appropriately selected depending on the size of the chamber, the number of cathodes, and the like, the total amount of the inert gas and the gas containing oxygen molecules is usually about 2 to 1000 cc / min.

【0018】投入電力も適宜選定されるが、高い投入電
力とすることが好ましく、例えば2枚の直径100mm
のターゲットを用いた場合、400ワット以上、特に8
00ワット以上とすることが推奨され、この場合、ター
ゲット面積当りのエネルギー量を1.3W/cm2
上、好ましくは2.6W/cm2以上、特に5.1W/
cm2以上とすることが推奨され、これにより得られる
光触媒膜の膜質を粗くすると共に、表面積を大きくでき
るので、光触媒膜の性能を更に向上させることができ
る。この場合、供給電力が400ワット未満、ターゲッ
ト面積当りのエネルギー量が1.3W/cm2未満であ
ると、活性の高い光触媒膜を得ることができなくなる場
合がある。
The input power is also appropriately selected, but is preferably set to a high input power. For example, two sheets having a diameter of 100 mm
400 watts or more, especially 8
00 It is recommended to watts, in this case, the amount of energy per target area 1.3 W / cm 2 or more, preferably 2.6 W / cm 2 or more, in particular 5.1 W /
cm 2 or more is recommended, and the resulting photocatalyst film can be made coarser and the surface area can be increased, so that the performance of the photocatalyst film can be further improved. In this case, if the supplied power is less than 400 watts and the amount of energy per target area is less than 1.3 W / cm 2 , a photocatalytic film having high activity may not be able to be obtained.

【0019】なお、電源は、図示の例では直流電流であ
るが、これに限られず、例えば高周波電源等を使用する
ことができ、また装置の構成も図示の例に限定されるも
のではない。
The power supply is a direct current in the illustrated example, but is not limited to this. For example, a high frequency power supply or the like can be used, and the configuration of the apparatus is not limited to the illustrated example.

【0020】更に、スパッタリングのその他の条件は公
知の条件でよく、例えばスパッタリング時の圧力は1m
Torr〜1Torrとし得、金属酸化物膜(光触媒
膜)が形成される基板の種類なども適宜選定される。
Further, other conditions for sputtering may be known conditions, for example, the pressure during sputtering is 1 m
The pressure may be Torr to 1 Torr, and the type of the substrate on which the metal oxide film (photocatalytic film) is formed is appropriately selected.

【0021】一方、金属又はその酸化物薄膜としては、
真空蒸着、スパッタリング等の気相コーティング法にて
形成でき、この場合弁で仕切られた一つのチャンバー内
に光触媒膜形成用スパッタリング装置と、金属又はその
酸化物薄膜形成用スパッタリング装置を配設し、弁の切
り換えにより交互に光触媒膜と金属又はその酸化物薄膜
とを形成することが好適である。
On the other hand, as a metal or its oxide thin film,
Vapor deposition, it can be formed by a vapor phase coating method such as sputtering, in this case, a sputtering apparatus for forming a photocatalytic film and a sputtering apparatus for forming a metal or its oxide thin film are arranged in one chamber separated by a valve, It is preferable to alternately form a photocatalyst film and a metal or its oxide thin film by switching the valve.

【0022】この場合、金属としては、白金、ニッケ
ル、クロム、コバルト、錫、ニオブ、タンタル、銅、セ
リウム、鉛、鉄、バナジウム、金、銀、ジルコニウム、
ナトリウム、アルミニウム、マグネシウム、カリウム、
カルシウム、マンガン、亜鉛、ガリウム、セレン、モリ
ブデン、インジウム、ストロンチウム、テルル、バリウ
ム、タングステン、ビスマス、及びイットリウムから選
ばれる1種又は2種以上とすることができ、中でも白
金、ニッケル、クロム、コバルト、錫、ニオブ、タンタ
ルが好ましい。
In this case, as the metal, platinum, nickel, chromium, cobalt, tin, niobium, tantalum, copper, cerium, lead, iron, vanadium, gold, silver, zirconium,
Sodium, aluminum, magnesium, potassium,
Calcium, manganese, zinc, gallium, selenium, molybdenum, indium, strontium, tellurium, barium, tungsten, bismuth, and one or more selected from yttrium, among which platinum, nickel, chromium, cobalt, Tin, niobium and tantalum are preferred.

【0023】光触媒膜の厚さは適宜選定し得るが、10
Å〜1μm、特に20〜2000Åとすることが好まし
く、また金属又はその酸化物薄膜の厚さは5〜2000
Å、特に10〜500Åとすることが好ましい。更に、
光触媒膜と金属又はその酸化物薄膜との合計積層数も適
宜なものとし得るが、数層乃至数十層である。
The thickness of the photocatalyst film can be appropriately selected.
Å-1 μm, particularly preferably 20-2000Å, and the thickness of the metal or its oxide thin film is 5-2000
Å, particularly preferably 10 to 500Å. Furthermore,
The total number of layers of the photocatalyst film and the metal or oxide thin film thereof may be an appropriate number, but is several to several tens.

【0024】上記孔又は溝は、レーザー等によって形成
し得るが、その形状は図示のV字状に限られず、種々選
定し得る。孔又は溝の形成個数も限定されないが、通常
0.001〜5mm間隔で形成することができる。
The hole or groove can be formed by a laser or the like, but the shape is not limited to the V-shape shown in the figure, and various shapes can be selected. Although the number of holes or grooves to be formed is not limited, it can be usually formed at an interval of 0.001 to 5 mm.

【0025】以上のようにして得られる光触媒積層膜
は、公知の光触媒膜と同様にして使用することができ、
例えばこの光触媒膜に光を照射することによって光触媒
が励起し、殺菌、脱臭等の作用を発揮するもので、水浄
化、空気浄化、消臭、油分の分解などに用いることがで
きる。
The photocatalyst layered film obtained as described above can be used in the same manner as a known photocatalyst film.
For example, by irradiating the photocatalyst film with light, the photocatalyst is excited, and exhibits effects such as sterilization and deodorization, and can be used for water purification, air purification, deodorization, decomposition of oil, and the like.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、高い触媒活性を有する
光触媒膜を作製することができる。
According to the present invention, a photocatalytic film having high catalytic activity can be produced.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0028】〔実施例1、比較例1〜3〕図2に示すよ
うな対向ターゲット式スパッタリング装置とマグネトロ
ンスパッタリング装置が、弁で仕切られた一つのチャン
バー内にある装置を用いて、表1に示す条件でステンレ
ス板(5×5cm2)上にTiO2薄膜とPt薄膜を交互
に積層した。
Example 1, Comparative Examples 1 to 3 Table 1 shows an apparatus using a facing target type sputtering apparatus and a magnetron sputtering apparatus as shown in FIG. 2 in a single chamber separated by a valve. Under the conditions shown, a TiO 2 thin film and a Pt thin film were alternately laminated on a stainless steel plate (5 × 5 cm 2 ).

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】実施例1:この積層膜にレーザーで約0.
1mm間隔のV字状の溝を切った。 比較例1:TiO2膜のみ 比較例2:Pt/TiO2積層膜のみ(表面加工なし) 比較例3:TiO2膜にレーザーで約0.1mm間隔の
V字状の溝を切った。
Example 1: A laser was applied to this laminated film to a thickness of about 0.1 mm.
V-shaped grooves were cut at 1 mm intervals. Comparative Example 1: Only TiO 2 film Comparative Example 2: Pt / TiO 2 laminated film only (no surface processing) Comparative Example 3: V-shaped grooves were cut in the TiO 2 film at intervals of about 0.1 mm by laser.

【0031】これらの光触媒積層膜を22mlアマラン
ス(赤色顔料)溶液(3mg/l)中に浸し、250W
超高圧水銀灯(300mn以下カット)を照射して、そ
の濃度変化をUV−可視光度計で測定し、アマランスの
分解率を求めた。結果を表2に示す。
These photocatalyst laminated films were immersed in a 22 ml amaranth (red pigment) solution (3 mg / l),
Irradiation with an ultra-high pressure mercury lamp (cut at 300 nm or less) was performed, and the change in concentration was measured with a UV-visible photometer to determine the decomposition rate of amaranth. Table 2 shows the results.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】〔実施例2、比較例4〕実施例1におい
て、金属薄膜の形成にNiターゲットを用いてNi薄膜
を形成した以外は実施例1と同様にして光触媒積層膜を
得た。また、比較例としてはNi積層膜のみを形成し、
上記と同様にしてアマランスの分解率を調べた。結果を
表3に示す。
Example 2, Comparative Example 4 A photocatalytic laminated film was obtained in the same manner as in Example 1, except that a Ni thin film was formed using a Ni target for forming a metal thin film. Also, as a comparative example, only a Ni laminated film was formed,
The degradation rate of amaranth was examined in the same manner as above. Table 3 shows the results.

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】以上の結果より、本発明法によれば、光触
媒活性の非常に高い薄膜を形成し得ることが認められ
た。
From the above results, it was confirmed that according to the method of the present invention, a thin film having extremely high photocatalytic activity can be formed.

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

【図1】本発明の光触媒積層膜の一例を示す概略断面図
である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one example of a photocatalytic laminated film of the present invention.

【図2】本発明の実施に用いる対向ターゲット式スパッ
タリング装置の一例を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a facing target type sputtering apparatus used for carrying out the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 装置本体 2 金属ターゲット 3 ホールド 3a 支持部 4 直流電源 5 磁石 6 スパッタ空間 7 基板 8 支持部材 11 光触媒膜 12 金属又はその酸化物薄膜 13 孔又は溝 14 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 2 Metal target 3 Hold 3a Support part 4 DC power supply 5 Magnet 6 Sputter space 7 Substrate 8 Support member 11 Photocatalytic film 12 Metal or its oxide thin film 13 Hole or groove 14 Substrate

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属酸化物からなる光触媒膜と金属又は
その酸化物薄膜とが交互に積層されていると共に、最表
面層が光触媒膜であり、かつ最表面層から最下層に至る
深さの孔又は溝を多数形成してなることを特徴とする光
触媒積層膜。
1. A photocatalyst film composed of a metal oxide and a metal or an oxide thin film thereof are alternately stacked, the outermost surface layer is a photocatalytic film, and the depth from the outermost surface layer to the lowermost layer is reduced. A photocatalytic laminated film comprising a large number of holes or grooves.
【請求項2】 金属が、白金、ニッケル、クロム、コバ
ルト、錫、ニオブ、タンタル、銅、セリウム、鉛、鉄、
バナジウム、金、銀、ジルコニウム、ナトリウム、アル
ミニウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、マン
ガン、亜鉛、ガリウム、セレン、モリブデン、インジウ
ム、ストロンチウム、テルル、バリウム、タングステ
ン、ビスマス、及びイットリウムから選ばれる1種又は
2種以上である請求項1記載の光触媒積層膜。
2. The method according to claim 1, wherein the metal is platinum, nickel, chromium, cobalt, tin, niobium, tantalum, copper, cerium, lead, iron,
One or two selected from vanadium, gold, silver, zirconium, sodium, aluminum, magnesium, potassium, calcium, manganese, zinc, gallium, selenium, molybdenum, indium, strontium, tellurium, barium, tungsten, bismuth, and yttrium The photocatalyst laminated film according to claim 1, which is the above.
【請求項3】 光触媒膜が酸化チタンである請求項1又
は2記載の光触媒積層膜。
3. The photocatalytic laminated film according to claim 1, wherein the photocatalytic film is titanium oxide.
【請求項4】 光触媒膜が、酸素分子を有するガスを含
有する不活性ガス中で金属ターゲットを用いたリアクテ
ィブスパッタリングを行うことによって得られたもので
ある請求項1、2又は3記載の光触媒積層膜。
4. The photocatalyst according to claim 1, wherein the photocatalyst film is obtained by performing reactive sputtering using a metal target in an inert gas containing a gas having oxygen molecules. Laminated film.
【請求項5】 スパッタリングが、互いに対向するター
ゲット間のスパッタ空間の側方に基板を配置し、該基板
上にスパッタ膜を形成する対向ターゲット式スパッタリ
ングである請求項4記載の光触媒積層膜。
5. The photocatalytic laminated film according to claim 4, wherein the sputtering is a facing target type sputtering in which a substrate is arranged on a side of a sputtering space between opposing targets and a sputtered film is formed on the substrate.
【請求項6】 金属又はその酸化物薄膜が気相コーティ
ング法により形成されたものである請求項1乃至5のい
ずか1項記載の光触媒積層膜。
6. The photocatalyst laminated film according to claim 1, wherein the metal or the oxide thin film is formed by a vapor phase coating method.
【請求項7】 気相コーティング法が真空蒸着又はスパ
ッタリング法である請求項6記載の光触媒積層膜。
7. The photocatalytic laminated film according to claim 6, wherein the vapor phase coating method is a vacuum deposition or sputtering method.
JP25288597A 1997-07-22 1997-09-02 Photocatalyst laminated film Expired - Fee Related JP3838297B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25288597A JP3838297B2 (en) 1997-07-22 1997-09-02 Photocatalyst laminated film

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-211270 1997-07-22
JP21127097 1997-07-22
JP25288597A JP3838297B2 (en) 1997-07-22 1997-09-02 Photocatalyst laminated film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1192146A true JPH1192146A (en) 1999-04-06
JP3838297B2 JP3838297B2 (en) 2006-10-25

Family

ID=26518534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25288597A Expired - Fee Related JP3838297B2 (en) 1997-07-22 1997-09-02 Photocatalyst laminated film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3838297B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1147609A (en) * 1997-08-01 1999-02-23 Sharp Corp Photocatalyst body and its preparation
WO2001087593A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-22 Murakami Corporation Composite material
JP2016043304A (en) * 2014-08-21 2016-04-04 日本電信電話株式会社 Photocatalyst device
JP2016527078A (en) * 2013-07-05 2016-09-08 日東電工株式会社 Transparent photocatalytic coating and method for producing the same
JP2018134602A (en) * 2017-02-22 2018-08-30 多摩火薬機工株式会社 Photocatalyst body, photocatalyst body group and production method thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1147609A (en) * 1997-08-01 1999-02-23 Sharp Corp Photocatalyst body and its preparation
WO2001087593A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-22 Murakami Corporation Composite material
US6742902B2 (en) 2000-05-17 2004-06-01 Murakami Corporation Composite material
CN100363173C (en) * 2000-05-17 2008-01-23 株式会社村上开明堂 Composite material
JP2016527078A (en) * 2013-07-05 2016-09-08 日東電工株式会社 Transparent photocatalytic coating and method for producing the same
US10391482B2 (en) 2013-07-05 2019-08-27 Nitto Denko Corporation Transparent photocatalyst coating and methods of manufacturing the same
US10710063B2 (en) 2013-07-05 2020-07-14 Nitto Denko Corporation Transparent photocatalyst coating and methods of manufacturing the same
JP2016043304A (en) * 2014-08-21 2016-04-04 日本電信電話株式会社 Photocatalyst device
JP2018134602A (en) * 2017-02-22 2018-08-30 多摩火薬機工株式会社 Photocatalyst body, photocatalyst body group and production method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP3838297B2 (en) 2006-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8070924B2 (en) Electrode for generation of hydrogen
CN100381603C (en) Non-evaporable getter multilayer deposits obtained by cathodic deposition and process for their manufacturing
JP2001240960A (en) Article coated with photocatalytic film, method of manufacturing for the article, and sputtering target used for depositing the film
WO2001054811A1 (en) Photocatalyst
JPH1192176A (en) Photocatalytic film and its production
CN1134731A (en) Electrode and preparation thereof
JP5194427B2 (en) Photocatalytic tungsten oxide thin film
CN113165916A (en) Device for purifying a fluid, in particular waste water
JPH1168134A (en) Solar battery module
JPH1192146A (en) Photocatalytic multilayer film
CN1173899A (en) Cathode for use in electrolytic cell
CN111822001B (en) Multilayer composite photocatalytic film material and preparation method and application thereof
US20060189132A1 (en) Method for forming porous thin film
JP3911355B2 (en) Method for producing photocatalyst
JP2008240110A (en) Film deposition method of mixed film of metal and titanium oxide and film deposition apparatus of the mixed film
JP3783749B2 (en) Method for producing sputtered film
JP2006152391A (en) METAL DOPED TiO2 FILM AND ITS DEPOSITION METHOD
JP4214327B2 (en) Method for producing titanium oxide film and photocatalytic film
WO2011118531A1 (en) Tungsten oxide photocatalyst and method for producing tungsten oxide photocatalyst
JP2004520484A (en) Photocatalyst based sputtering target, manufacturing method and use thereof
JP2008229419A (en) Photocatalytic nitrogen-doped titanium oxide thin film and its depositing method
JP2009066497A (en) Photocatalyst thin film of titanium oxide and its production method
TW201000658A (en) Method of manufacturing liquid crystal display device
JPH1148395A (en) Photocatalytic film, automobile window, and building windowpane
JP3587227B2 (en) Copying apparatus and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060616

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060725

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090811

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100811

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110811

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110811

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120811

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees