(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒によって大気中の窒素酸化物を硝酸イオンに酸化して大気浄化を図るために表面に形成された光触媒含有層の大気浄化効果を測定する方法であって、硝酸イオンによって変色する変色物質を光触媒含有層に付着させ、光触媒によって大気中の窒素酸化物が硝酸イオンに酸化されていることを、前記変色物質の色の変化を指標として求めることを特徴とする大気浄化効果の測定方法。
【請求項２】
変色物質は、変色領域がｐＨ５〜７にある指示薬であることを特徴とする請求項１に記載の大気浄化効果の測定方法。
【請求項３】
光触媒によって大気中の窒素酸化物を硝酸イオンに酸化して大気浄化を図るために、光触媒含有層が表面に形成され、さらにその光触媒含有層に、硝酸イオンによって変色する変色物質が付着されていることを特徴とする大気浄化材。
【請求項４】
変色物質は、変色領域がｐＨ５〜７にある指示薬であることを特徴とする請求項３に記載の大気浄化材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒によって大気中の窒素酸化物を硝酸イオンに酸化して大気浄化を図るために、表面に形成された光触媒含有層の大気浄化効果の測定方法、及び、光触媒によって大気中の窒素酸化物を硝酸イオンに酸化して大気浄化を図るために、光触媒含有層が表面に形成された大気浄化材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両等の排気ガス等から排出された大気中の窒素酸化物を除去し、大気浄化を図るために、二酸化チタン等の光触媒を基材の表面等に付着させた大気浄化材が提案されている。この大気浄化材は、表面に付着させた光触媒に紫外光を照射させることにより、光触媒が活性化され、その活性化により強い酸化力が発現されて、光触媒に接する大気中の窒素酸化物が、硝酸イオンに酸化されて捕捉除去されるようになされたものである。
【０００３】
前記大気浄化材は、車両等の排気ガス等に晒される場所に設置するのが効果的であることから、車両等の騒音を低減させるための防音壁、高架道路等の側縁に立設されて車両の落下を防止する壁高欄、トンネルの内壁に設置されてトンネル内の騒音を低減し、又は視環境を改善させるトンネル内装板、高架橋や橋梁の桁裏面に取付けられ、桁裏面の騒音を低減させる桁裏面吸音板、桁裏面の景観を向上させる桁美粧板、高架橋や橋梁の脚部、この脚部に取付けられ、脚部の景観を向上させる高架橋脚美粧板、車両の安全走行や車両から歩行者を守るガードレール、柵、高欄、道路標識等の標識、掘割道路の壁面等の道路付帯設備として、又はそれら道路付帯設備の一部として用いる検討が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の如き大気浄化材において、その大気浄化効果を確認するためには、設置後ある程度の期間が経過した後に、光触媒を付着させた表面を水洗して硝酸イオンの濃度を測定する等、間接的な方法しかない。そのために、大気浄化効果が発現しているか否かは、その場では全く判断することができず、大気浄化材を設置した効果を一般の立場の人が認識することは不可能であった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の如き問題を解決し、容易に大気浄化効果を測定できる大気浄化効果の測定方法及び大気浄化効果を容易に判断することができる大気浄化材を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。
すなわちこの発明に係る大気浄化効果の測定方法は、光触媒によって大気中の窒素酸化物を硝酸イオンに酸化して大気浄化を図るために表面に形成された光触媒含有層の大気浄化効果を測定する方法であって、硝酸イオンによって変色する変色物質を光触媒含有層に付着させ、光触媒によって大気中の窒素酸化物が硝酸イオンに酸化されていることを、前記変色物質の色の変化を指標として求めることを特徴とするものであり、
又この発明に係る大気浄化材は、光触媒によって大気中の窒素酸化物を硝酸イオンに酸化して大気浄化を図るために、光触媒含有層が表面に形成され、さらにその光触媒含有層に、硝酸イオンによって変色する変色物質が付着されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明による大気浄化効果の測定方法によれば、光触媒含有層に付着させた変色物質の色の変化を見ることにより、大気中の窒素酸化物が硝酸イオンに酸化されているか否か、すなわち大気浄化が図られているか否かを容易に確認することができる。
【０００８】
又本発明による大気浄化材によれば、光触媒含有層に、硝酸イオンによって変色する変色物質が付着されているので、光触媒によって大気中の窒素酸化物が硝酸イオンに酸化されていれば、その硝酸イオンによって前記変色物質の色が変化する。この変色物質の色の変化を見ることにより、大気浄化が図られているか否かを容易に確認することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における光触媒としては、一般的には二酸化チタンが用いられるが、他のものであってもよい。二酸化チタンを用いる場合は、ルチル型でもよいが、活性の高さからアナターゼ型のものが好ましく、この二酸化チタンに波長領域が３００〜４００ｎｍの紫外光を照射することによって活性化され、その活性化により強い酸化力が発現される。この酸化力によって、二酸化チタンの表面に接する大気中の窒素酸化物が大気中の酸素と水分の存在によって硝酸イオンに酸化されて捕捉除去される。
【００１０】
生成される硝酸イオンの特長として、強い酸性を示すことが挙げられる。本発明は、この性質を利用したものであり、硝酸イオンによって変色する変色物質を光触媒含有層に付着させておくことにより、光触媒によって大気中の窒素酸化物が硝酸イオンに酸化されていれば、その硝酸イオンによって前記変色物質の色が変化することから、この変色物質の色の変化を見ることにより、大気浄化が図られているか否かを確認することができる。
【００１１】
なお、光触媒に二酸化チタンを用いた場合、二酸化チタン自体が酸性を示すため、硝酸イオンによる変色物質の色の変化を的確に捉えることは容易ではない。つまり、酸性度を表すｐＨは、中性付近ではその変化に非常に敏感であるが、最初から酸性に偏った状態であると、光触媒によって生ずる極微量の硝酸イオンの生成では、酸性度がほとんど変化しないのである。
【００１２】
そこで、二酸化チタンを含有する光触媒含有層を塗料により形成するに当たり、その塗料の液性が酸性度の変化に敏感な範囲、すなわち中性付近から弱アルカリであるｐＨ６〜１０付近のものを用い、それが硝酸イオンによって中性から弱酸性に変化させるようにするのが好ましい。
【００１３】
硝酸イオンにより変色する変色物質としては、ｐＨ指示薬が一般に用いられ、これを光触媒含有塗料の中に少量混合して表面に塗装すれば、光触媒含有層が表面に形成され、さらにその光触媒含有層に、硝酸イオンによって変色する変色物質が付着される。かように硝酸イオンによって変色する変色物質は、光触媒含有層中に存在していてもよいが、変色物質の色の変化が視認されるように光触媒含有層の表面に存在しているのが好ましく、従って光触媒含有層の表面に変色物質をスプレー等により吹き付けてもよい。
【００１４】
前記の如く、生成される硝酸イオンは極微量でｐＨの変化も僅かなことから、硝酸イオンによって、酸性度の変化に敏感な中性から弱酸性に変化させるようにするのが好ましく、そしてこれに用いる指示薬は、変色領域が中性から弱酸性であるｐＨ５〜７の範囲にあるものを使用する。指示薬は一般にはリトマスが使用されるが、他のものであってもよい。
【００１５】
なおｐＨ指示薬は、通常は水の存在下でその効力を発生することから、降雨等によって、表面が湿った状態でのみその効力を発揮させる以外に、灌水設備等、人工的に表面上へシャワー形式で水を噴射する設備を設けておけば、効果的に色の変化が現れると共に、生じた硝酸イオンがその水によって洗い流されるため、光触媒による大気浄化効果を持続させることができる。
【００１６】
なお、硝酸イオンによって変色する変色物質が付着された光触媒含有層が、表面に形成された本発明に係る大気浄化材は、車両等の排気ガス等に晒される場所に設置するのが効果的であることから、車両等の騒音を低減させるための防音壁、高架道路等の側縁に立設されて車両の落下を防止する壁高欄、トンネルの内壁に設置されてトンネル内の騒音を低減し、又は視環境を改善させるトンネル内装板、高架橋や橋梁の桁裏面に取付けられ、桁裏面の騒音を低減させる桁裏面吸音板、桁裏面の景観を向上させる桁美粧板、高架橋や橋梁の脚部、この脚部に取付けられ、脚部の景観を向上させる高架橋脚美粧板、車両の安全走行や車両から歩行者を守るガードレール、柵、高欄、道路標識等の標識、掘割道路の壁面等の道路付帯設備として、又はそれら道路付帯設備の一部として好適に用いることができる。
【００１７】
【実施例】
次に本発明の実施例について説明する。
【００１８】
（実施例）
アナターゼ型の二酸化チタンを含有する無機系の中性塗料に、ｐＨ指示薬であるリトマス０．５％溶液を、塗料１００ｇに対して、２ｇ、５ｇをそれぞれ混合したものを、基材の表面に塗布し、硝酸イオンによって変色する変色物質が付着された光触媒含有層が、表面に形成された実施例１〜２の本発明に係る大気浄化材を作製した。なお基材には、アルミニウム合金板に白色の下地を塗布したものを用い、上記塗料を塗着させ、養生、乾燥させた。
【００１９】
（比較例）
指示薬を付着させていない光触媒含有層を形成した従来の大気浄化材を比較例として作製した。
【００２０】
上記実施例及び比較例からなる基材を５０×１００ｍｍの大きさに切断し、窒素ガス１ｐｐｍを充填した密閉容器内に入れ、ＢＬＢ紫外線ランプを２時間照射させた。その後、密閉容器中の窒素ガス濃度を測定し、窒素酸化物除去率を計算した。それと共に、噴霧器を用いて水滴を基材に噴霧して色の変化を見た。そしてそれらの結果を表１に示した。
【００２１】
【表１】
0003540668.tif 000002
【００２２】
表１に示される如く、指示薬を混合したことによる窒素酸化物除去率の低下はほとんど見られず、又硝酸イオンの生成に伴う色の変化も、実施例では確認でき、光触媒により窒素酸化物が酸化されて硝酸イオンが発生していることが容易に判る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明による大気浄化効果の測定方法によれば、光触媒含有層に付着させた変色物質の色の変化を見ることにより、大気中の窒素酸化物が硝酸イオンに酸化されているか否か、すなわち大気浄化が図られているか否かを容易に確認することができる。
【００２４】
又本発明による大気浄化材によれば、光触媒含有層に、硝酸イオンによって変色する変色物質が付着されているので、光触媒によって大気中の窒素酸化物が硝酸イオンに酸化されていれば、その硝酸イオンによって前記変色物質の色が変化する。この変色物質の色の変化を見ることにより、大気浄化が図られているか否かを容易に確認することができる。