(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未担持酸化チタンと白金を担持した酸化チタンとを混合した光触媒材であって、半金属イオン交換ゼオライトを含む吸着剤を添加しており、前記白金を担持した酸化チタンはルチル型酸化チタンであることを特徴とする光触媒材。
【請求項２】
白金を担持した酸化チタンの配合比が光触媒材全体に対して５０重量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光触媒材。
【請求項３】
未担持酸化チタンはアナターゼ型酸化チタンであることを特徴とする請求項１〜請求項２のいずれかに記載の光触媒材。
【請求項４】
前記未担持酸化チタンは粒径１０ｎｍ以下の微粒子であることを特徴とする請求項３に記載の光触媒材。
【請求項５】
前記白金を担持した酸化チタンは粒径１０〜１００ｎｍの微粒子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光触媒材。
【請求項６】
前記白金は粒径５ｎｍ以下の超微粒子であることを特徴とする請求項１〜５に記載の光触媒材。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光触媒材をバインダーと共に混合した光触媒含有塗料を基材表面にコーティングしたことを特徴とする空気浄化膜。
【請求項８】
含水珪酸アルミニウムカリウム又は天然含水珪酸マグネシウムからなる粒界補強材の粉末を前記光触媒含有塗料に添加したことを特徴とする請求項７に記載の空気浄化膜。
【請求項９】
光触媒含有塗料に固体塩基物質を添加したことを特徴とする請求項７又は請求項８のいずれかに記載の空気浄化膜。
【請求項１０】
前記固体塩基物質は酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムのいずれかからなることを特徴とする請求項９に記載の空気浄化膜。
【請求項１１】
未担持酸化チタンと白金を担持した酸化チタンとを混合した光触媒材であって、該白金を担持した酸化チタンは、粒径１０〜１００ｎｍの微粒子であるルチル型酸化チタンであることを特徴とする光触媒材。
【請求項１２】
未担持酸化チタンと白金を担持したルチル型酸化チタンとを混合した光触媒材をバインダーと共に混合した光触媒含有塗料を基材表面にコーティングした空気浄化膜であって、含水珪酸アルミニウムカリウム又は天然含水珪酸マグネシウムからなる粒界補強材の粉末を前記光触媒含有塗料に添加したことを特徴とする空気浄化膜。
【請求項１３】
未担持酸化チタンと白金を担持したルチル型酸化チタンとを混合した光触媒材をバインダーと共に混合した光触媒含有塗料を基材表面にコーティングした空気浄化膜であって、該光触媒含有塗料に固体塩基物質を添加したことを特徴とする空気浄化膜。
【請求項１４】
前記固体塩基物質は酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムのいずれかからなることを特徴とする請求項１３に記載の空気浄化膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の照射を受けて有機物質等を分解する光触媒材およびそれを含有する空気浄化膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光触媒の活性を利用して雰囲気中の臭気成分を分解する方法が注目されている。その原理は、半導体等からなる光触媒に励起光源から紫外線等の励起光を照射されると、光触媒が励起されて価電子帯に存在する電子がバンドギャップを飛び越えて伝導帯へ移動することにより、価電子帯には電子が一つ不足した正孔（ｈ+）が生じて酸化反応に寄与し、一方の伝導帯には電子（ｅ-）が生じて還元反応を起こすというものである。即ち、この励起された光触媒の酸化力又は還元力を利用して雰囲気中の臭気成分を分解除去するものである。尚、光触媒としては、コストと実用性の面から酸化チタン（ＴｉＯ2）が一般的に広く利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、酸化チタン等の光触媒は通常優れた酸化力を有しているものの、還元力が弱いため、臭気の分解能力にムラがあり、例えばタバコの臭気に含まれる典型的な臭気成分であるアセトアルデヒドが雰囲気中に高濃度で存在している場合、このアセトアルデヒドを酸化チタン単独で完全に分解するには、光触媒の形態（粉末、製膜等）や量にもよるが、一般的にかなりの時間を要していた。
【０００４】
そこで、この光触媒と共にＰｔ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ａｕ，Ａｇ，Ｒｕ等の貴金属微粒子を第２成分として添加することにより、これら貴金属の電子捕捉効果を利用して光触媒の還元力を向上させ、臭気の分解速度を上げるようにした脱臭方法が特開平１０−７６１５９号公報等に開示されている。しかしながら、特開平１０−７６１５９号公報に開示されている排気ガス浄化触媒は、貴金属微粒子を補助的に添加しているだけなので、光触媒との間で電子の授受に寄与する貴金属微粒子の割合が少なく、臭気の分解能力の大幅な向上は期待できない。
【０００５】
また、特開平１０−７１３２３号公報には、酸化チタン等の光触媒にＰｄ等の白金族触媒を担持した複合触媒をコーティングすることにより、イオウ化合物による被毒の防止およびメンテナンスフリーでの長期間の連続使用が可能な空気浄化フィルタが開示されている。しかしながら、複合触媒における白金族触媒の担持量が、光源から遠くなるにつれて段階的に多くなるようにしているため、製造工程が複雑になり、生産コストが高くなるという問題があった。また、様々な臭気を高濃度で含む空気をこのフィルタに通風させ続けた場合、経時的な光触媒の劣化は避けられず、フィルタの脱臭効果を長期にわたって維持するのが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、度重なる使用に対しても性能劣化の心配がさほどなく、短時間で効率よく臭気を分解できる光触媒材を低コストで提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、未担持酸化チタンと白金を担持したルチル型酸化チタンとを混合した光触媒材であって、半金属イオン交換ゼオライトを含む吸着剤を添加しており、前記白金を担持した酸化チタンはルチル型酸化チタンである光触媒材とする。
【００１０】
また、金属担持酸化チタンの配合比を光触媒材全体に対して５０重量％以下とする。この構成によると、光触媒活性が向上する。よって、光触媒材の復活再生が容易になる。
【００１１】
また、未担持酸化チタンとしてアナターゼ型酸化チタンを用いる。この構成によると、未担持酸化チタンの酸化力がさらに強くなる。そして、この未担持酸化チタンとして粒径１０ｎｍ以下の微粒子を用いる。この構成によると、光触媒材である未担持酸化チタンの表面積が増加して活性なサイトが増える。
【００１２】
また、この白金を担持した酸化チタンとして粒径１０〜１００ｎｍの微粒子を用いる。この構成によると、光触媒材である白金を担持した酸化チタンの表面積が増加して活性なサイトが増える。また、粒径が小さくなるとルチル型酸化チタンの結晶状態が悪くなるが、粒径１０〜１００ｎｍのルチル型酸化チタンを用いることで、良好な結晶状態と大きな表面積を両立することができ、大きな活性が得られる。
【００１３】
また、酸化チタンに担持させる白金は、粒径５ｎｍ以下の超微粒子を用いるのが好ましい。
【００１４】
また、前記光触媒材をバインダーと共に混合した光触媒含有塗料を基材表面にコーティングすることにより空気浄化膜を形成させる。この構成によると、光の照射を受けて雰囲気中の臭気を光触媒の活性で分解する空気浄化膜を低コストで提供できる。
【００１５】
また、含水珪酸アルミニウムカリウム又は天然含水珪酸マグネシウムからなる粒界補強剤の粉末が添加された空気浄化膜とする。この構成によると、光触媒粒子間の結合力に起因する粒界強度が増加し、空気浄化膜の被膜強度が向上する。
【００１６】
また、固体塩基物質が添加された空気浄化膜とする。この構成によると、例えばバインダーや粒界補強剤に固体酸物質が含まれる場合、添加した固体塩基物質がこれを擬似的に中和するため、光触媒の活性が損なわれる恐れがなくなる。そして、この固体塩基物質として酸化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムのいずれかを用いる。これらの化合物は経済的に好適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、以下の説明では主に光触媒材を製膜したものについて説明するが、これに限定されず、例えばこの光触媒材を粉末状で用いても同様の効果が期待できることは勿論である。図１は、本発明に係る空気浄化膜の一例の模式的な拡大断面図である。図１に示すように、空気浄化膜１は未担持酸化チタン微粒子２と金属担持酸化チタン微粒子３とからなる光触媒と、バインダー４とを混合してなる光触媒含有塗料を基材５の表面にコーティングすることにより形成されている。尚、基材５しては、ガラス、金属、セラミックス、プラスチックス等からなる繊維製品や、これらの材料を加工した板状、棒状、管状の成形品を好適に使用できる。
【００１８】
また、図２に示すように、空気浄化膜１に吸着剤６が含まれるように前記光触媒含有塗料に吸着剤６を適量添加してもよい。この場合は、吸着剤６による臭気の吸着作用が空気浄化膜１に付加される。この吸着剤６としては、活性炭、多孔質シリカ、モルデナイト、ゼオライトあるいはイオン交換ゼオライト（ゼオライトの構成元素であるイオン結合性の水素又はナトリウムの一部を他の元素で置換したゼオライト）を好適に使用できる。特に、吸着剤としてイオン交換ゼオライトを用いた場合、イオン交換する元素はＳｂ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ等から選ばれる金属の単体、又はこれらの複合体（合金、酸化物等）が適している。このようなイオン交換ゼオライトは、通常のゼオライトに比べて臭気の吸着特性が優れている。
【００１９】
光触媒を構成する未担持酸化チタンの結晶構造はアナターゼ型が適しているが、ルチル型でもよい。一方、金属担持酸化チタンの結晶構造はルチル型が適しているが、アナターゼ型でもよい。ここで、金属担持酸化チタンとは酸化チタン粒子の表面に、この酸化チタンより粒径の小さな超微粒子（例えば、粒径５ｎｍ以下）である異種金属の単体、又はその酸化物を１種以上担持させたものをいう。尚、この異種金属としては、Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉ等を好適に用いることができる。
【００２０】
次に、このように構成された空気浄化膜の作成方法を説明する。まず、粒径１０ｎｍ以下の酸化チタン微粒子粉末（例えば、アナターゼ型酸化チタン）および粒径１００ｎｍ以下の金属担持酸化チタン粉末（例えば、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタン）とからなる光触媒と、吸着剤（例えば、Ｓｂイオン交換ゼオライト）と、無機バインダーとを混合して光触媒含有塗料を調製する。尚、光触媒の配合割合は無機バインダーに対して２０〜６０重量％程度とするのが好ましい。
【００２１】
そして、この光触媒含有塗料をガラス、金属、セラミックス、プラスチックス等からなる繊維製品や、これらの材料を加工した板状、棒状、管状の成形品である基材表面に塗布後、焼成して製膜する。塗布方法としては、例えばスプレーコーティング、ディップコーティング、刷毛塗り、ロールコーティング、スピンコーティング等が挙げられる。また、焼成は例えば空気中、１００〜４００℃、２０分〜２時間といった条件で実施できる。ただし、プラスチック製の基材を用いる場合、低温乾燥可能な無機バインダーを基材表面に塗布乾燥することにより、予めプライマー層を形成させておき、その上に前記光触媒含有塗料をコーティングする。これにより、光触媒が直接基材に触れなくなり、光触媒の活性による基材の分解を防止できる。
【００２２】
さらに、上記のようにして空気浄化膜を作成したとき、光触媒粒子同士の結合力（粒界強度）が弱く、被膜自体の耐久性が問題となる場合がある。そこで、光触媒含有塗料を調製する際、板状又は鎖状の結晶構造を有する含水珪酸アルミニウムカリウム、天然含水珪酸マグネシウム等の単体あるいは複合体からなる粒界補強剤を無機バインダーに対して約５０重量％添加する。これにより、この塗料を製膜した空気浄化膜は多孔質となるため、光触媒の活性が向上するとともに、空気浄化膜の耐久性が高くなる。
【００２３】
しかしながら、このようにして作成した空気浄化膜では、バインダーや前記粒界補強剤に固体酸物質が含まれていることがあり、この場合はこの固体酸物質の電子捕捉作用により光触媒の活性が損なわれる恐れがある。そこで、光触媒含有塗料を調製する際、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等からなる固体塩基粉末も同時に適量混合する。これにより、光触媒含有塗料中の固体酸物質が擬似的に中和された形となり、この固体酸物質の影響による光触媒の活性の低下を軽減もしくは防止することができる。
【００２４】
尚、固体塩基化合物の混合量は、使用するバインダーや添加する粒界補強剤および固体塩基化合物自体の種類によって異なり、光触媒含有塗料中の固体酸物質の含有量を考慮して適量を混合する。さらに、光触媒含有塗料を調製する際、光触媒の安定性の向上や分散性の均一化を図るために、分散剤や界面活性剤を適量混合してもよい。
【００２５】
以上のようにして調製した光触媒含有塗料を基材表面にコーティングするのであるが、この基材の材質、形状、構造は製膜可能なものであれば特に限定されず、用途に応じて様々なものを用いることができる。また、製膜方法も膜を形成しうる方法なら上記以外の方法でもよい。
【００２６】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、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ことは勿論である。
【実施例】
（１）各種光触媒粉末を用いた臭気分解能評価試験
金属を担持させた光触媒において、担持させた金属の触媒活性に及ぼす純粋な影響を検討するため、製膜していない粉末状のＰｔ担持酸化チタンを用いてタバコの煙に含まれる典型的な臭気ガスであるアセトアルデヒドの分解実験を行った。
【００２７】
まず、各種光触媒粉末を各０．５ｇづつ秤量し、トレーに均一に分散させたものを、送風ファンとブラックライトとを有する容積１８Ｌの容器内のブラックライト直下にそれぞれ設置した。そして、この容器内に気化したアセトアルデヒド２ｍｌを注射器で注入し、送風ファンを駆動して容器内のアセトアルデヒド濃度を１００ｐｐｍに調製した。その後、ブラックライトを点灯して紫外線（３００〜４００ｎｍ）を光触媒粉末に照射し、アセトアルデヒド濃度の経時変化を測定した。尚、測定には光明理化学工業（株）製のガス検知管を使用した。用いた光触媒粉末は、アナターゼ型のＰｔ担持酸化チタン粉末（Ｐｔ−ＴｉＯ2（Ａ））およびルチル型のＰｔ担持酸化チタン粉末（Ｐｔ−ＴｉＯ2（Ｒ））である。比較のため、白金を固定化していない未担持のアナターゼ型酸化チタン粉末（ＴｉＯ2（Ａ））を光触媒に用いて同様の条件でアセトアルデヒドの分解試験を行った。結果を図３に示す。
【００２８】
図３から明らかなように、Ｐｔ担持酸化チタン粉末からなる光触媒は、未担持酸化チタン粉末より高いアセトアルデヒド分解能を有している。そして、Ｐｔ担持酸化チタン粉末のうち、ルチル型のものではアナターゼ型より２倍近くアセトアルデヒドの分解速度が速くなることが裏付けられた。
【００２９】
（２）空気浄化膜の形成
日産化学工業（株）製の無機バインダーであるスノーテックスＯ（コロイダルシリカ２０．５重量％含有）１００ｇと、大研化学工業（株）製のＰｔ担持酸化チタン粉末（表面に粒径１．５ｎｍの白金を３重量％担持した粒径７０ｎｍのルチル型酸化チタン）Ｘｇおよび石原テクノ（株）製のＳＴ０１粉末（粒径７ｎｍのアナターゼ型酸化チタン）Ｙｇからなる光触媒と、脇田工業（株）製の＃５５００マイカ粉末（化学名：含水珪酸アルミニウムカリウム、ＳｉＯ2約４３．３％，Ａｌ2Ｏ3約４１．９％含有）５．１ｇと、炭酸カルシウム粉末０．０５１ｇと、Ｓｂイオン交換ゼオライト２０．５ｇとを混合して光触媒含有塗料を調製した。ただし、Ｘ＋Ｙ＝２０．５とする。
【００３０】
＜比較例１，２、実施例１〜４＞
ここで、重量比にしてＸ：Ｙ＝０：１０、２：８、３：７、４：６、５：５および１０：０である試料を作成し、アセトンにて表面の油分を洗い流したアルミニウム基板（６０ｍｍ×１６０ｍｍ）上に、これらの試料をスプレーコーティングにて塗布した後、２００℃にて１時間焼成することにより、合計６種の空気浄化膜を形成した。これらをそれぞれ比較例１、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４および比較例２とする。
【００３１】
＜参考例１〜３＞
さらに、大研化学工業（株）製のＰｔ担持酸化チタン粉末（表面に粒径１．５ｎｍの白金を０．１重量％担持した粒径２１ｎｍのアナターゼ型酸化チタン）Ｘ'ｇを用い、上記と同様にしてＸ'：Ｙ＝２：８、３：７および４：６である３種の空気浄化膜を作成した。これらをそれぞれ参考例１、参考例２および参考例３とする。
【００３２】
（３）臭気分解能評価試験
送風ファンおよびブラックライトを配設した容積２７Ｌのアクリル製容器内に上記空気浄化膜を前記ブラックライトの直下にそれぞれ設置して容器内でタバコ１／５本を燃焼させた。そして、送風ファンで容器内の空気を対流させながら、３０分間ブラックライトを点灯して紫外線を試料に照射することにより、タバコの煙に含まれるアンモニアおよびアセトアルデヒドの分解試験を行った。即ち、各ガスの初期濃度および光照射３０分後の濃度を（株）ガステック製の検知管を用いて測定して各ガスの除去率を求めた。さらに、空気中で１０時間紫外線を照射して空気浄化膜を再生させた後、上記と同様にタバコ臭の分解試験を行った。この操作をアンモニア又はアセトアルデヒドの除去率が１００％を切るまで繰り返した。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
0003689754.tif 000002
【００３４】
表１から明らかなように、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンと未担持酸化チタンとを混合した光触媒を含む実施例１〜４の空気浄化膜は、比較例のいずれの空気浄化膜と比べても極めて優れた臭気分解能を有することが裏付けられた。特に、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンと未担持酸化チタンとの配合比が３：７である実施例２の空気浄化膜は、全ての空気浄化膜の中で最も良好な臭気除去率が得られており、１１回繰り返し使用しても充分高い臭気分解能を維持していた。それに対し、参考例１〜３に示すように、Ｐｔ担持酸化チタンの結晶構造がアナターゼ型の場合は、ルチル型より臭気分解能は概ね低下し、Ｐｔ担持酸化チタンの配合割合が増加するにしたがい、臭気除去率は減少することが分かった。
【００３５】
（３）吸着分解性能評価試験
大研化学工業（株）製のＰｔ担持酸化チタン粉末（表面に粒径１．５ｎｍの白金を担持した粒径７０ｎｍのルチル型酸化チタン）０．５ｇと、各種吸着剤０．５ｇとを秤量した試料を、それぞれ送風ファンおよびブラックライトを配設した容積２７Ｌのアクリル製容器内に封入し、タバコ１／５本を燃焼させた後、３０分間ブラックライトを前記試料に照射することにより、タバコの煙に含まれる様々な有機ガスの吸着分解を行った。即ち、各種有機ガスの初期濃度および光照射３０分後の濃度を（株）ガステック製の検知管および北川式検知管を用いて測定して各ガスの除去率を求めた。結果を図４に示す。図中、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）はそれぞれ、前記吸着剤が活性炭、ゼオライト、Ｃｕイオン交換ゼオライト、Ｐｄイオン交換ゼオライトおよびＳｂイオン交換ゼオライトであるときの除去率を示している。尚、トータル除去率は次式によって求められる値であり、タバコ臭の分解能を評価するための指標となる。
トータル除去率＝（アンモニア除去率＋アセトアルデヒド除去率×２＋酢酸除去率）／４
【００３６】
図４から明らかなように、吸着剤としてゼオライトを含む試料は活性炭より吸着分解性能が優れている。また、吸着剤がイオン交換ゼオライトである試料はゼオライトより良好な吸着分解性能を有している。特に、Ｓｂイオン交換ゼオライトではゼオライトが吸着分解を不得手としていたキシレンやアセトアルデヒドに対する選択性が上がり、タバコ臭に含まれる様々な有機ガスが効率的に吸着分解されることが裏付けられた。
【００３７】
次に、上記実施例（２）と同様の方法で吸着剤にＣｕイオン交換ゼオライト、Ｐｄイオン交換ゼオライトおよびＳｂイオン交換ゼオライトを用いて空気浄化膜を作成した。ただし、光触媒としてはＰｔ担持ルチル型酸化チタンのみを用いた。これらの空気浄化膜をそれぞれ、送風ファンおよびブラックライトを配設した容積２７Ｌのアクリル製容器内に設置し、該容器にアセトアルデヒドを濃度が約１００ｐｐｍになるように注入した後、前記送風ファンで容器内の空気を充分に対流させた。そして、ブラックライトを点灯して紫外線を試料に照射して容器内のアセトアルデヒド濃度の経時変化を追跡した。測定には、北川式検知管を用いた。結果を図５に示す。図中、Ａ、ＢおよびＣはそれぞれ、吸着剤がＣｕイオン交換ゼオライト、Ｐｄイオン交換ゼオライトおよびＳｂイオン交換ゼオライトである空気浄化膜のアセトアルデヒド濃度の経時変化を示している。
【００３８】
図５から明らかなように、Ｃｕイオン交換ゼオライト（Ａ）やＰｄイオン交換ゼオライト（Ｂ）を吸着剤として含有する空気浄化膜では、紫外線を長時間照射してもアセトアルデヒドの濃度はほとんど減少しない。これに対し、Ｓｂイオン交換ゼオライト（Ｃ）を吸着剤として含有する空気浄化膜では、光照射時間に比例してアセトアルデヒド濃度が大きく減少している。これは、以下のような理由によるものと思われる。
【００３９】
即ち、イオン交換ゼオライトのイオン交換元素がＣｕやＰｄのような遷移金属である場合、これらを吸着剤として用いると、前記イオン交換金属の電子捕捉作用により光触媒の還元力が損なわれる傾向がある。そのため、これらを吸着剤として含有する空気浄化膜では、アセトアルデヒドが分解されにくくなったものと考えられる。これに対し、Ｓｂでイオン交換したゼオライトは、Ｓｂが半金属的挙動を示すため、異分子から電子を奪う酸化力が比較的小さい。従って、これを吸着剤として含有する空気浄化膜では、吸着剤が光触媒の活性を阻害することがないため、雰囲気中のアセトアルデヒドが吸着剤に吸着されるとともに、光触媒の活性によって効率よく分解される。
【００４０】
（４）固体酸物質の影響と固体塩基物質の添加効果
日産化学工業（株）製の無機バインダーである前記スノーテックスＯ１００ｇと、大研化学工業（株）製の前記Ｐｔ担持酸化チタン粉末２０．５ｇとを混合して光触媒含有塗料Ｄを調製した。この塗料Ｄをさらに２つ別途用意し、両方にマイカ（含水珪酸アルミニウムカリウム）粉末５．１ｇを加えて光触媒含有塗料Ｅを調製し、その一方にさらに炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）０．０５１ｇを加えて光触媒含有塗料Ｆを調製した。
【００４１】
そして、アセトンにて表面の油分を洗い流したアルミニウム基板（６０ｍｍ×１６０ｍｍ）上に、上記光触媒含有塗料Ｄ、ＥおよびＦをそれぞれスプレーコーティングにて塗布した後、２００℃で１時間焼成することにより、空気浄化膜Ｄ、ＥおよびＦを作成した。送風ファンおよびブラックライトを配設した容積２７Ｌのアクリル製容器内のブラックライト直下に上記空気浄化膜Ｄ、ＥおよびＦをそれぞれ設置した後、容器内にアセトアルデヒドを初期濃度が約１００ｐｐｍになるように注入し、送風ファンで容器内の空気を充分に対流させた。その後、ブラックライトを点灯して紫外線を試料に照射して容器内のアセトアルデヒド濃度の経時変化を追跡した。測定には、北川式検知管を用いた。結果を図６に示す。
【００４２】
図６から明らかなように、空気浄化膜の被膜強度を上げるためにマイカを添加すると、アセトアルデヒドの分解速度が著しく落ちた。これは、添加したマイカが固体酸物質として作用し、その結果光触媒の還元力が阻害されたためであると考えられる。ところが、これに固体塩基物質である炭酸カルシウムを加えると、アセトアルデヒドの分解効率はマイカを加えない場合と同程度にまで回復した。これにより、空気浄化膜の被膜強度を向上させることができるとともに、光触媒の活性を低下させる要因となる固体酸物質を固体塩基物質により擬似的に中和することができ、固体酸物質の影響による光触媒の活性の低下を防止できることが裏付けられた。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した本発明によると、未担持アナターゼ型酸化チタン粉末と白金の微粒子を担持したルチル型酸化チタン粉末とからなる光触媒材およびこの光触媒材をバインダーと共に基材表面にコーティングすることにより作成した空気浄化膜は、紫外線の照射を受けて雰囲気中のアセトアルデヒドや酢酸等の有機ガスを効率よく分解することができる。また、光触媒を構成する上記２種類の酸化チタンの配合比を適切に選択することにより、容易に触媒活性を復活再生することができ、繰り返される使用に対しても性能劣化の心配がない長寿命な光触媒材および空気浄化膜を低コストで実現できる。しかも、半金属イオン交換ゼオライト等の吸着剤を適量添加することにより、吸着剤が吸着した臭気成分も光触媒の活性により分解されるので、多種多様な臭気成分に対して充分な分解効果を奏する高性能な光触媒材および空気浄化膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明に係る空気浄化膜の一例の模式的な拡大断面図である。
【図２】    本発明に係る空気浄化膜の他の例の模式的な拡大断面図である。
【図３】    各種光触媒粉末によるアセトアルデヒドの分解試験の結果を示すグラフである。
【図４】    光触媒粉末および各種吸着剤によるタバコ臭に含まれる有機ガスの吸着分解試験の結果を示すグラフである。
【図５】    光触媒および各種吸着剤を含む空気浄化膜によるアセトアルデヒドの分解試験の結果を示すグラフである。
【図６】    光触媒を含む各種空気浄化膜によるアセトアルデヒドの分解試験において、固体酸物質およびそれを擬似的に中和するために添加した固体塩基物質の影響を示すグラフである。
【符号の説明】
１    空気浄化膜
２    未担持酸化チタン（微粒子）
３    金属担持酸化チタン（微粒子）
４    バインダー
５    基材
６    吸着剤
【図１】
0003689754.tif 000003
【図２】
0003689754.tif 000004
【図３】
0003689754.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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