(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化チタンに正磁性物質と反磁性物質を混合したものを混入した無光性光触媒機能を有する塗料を、光が届かない状態で水や空気が通過する管又は水や空気を溜めるタンクの内部塗料に使用したことを特徴とする無光性光触媒による酸素のイオン化方法。
【請求項２】
酸化チタンに正磁性物質と反磁性物質を混合したものを含有させて焼結した無光性光触媒機能を有するセラミックスを、光が届かない状態で水や空気が通過する管又は水や空気を溜めるタンクの内部に配置したことを特徴とする無光性光触媒による酸素のイオン化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、酸化チタンの有するイオン化酸素の着脱と無イオン化酸素の吸着を交互に行う、いわゆる光触媒機能を有する物質に関し、光が無い暗闇の中でも上記光触媒機能を発揮する無光性光触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
酸化チタンＴｉＯ２（光触媒）は、そのイオン化酸素の着脱と、無イオン化酸素の吸着を交互に行う触媒機能が脚光を浴びている先端技術であるが、通常は紫外線等の光りを照射することによるか、或いは酸化チタン同士をぶつけ合い、衝撃波などで酸素をイオン化する方法だけであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、紫外線を照射する方法は、水中やタンク内や真っ暗な環境下では酸化チタンの触媒効果も出ず、また、酸化チタン同士をぶつけ合う方法についても、触媒がぶつけ合いによる摩耗により短時間で消耗して、効果の持続性が出ないなど欠点が多く、使用される範囲も限られていた。
【０００４】
そこで、この発明の課題は、水道管、貯水槽、或いは吸気管等の光が全く無い暗闇の中でも、継続して酸化チタンの触媒効果を発揮できるよう無光性光触媒作用を有する物質を用いた酸素のイオン化方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、酸化チタンに正磁性物質と反磁性物質を混合したものを混入した無光性光触媒機能を有する塗料を、光が届かない状態で水や空気が通過する管又は水や空気を溜めるタンクの内部塗料に使用した無光性光触媒による酸素のイオン化方法である。
【０００６】
また、酸化チタンに正磁性物質と反磁性物質を混合したものを含有させて焼結した無光性光触媒機能を有するセラミックスを、光が届かない状態で水や空気が通過する管又は水や空気を溜めるタンクの内部に配置した無光性光触媒による酸素のイオン化方法である。
【０００７】
この発明は酸化チタンと一緒に正磁性物質と、反磁性物質を混合する事により塗料に混入、又はセラミックスとして焼結するなどの方法で使用しても良く、酸化チタンに混合した正磁性物質（フェライト等）と反磁性物質（ロジウム・ビスマス等）が磁化後に、アンバランスなそれぞれの磁場を作ることにより、フレミングの法則の適用により、電流を流さずに正・反双方の磁場を作ることで、微弱電流を発生させ、成分の電子移動も行うことに着目し、真っ暗闇でも酸化チタンの抱える酸素が、発生した微弱電流によりイオン化されることに着目し、セラミックス中に酸化チタン、正磁性物質と、反磁性物質を混合して焼結し酸化、これを水中、空気中にて各種の試験を行い良い成果を得たものである。
【０００８】
酸化チタン（ＴｉＯ２）に混合する正磁性物質としては、ＣａＭｎＯ３、Ｃｏ、ＣｏＦ２、ＣｒＯ２、Ｅｒ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＦｅＴｉＯ３、ＫＣｒＳ２、ＭｎＦ２、ＮａＦｅＯ２、ＳｒＦｅＯ３、Ｔｍ等があり、これらの中より選ばれた１種類又はそれ以上を混合すれば良く、特にＦｅ２Ｏ３とＦｅ３Ｏ４が磁性の強さ、価格面で最適である。
【０００９】
反磁性物質としては、ＡｌＣｌ３、Ｂ、Ｂ２Ｏ３、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃ、Ｃｓ２Ｓ、ＫＣｌ、ＬｉＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＮＨ４Ｃｌ、Ｐ、ＳｂＣｌ３の中より１種類又はそれ以上を混合すれば良く、また、ビスマスやベリリウムを用いることもできる。
【００１０】
混合比は特に限定されないが、酸化チタン４０〜７０重量％に対し、正磁性物質２０〜４０重量％、反磁性物質１０〜２０重量％が良い。
【００１１】
これらを良く混練後、磁化処理を行い塗料や接着剤に混合して塗布、又はガラスやセラミックスに混合して成型焼結後において磁化すると、光が全く当たらない暗闇となるタンク内、配管内でも、酸化チタンの酸素イオン化吸脱着作用の触媒効果を継続して発揮することになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
酸化チタンＴｉＯ２  ３０％、ロジウム  ３０％、フェライト  ４０％の配合を行い磁化したものを、ウレタン塗料、エポキシ塗料などに混合する、又は、セラミックス材料に混練し、成型・焼成後に磁化する。
【００１３】
このようにして得られたセラミックスを、光の当たらない暗い受水槽内に配置し、以下の効果を得た。
【００１４】
受水槽内に配置されたセラミックス内の酸化チタンの抱える酸素がイオン化され、水分子中の水素にこのイオン化酸素が、ついていた酸素を押しのけて結合し、水はイオン水となり、押しのけられた酸素が酸素の抜けたチタンに吸着し、チタンは酸化チタンとなり安定化を保つが、発生した微弱電流にて再び酸素がイオン化され、水中の水素と結合する。
【００１５】
このように酸素を呼吸するかの様に吸脱着することで、水は酸化還元を反復し、水分子集団は微細化する。
【００１６】
イオン化された溶存酸素が水中に飽和状態まで増えると、この酸素の吸脱着は結合する相手を失い停止するが、補給水の様に新しい水が入ると再び作用が始まり、イオン化効果は継続することとなる。
【００１７】
このセラミックスをタンク等の密閉空間内で空気と接触させた場合も、以下の効果を発揮する。
【００１８】
空気中でも、酸化チタンによるイオン化酸素は、離脱後に空気中の水素に向かい、水素と結合し、空気中の雑菌を殺菌したり、また空気の消臭を行うといった効果を発揮する。
【００１９】
次に、酸化チタンに正磁性物質と反磁性物質を混合したものを混入した無光性光触媒機能を有する塗料を用い、以下の実験を行った。
【００２０】
暗室内にて通常の酸化チタン（光触媒）含有塗料を塗布した２ｌ（リットル）ビーカーと、この発明に係る無光性光触媒含有塗料を塗布した２ｌ（リットル）ビーカーにそれぞれ水道水を入れ、１００ルックス以下の暗室にてｐＨの推移を１時間間隔で測定した。その結果を図１に示す。
【００２１】
この発明の無光性光触媒含有塗料を塗布したビーカー水は、酸化還元を反復する様な数値の推移を示し、暗室内でも酸素の吸脱着が行われることが証明された。一方、通常の光触媒はｐＨが殆ど変化せず、酸化還元の反復を示す推移は確認されなかった。
【００２２】
２ｌ（リットル）ビーカーを２個用意し、それぞれに酸化カルシウム（冷却水スケール）を同量投入し、水を張り、片方に通常の光触媒セラミックスを、もう一方にこの発明に係る無光性光触媒セラミックスを投入し、１００ルックス以下の暗室内にて電気伝導率の推移を測定した。その結果を図２に示す。
【００２３】
この発明の無光性光触媒は酸化カルシウムが溶解し、電気伝導率が急激に上昇するが、通常の光触媒は１００ルックス以下の室内では殆ど機能していないことが判る。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、光触媒作用を有する酸化チタンに、正磁性物質及び反磁性物質を混合して得られた物質を、塗料に混ぜて、水道管等の内部に光が入り込まない内部空間の塗料として使用すれば、暗闇状態でも酸素のイオン化機能を継続して発揮する。
【００２５】
更に、酸化チタンに、正磁性物質及び反磁性物質を混合して焼結したセラミックスとすれば、水道管等の内部タンクに配置し、水と接触させることにより、暗闇状態のタンク内でも酸素のイオン化機能を継続して発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビーカー内水道水による暗室ｐＨ推移を示す図である。
【図２】ビーカー内の酸化カルシウム溶解比較テストの結果を示す図である。
【図１】
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【図２】
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