(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒と、
前記光触媒が混練された有機物バインダを主成分とする固体状の混練物とを備え、
以下の（ｉ）、（ｉｉ）を満たす自壊性二酸化炭素発生体。
（ｉ）前記有機物バインダは、前記光触媒の光触媒作用によって自壊して二酸化炭素を発生する。
（ｉｉ）前記混練物に、前記光触媒に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で照射した場合に、常温・常圧で二酸化炭素が、活性光線が照射される単位面積あたり０．１ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生する。
【請求項２】
請求項１に記載の自壊性二酸化炭素発生体において、
前記（ｉｉ）が、以下の（ｉｉａ）を満たす自壊性二酸化炭素発生体。
（ｉｉａ）前記混練物に、前記光触媒に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で照射した場合に、常温・常圧で二酸化炭素が、活性光線が照射される単位面積あたり１ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生する。
【請求項３】
前記混練物は、ビーズ、フィルム、シートおよびゲルのいずれかである請求項１又は２に記載の自壊性二酸化炭素発生体。
【請求項４】
担持体に、前記混練物が担持されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の自壊性二酸化炭素発生体。
【請求項５】
前記有機物バインダは、
飽和炭化水素樹脂または／および
水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、エーテル結合、グリコシド結合、エステル結合、アミド結合、ウレア結合、ウレタン結合、グアニジノ基、イミダゾリル基、インドリル基、メルカプト基、カーボネート結合、アセタール結合およびイミド結合の少なくともいずれかを含む樹脂を主成分とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自壊性二酸化炭素発生体。
【請求項６】
前記光触媒は、助触媒を有していてもよいＴｉＯ２，ＺｎＯ，ＳｒＴｉＯ３，ＳｎＯ２およびＷＯ３から選ばれる少なくとも一つを含む金属酸化物半導体であり、
前記助触媒が、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ａｕ，Ａｇ，ＲｕおよびＮｉの少なくとも一つが含まれる物質である請求項１〜５のいずれか１項に記載の自壊性二酸化炭素発生体。
【請求項７】
蚊の捕獲に用いる請求項１〜６のいずれか１項に記載の自壊性二酸化炭素発生体。
【請求項８】
植物生長促進に用いる請求項１〜６のいずれか１項に記載の自壊性二酸化炭素発生体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の自壊性二酸化炭素発生体を用いた二酸化炭素発生システム。
【請求項１０】
更に、前記光触媒を励起し得る光源を備える請求項９に記載の二酸化炭素発生システム。
【請求項１１】
前記自壊性二酸化炭素発生体から発生した二酸化炭素を滞留させる滞留空間を設け、
前記滞留空間から外部に６００ｐｐｍ以上の前記二酸化炭素を放出する請求項１０に記載の二酸化炭素発生システム。
【請求項１２】
光触媒と、前記光触媒が混練された有機物バインダを主成分とする固体状の混練物とを備えた自壊性二酸化炭素発生体が搭載された二酸化炭素発生システムであって、
前記有機物バインダは、前記光触媒の光触媒作用によって自壊して二酸化炭素を発生するものであり、
前記自壊性二酸化炭素発生体から発生した前記二酸化炭素を滞留させる滞留空間を設け、
前記滞留空間から外部に６００ｐｐｍ以上の前記二酸化炭素を放出する二酸化炭素発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒を用いた自壊性二酸化炭素発生体および二酸化炭素発生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外光・可視光等の活性光線照射により触媒作用を示す光触媒は、有害物質を除去する大気浄化材料、悪臭を分解する脱臭材料、水中に溶け込んだ有機化合物を分解・除去する浄水材料として利用されている。また、光触媒の酸化作用を利用した抗菌材料、窓ガラスや外壁などの汚れを防ぐ防汚材料として応用されている。更に、蚊を誘引する用途への応用や花粉等のアレルゲンを不活性化する用途、植物への成長促進用途への利用が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、紫外線を発する誘虫ランプと、誘引された飛翔虫を捕獲するための粘着シートが取り付けられ且つ光触媒を保持させた取り付け枠体とを有する吸血蚊捕獲装置が提案されている。光触媒の酸化作用により空気中に漂う有機化合物を二酸化炭素に分解し、二酸化炭素によって吸血蚊が誘引され、粘着シートで捕獲される。また、特許文献２には、蚊を誘引する方法として以下の構成を備える多機能蚊捕集器が提案されている。即ち、１）近紫外線の波長で蚊を誘引し電撃する、２）本体内部に酸性液体の誘引剤を充填し、紫外線ＬＥＤランプの照射によって本体内部の温度を上昇させ、人の体臭を模した匂いの発生を促して蚊を引き付ける、３）本体内部に酸化チタンを設け、蚊を電撃することで発生する異臭を除去すると共に、空気中の有機物を二酸化炭素と水に分解する装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献３には、土壌から隔離した状態で少なくとも養液を用いて植物や微生物等を培養するための培養装置が提案されている。詳細には、浄化フィルターを構成する布の繊維の外面に光触媒をコーティングし、溶液中に含まれる有害な微生物等の汚染物質を光触媒の浄化作用により分解・除去し、養液を良好な状態に保つとともに、浄化作用により発生する二酸化炭素により植物の生長を促進できることが記載されている。特許文献４には、カーペット表面に付着した花粉等のアレルゲンを効率的に不活性化し、水と二酸化炭素にまで分解することを課題として、可視光応答型光触媒をバインダ樹脂によってカーペット表面に固着する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８７３７１号公報
【特許文献２】特開２０１３−３９０８０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４４６２号公報
【特許文献４】特開２００８−２３７７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
蚊捕集器としては、二酸化炭素ボンベによる二酸化炭素の供給および／または紫外線蛍光ランプによる照射によって蚊を誘引し、高電圧によって電撃する方法等が提案されているが、ボンベや高電圧設備等を設ける必要があり、高価であるという課題があった。一方、上記特許文献１、２の方法によれば、空気中に漂う有機物を光触媒で分解して二酸化炭素を発生させているので、装置を小型化できるというメリットがあるが、二酸化炭素の発生量が蚊を誘引するために充分な量では無く、蚊を誘引する効果が低いという問題を抱えていた。また、植物の生長促進を目的として、ボンベ設備や特許文献３の方法により二酸化炭素を供給する手段は、交換作業にコストが掛かるという課題や、汎用性において課題があった。
【０００７】
本発明は、上記背景に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、簡便なシステムで高効率に二酸化炭素を発生できる自壊性二酸化炭素発生体、およびこれを搭載する二酸化炭素発生システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、以下の態様において、本発明の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
［１］  光触媒と、前記光触媒が混練された有機物バインダを主成分とする固体状の混練物を備え、以下の（ｉ）、（ｉｉ）を満たす自壊性二酸化炭素発生体。
（ｉ）前記有機物バインダは、前記光触媒の光触媒作用によって自壊して二酸化炭素を発生する。
（ｉｉ）前記混練物に、前記光触媒に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で照射した場合に、常温・常圧で二酸化炭素が、活性光線が照射される単位面積あたり０．１ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生する。
［２］  ［１］に記載の自壊性二酸化炭素において、
前記（ｉｉ）が、以下の（ｉｉａ）を満たす自壊性二酸化炭素発生体。
（ｉｉａ）前記混練物に、前記光触媒に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で照射した場合に、常温・常圧で二酸化炭素が、活性光線が照射される単位面積あたり１ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生する。
［３］  前記混練物は、ビーズ、フィルム、シートおよびゲルのいずれかである［１］または［２］に記載の自壊性二酸化炭素発生体。
［４］  担持体に、前記混練物が担持されている［１］〜［３］のいずれかに記載の自壊性二酸化炭素発生体。
［５］  前記有機物バインダは、飽和炭化水素樹脂または／および水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、エーテル結合、グリコシド結合、エステル結合、アミド結合、ウレア結合、ウレタン結合、グアニジノ基、イミダゾリル基、インドリル基、メルカプト基、カーボネート結合、アセタール結合およびイミド結合の少なくともいずれかを含む樹脂を主成分とする［１］〜［４］のいずれかに記載の自壊性二酸化炭素発生体。
［６］  前記光触媒は、助触媒を有していてもよいＴｉＯ２，ＺｎＯ，ＳｒＴｉＯ３，ＳｎＯ２およびＷＯ３から選ばれる少なくとも一つを含む金属酸化物半導体であり、
前記助触媒が、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ａｕ，Ａｇ，ＲｕおよびＮｉの少なくとも一つが含まれる物質である［１］〜［５］のいずれかに記載の自壊性二酸化炭素発生体。
［７］  蚊の捕獲に用いる［１］〜［６］のいずれかに記載の自壊性二酸化炭素発生体。
［８］  植物生長促進に用いる［１］〜［７］のいずれかに記載の自壊性二酸化炭素発生体。
【０００９】
［９］  ［１］〜［８］のいずれかに記載の自壊性二酸化炭素発生体を用いた二酸化炭素発生システム。
［１０］  更に、前記光触媒を励起し得る光源を備える［９］に記載の二酸化炭素発生システム。
［１１］  前記自壊性二酸化炭素発生体から発生した二酸化炭素を滞留させる滞留空間を設け、前記滞留空間から外部に６００ｐｐｍ以上の前記二酸化炭素を放出する［９］または［１０］に記載の二酸化炭素発生システム。
［１２］  光触媒と、前記光触媒が混練された有機物バインダを主成分とする固体状の混練物を備えた自壊性二酸化炭素発生体が搭載された二酸化炭素発生システムであって、
前記有機物バインダは、前記光触媒の光触媒作用によって自壊して二酸化炭素を発生するものであり、前記自壊性二酸化炭素発生体から発生した前記二酸化炭素を滞留させる滞留空間を設け、前記滞留空間から外部に６００ｐｐｍ以上の前記二酸化炭素を放出する二酸化炭素発生システム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡便なシステムで高効率に二酸化炭素を発生できる二酸化炭素発生体、およびこれを搭載する二酸化炭素発生システムを提供することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る二酸化炭素発生体の一例を示す断面図である。
【図２】変形例に係る混練物たるビーズの模式図である。
【図３】第２実施形態に係る二酸化炭素発生システムの一例を示す模式図である。
【図４】図３のIV-IV切断部断面図である。
【図５】別の変形例に係る二酸化炭素発生システムの一例を示す模式的斜視図である。
【図６】別の変形例に係る二酸化炭素発生システムの一例を示す模式的上面図である。
【図７】第３実施形態に係る二酸化炭素発生システムの一例を示す模式的側面図である。
【図８】図７のVIII-VIII切断部断面図である。
【図９】ＴｉＯ２とＷＯ３の吸収スペクトル、および波長に対して反応に使用できるフォトン数をプロットしたグラフである。
【図１０】実施例１のサンプルに活性光線照射時間に対して二酸化炭素発生濃度をプロットしたグラフである。
【図１１】実施例１、２のサンプルに活性光線照射時間に対して二酸化炭素発生濃度をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態に係る自壊性二酸化炭素発生体（以下、「二酸化炭素発生体」ともいう）は、光触媒と、光触媒が混練された有機物バインダとを主成分とする固体状の混練物を備え、以下の（ｉ）、（ｉｉ）を満たすものである。
（ｉ）有機物バインダは、光触媒の光触媒作用（酸化作用）によって自壊して二酸化炭素を発生する。
（ｉｉ）混練物に、光触媒に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で照射した場合に、常温・常圧で二酸化炭素が、活性光線が照射される単位面積あたり０．１ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生する。  
【００１３】
上記混練物は、固体状であれば特に限定されないが、好ましい例として、ビーズ、フィルム、シート、ゲル、所望の形状の成形物等が例示できる。これらは、単体で形成されていても、基板等の支持体上に形成されていてもよい。また、担持体に、混練物が担持されていてもよい。担持体としては、不織布、紙、布、金属、ガラス、繊維、合金、セラミック、樹脂、金属酸化物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属窒化物、グラファイトおよびこれらの混合物等が例示できる。
【００１４】
なお、活性光線とは、光触媒に対して活性を示す光線の帯域全てを含むものであり、この帯域内であればいかなる波長も本発明の自壊性二酸化炭素発生体に対して利用できる。但し、前述の二酸化炭素発生量は、最大の触媒効率を示す波長によって実現できればよい。なお、上記（ｉｉ）に特定する照射強度は、二酸化炭素量を定量化するために定義したものであって、本発明の自壊性二酸化炭素発生体を使用する際の照射強度を特定したものではない。即ち、本発明においては、混練物に対する照射強度は任意に設定可能である。
【００１５】
第１実施形態に係る二酸化炭素発生システムは、前述の自壊性二酸化炭素発生体が搭載され、二酸化炭素を発生させるものである。第１実施形態に係る二酸化炭素発生システムは、活性光線照射によって二酸化炭素を発生させたい用途全般、例えば、蚊捕集、植物成長促進、微生物培養等に適用できる。なお、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、これに限定されるものではない。
【００１６】
第１実施形態に係る自壊性二酸化炭素発生体は、光触媒を有機物バインダに分散させた混練物を具備する。図１に、二酸化炭素発生体の模式的断面図を示す。二酸化炭素発生体１は、支持体３３上にフィルム５５が形成されたものであり、フィルム５５は、前述の光触媒５１が有機物バインダ５２に混練された上述の条件（ｉ）（ｉｉ）を満たす混練物より構成される。二酸化炭素の発生量は、光触媒の種類・光触媒の平均粒子径、有機物バインダに対する光触媒の混練量・光触媒の分散度、活性光線強度、有機物バインダの種類等により調整することができる。
【００１７】
光触媒５１は、光源の照射または／および太陽光や室内光等の外部光の活性光線により励起される。励起された光触媒５１は、有機物バインダ５２を自壊せしめて二酸化炭素を発生させる。光触媒５１の種類は前記条件を満たすものであればよく、特に限定されない。好適な例としては、二酸化チタン（ＴｉＯ２），二酸化亜鉛（ＺｎＯ），チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３），二酸化スズ（ＳｎＯ２）および酸化タングステン（ＷＯ３）等からなる金属酸化物半導体やこれらの半導体にドーピングを施したものを用いることができる。これらの半導体の光触媒活性を更に高めるため、これらの半導体表面に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、銅系化合物等の助触媒を担持した材料を用いることもできる。特に、Ｃｕ（ＩＩ）やＦｅ（ＩＩＩ）のクラスター状の粒子を担持した酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、チタン酸ストロンチウムは、可視光で光触媒活性を示すことが知られており、これらの光触媒を好適に使用することもできる。また、安価で生体安全性が確立されている点からは二酸化チタンが好ましく、安価で且つ可視光応答性を示す観点から、鉄系ないし銅系化合物酸化チタン材料が好ましい。光触媒は、単一若しくは２種以上を併用して用いられる。
【００１８】
光触媒５１の形状・粒径は特に限定されないが、粒子状であることが好ましく、例えば、５〜５０００ｎｍ程度のものを用いることができる。粒子の形状は、球状・フレーク状・針状等の種々の形態を取り得る。二酸化炭素の生成速度を高める観点からは、平均粒子径が１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下とすることが好ましい。光触媒５１の活性光線の帯域は、通常、可視光または／および紫外光が好ましく用いられる。太陽光、特に室内光を効率的に利用する観点からは、可視光応答型の光触媒を用いることが好ましく、紫外光による蚊の誘引効果も目的としてＵＶ光源等を使用する場合には、紫外光応答型の光触媒が好ましい。
【００１９】
本発明の自壊性二酸化炭素発生体の発生二酸化炭素量の最適値は、用いる用途により変動し得るものであり、適宜、設計することができるものであるが、簡便なシステムで高効率に二酸化炭素を発生できる二酸化炭素発生システムを提供する観点から、第１実施形態においては、前記（ｉ）および（ｉｉ）を満たす自壊性二酸化炭素発生体を用いる。二酸化炭素発生をより高効率に行う観点からは、光触媒に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で照射した場合に、常温・常圧で二酸化炭素が、活性光線が照射される単位面積当たり０．４ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生することがより好ましく、０．７ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生することがより好ましい。また、品質を向上させる観点からは、光触媒５１が有機物バインダ５２に対して均一に混ざっていることが好ましい。光触媒に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で照射した場合に、常温・常圧で、有機物バインダが光触媒の酸化作用によって自壊され、二酸化炭素を１ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生する混練物を用いることで、高効率に二酸化炭素を発生させることができる。蚊の誘引あるいは植物や微生物の光合成を促進するため、好ましくは、前記光触媒に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度を照射した場合に、常温・常圧で二酸化炭素が２ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上、より好ましくは、３ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生させることが好ましい。二酸化炭素を効率的に発生させる観点からは、有機物バインダが光触媒の活性光線の帯域に対して高い透過率を示すことが好ましい。
【００２０】
有機物バインダの種類は、上記（ｉ）（ｉｉ）の条件を満たすものであればよく特に限定されないが、光触媒により自壊を進行させて二酸化炭素を発生させる観点から、飽和炭化水素樹脂または／および水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、エーテル結合、グリコシド結合、エステル結合、アミド結合、ウレア結合、ウレタン結合、グアニジノ基、イミダゾリル基、インドリル基、メルカプト基、カーボネート結合、アセタール結合およびイミド結合の少なくともいずれかを含む樹脂を主成分とするものが好ましい。活性光線の光触媒作用に支障をきたさなければ、不飽和炭化水素等も好適に用いられる。また、窒素酸化物や、硫黄酸化物、ハロゲンの酸化物等を発生させない観点からは、樹脂は、Ｃ原子、Ｏ原子、Ｈ原子のみから構成されていることが好ましい。また、分解しやすさの観点からは、分子構造が単純で、酸化分解により炭素結合鎖が離脱されやすい樹脂が好ましい。このような樹脂として、長鎖の炭化水素構造を有する樹脂を挙げることができる。具体例を挙げれば、セルロース等の多糖類、流動パラフィン等の炭化水素化合物、酢酸ビニル等のカルボキシル基含有樹脂、ポリビニルアルコール等の水酸基含有樹脂が例示できる。これらのうちでも、炭素原子を多く包括しながら分子構造が単純で、酸化分解により炭素結合鎖が離脱されやすいセルロースが特に好ましい。有機物バインダは単独または２種類以上を混合して用いることができる。
【００２１】
フィルム５５の形成方法は、混練物を溶媒に分散または溶解させたものを支持体３３上に塗工・乾燥する方法の他、接着層を介して接合する方法やラミネートによる方法が例示できる。混練物の形成方法は、有機物バインダと光触媒を溶媒中で分散させる方法等、公知の方法を制限なく利用できる。支持体としては特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックやガラスを好適に利用できる。フィルム５５の両面から二酸化炭素を発生させるためには、支持体３３として二酸化炭素が透過する素材を用いるか、支持体３３に多数の微細孔を設けておけばよい。また、フィルム５５の額縁領域のみをフィルム５５の上下方向から支持体によって挟持する構成としてもよい。また、混練物が溶解または分散した塗工液を、直接、各種部材に塗工してもよい。
【００２２】
フィルム等の混練物は、光触媒作用によって二酸化炭素を発生することにより、有機物バインダ自身が自壊して二酸化炭素を発生する。このため、光照射部位、特に表面近くの光触媒（例えば、粒子）は、有機物バインダが消滅して粉状になる。これらは、水洗または空気中で振動させることにより、粉状になった光触媒を除去して、二酸化炭素発生機能の低下を防ぐことが好ましい。
【００２３】
特許文献１や２に係る蚊捕集器においては、装置内部にコーティング加工された二酸化チタンの光触媒反応により、空気中の有機物を分解した二酸化炭素を蚊の誘引に利用しているが、装置内面の薄膜コーティングされた二酸化チタンの物質量では、薄膜上の二酸化チタンの量が少ない上、空気中の有機物を分解して二酸化炭素を発生させるため、二酸化炭素の濃度が低すぎて、蚊を誘引するに足る二酸化炭素量（約６００ｐｐｍ）からはかけ離れていた。一方、第１実施形態に係る二酸化炭素発生体１によれば、光触媒を有機物バインダ中に混練させているので、活性光線照射により光触媒の酸化作用を高効率に行うことができ、結果として効率的に二酸化炭素を発生させることができる。なお、用途によって発生させたい二酸化炭素発生量は異なるものであるが、二酸化炭素発生量を所望の量にする方法として、所望の量を発生する自壊性二酸化炭素発生体を用いる方法の他、例えば、後述する第２実施形態のように、装置に工夫を施して、装置から放出される二酸化炭素発生量が所望の量となるように調整する方法も好適に適用できる。後者の方法は、自壊性二酸化炭素発生体から発生する二酸化炭素が経時的に減少していった場合にも適用できる。
【００２４】
（変形例）  本発明に係る二酸化炭素発生体は、種々の変形が可能である。例えば、支持体を用いずに、混練物からなるフィルムまたはシート単体を二酸化炭素発生体として用いることができる。また、カートリッジ内に混練物を充填させたり、担持体に混練物を担持させたりしてもよい。なお、以降の図において同一の要素部材は同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００２５】
図２に、ビーズ状の混練物の一例を示す。ビーズ５０は、有機物バインダ５２中に粒子状の光触媒５１が分散されて成る。ビーズ５０の粒径（直径）は用途により変動し得るが、例えば、１ｍｍ〜１ｃｍ位とすることができる。粒径が小さすぎると使用に必要な二酸化炭素の量を発生できる期間が短くなり、粒径が大きすぎると光触媒の光吸収によって光が粒子全体に行きわたり難くなる。ビーズの粒径の下限は、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましく、１．０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、ビーズの粒径の上限は１２ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下が更に好ましく、４ｍｍ以下が特に好ましい。ビーズの粒径により、二酸化炭素発生量が異なり、更に経時的な二酸化炭素発生量の挙動も異なるので、異なる粒径のビーズを組み合わせて、所望の二酸化炭素発生量が得られるように調整してもよい。
【００２６】
ビーズ５０の粒子形状は特に限定されず、例えば、球状、棒状、フレーク状等の粒子を用いることができる。ビーズ５０の製造方法は特に限定されず、公知の方法を制限なく利用できる。例えば、光触媒５１と有機物バインダ５２の混練物をペレット化したり、混練物を粉砕したり、造粒したりすることにより得られる。
【００２７】
有機物バインダと酸化チタンの割合は、二酸化炭素を発生できる時間と発生量に関係する。有機バインダの割合（有機バインダの容積/（有機バインダ＋酸化チタンの容積））は、発生させたい二酸化炭素量および寿命を考慮してニーズに応じて適宜設定できるが、１〜６０％とすることが好ましい。酸化チタンを多く含ませることにより、発生できる二酸化炭素量を多くすることができる一方、寿命が短くなる。有機バインダの下限は、２％以上がより好ましく、５％以上が更に好ましく、１０％以上とすることが特に好ましい。また、有機バインダの上限は、５０％以下とすることよりが好ましく、４０％以下が更に好ましく、３０％以下とすることが特に好ましい。
【００２８】
造粒方法としては混合造粒、強制造粒、熱利用造粒などの方法がありうるが、本粒状体の製造にはバインダを用いるため混合造粒が最も望ましい。混合造粒としては転動造粒、流動層造粒、撹拌造粒などの方法が考えられるが、このなかでも転動造粒はバインダとして乾式、湿式のいずれも選択することができ、粒度分布の広い造粒物が期待できて好ましい。傾斜した浅い円形容器を４０〜５０°傾斜させ，１０〜３０ｒｐｍで回転させておき，粉体を供給するとともに，液体バインダを適量添加する方法、または傾斜したドラムを回転させ，ドラムの片側から粉体を供給し，片側から粒状体として排出する方法が挙げられる。
【００２９】
［第２実施形態］
次に、二酸化炭素発生体および二酸化炭素発生システムの適用例について説明する。
図３は、第２実施形態に係る二酸化炭素発生システムを蚊捕集用途に用いた一例を示す模式的斜視図である。二酸化炭素発生システムたる蚊捕集器２は、内部に空間が形成された箱型の構成を成し、底部に蚊捕集ユニット１１、頂部に光源ユニット１３が設けられ、これらの間に二酸化炭素発生ユニット１２が設置されている。蚊捕集ユニット１１および光源ユニット１３は、二酸化炭素発生ユニット１２に対して着脱自在に構成されている。光源ユニット１３の側方下部には、蚊を誘引するための開口部である蚊侵入口１４が設けられている。二酸化炭素発生ユニット１２の側面には、二酸化炭素を高濃度で排出する排気口１５が複数設けられている。
【００３０】
図４に、図３のＩＶ−ＩＶ切断部断面図を示す。二酸化炭素発生ユニット１２は、平面視上の形状が円形状の２重筒型構造を有する。２重筒型構造は、外郭を構成する外筒２７、外筒２７と所定の間隙を持って対向配置される内筒２６を有する。内筒２６の外側主面には、円筒に添うように平面視上の形状がドーナツ状でＹ軸方向に延在された形状の二酸化炭素発生体２２が配置されている。内筒２６より内側にある内部空間２０は、内筒２６内面、光源ユニット１３の内部上面および蚊捕集ユニット１１の内部側面により画定される。内筒２６および外筒２７は、用いる光触媒の活性光線を透過可能な材料により構成する。即ち、可視光応答型光触媒に用いる用途には可視光透過性の材料を、紫外光応答型の光触媒を用いる場合には紫外光透過性の材料（例えば、プラスチック材料、ガラス）から構成する。
【００３１】
二酸化炭素発生ユニット１２の外側主面を構成する外筒２７には、排気口１５が複数設けられている。また、外筒２７と内筒２６からなる筒型構造の上面には、空気の出入りを規制する低通気性網２５が配置されている。二酸化炭素発生体２２で発生した二酸化炭素は、滞留空間２１に滞留しながら、低通気性網２５と排気口１５との圧力損失の差および二酸化炭素と空気の比重差により主として排気口１５から外部に放出されるようになっている。低通気性網２５と排気口１５の網目の圧力損失差は、例えば、網目サイズ、口径、厚み、材質等により調節できる。上記構成により、蚊捕集器２の側面にある排気口１５から高濃度に二酸化炭素が放出するようになっている。
【００３２】
二酸化炭素発生体２２の二酸化炭素発生能力、排気口１５の放出量、低通気性網２５と排気口１５の圧力損失差、および滞留空間２１のサイズ等を設計することにより、排気口１５から外部に放出される二酸化炭素濃度を所望の濃度に調整することができる。排気口１５から排出される二酸化炭素排出濃度は用途により変動し得るが、大気中の二酸化炭素濃度よりも充分に高い濃度とする観点から、６００ｐｐｍ以上であることが好ましく、８００ｐｐｍ以上であることがより好ましく、１０００ｐｐｍ以上であることが更に好ましい。６００ｐｐｍ以上とすることにより、高効率に蚊を誘引することができる。なお、所望の二酸化炭素発生量が維持できるように、排気口１５や低通気性網２５の開口サイズを変更可能な設計としたり、滞留空間２１の容積を切り替え可能な装置としてもよい。また、排気口１５や低通気性網２５が開口する回数、即ち、換気する回数を制限して、排出量を所望値になるようにしてもよい。このようにすることにより、二酸化炭素発生体から発生する二酸化炭素の量を用途に応じて変更したり、経時的に二酸化炭素発生量が減少した場合において、所望の二酸化炭素発生量に調整することができる。
【００３３】
内筒２６には、二酸化炭素発生体２２から発生した二酸化炭素を通過させるための微細孔２８が複数設けられている。これにより、二酸化炭素発生体２２から発生した二酸化炭素を内部空間２０内にも送り込み、内部空間２０の二酸化炭素濃度を空気中の二酸化炭素濃度よりも高い状態とすることができる。但し、微細孔２８は必須ではなく、排気口１５の二酸化炭素濃度を所望の値、例えば６００ｐｐｍ以上に設計することが難しい場合には、内部空間２０に二酸化炭素を送り込む機構を設けずに、二酸化炭素発生体２２から発生した二酸化炭素を専ら滞留空間２１に排出する構成とすることが有効である。即ち、二酸化炭素発生体２２で発生した二酸化炭素を滞留空間２１に滞留・濃縮させながら、低通気性網２５と排気口１５の圧力損失の差と、二酸化炭素と空気の比重差とにより排気口１５から外部に二酸化炭素を放出させる設計が有効である。
【００３４】
内部空間２０内には、二酸化炭素発生ユニット１２の側面を構成する内筒２６に固設された空気循環ファン２３が設置されている。空気循環ファン２３によって蚊侵入口１４から装置内部に向かう空気の流れが作り出され、蚊９が蚊侵入口１４から蚊捕集器２内部に誘導される。空気循環ファン２３は、蚊捕集器２の稼働に合わせて自動的に作動させてもよいし、任意にオン・オフ可能なようにしてもよい。二酸化炭素発生ユニット１２の内部下方には、平面視上の面積が小さくなるテーパー部２４が設けられ、開口面積が下方に行くにつれて小さくなるように構成され、その下面の開口部は、蚊捕集ユニット１１と連通している。
【００３５】
蚊捕集ユニット１１は、蚊９を最終的に捕獲する領域である。蚊捕集ユニット１１の側面には、内部の空気を外部に放出するための排気口１６が複数設けられている。蚊捕集ユニット１１の上面の入り口部３１には、二酸化炭素発生ユニット１２と隔離する開閉機構（不図示）が設けられており、捕集された蚊を除去するときには蚊捕集ユニット１１を閉鎖し、除去できるようになっている。
【００３６】
光源ユニット１３は、光触媒の活性光線を照射する役割を担う。また、光源３０の使用により発生する熱は、蚊を誘引する熱源としての役割も担っている。また、光源３０に紫外光を含む場合、蚊を誘引する効果も有している。蚊は、赤外のセンシング機能や紫外光に誘引される特性を有するので、熱や紫外光を併用してもよい。第２実施形態においては、活性光線として、光源３０の他に、太陽光ないし室内光を併用する構成を採用している。太陽光ないし室内光で充分に光触媒を励起できる場合には光源３０をオフし、太陽光ないし室内光が弱いまたは利用できない場合には光源３０をオンする。これにより、省エネを実現できる。なお、太陽光等により光量が充分な場合であっても、光源を熱源或いは紫外光による蚊の誘引のために利用してもよい。また、光源３０とは別の赤外光発生部を設けて熱を発生させてもよい。光源３０の出射光強度は、太陽光等の強度に応じて調整可能に構成してもよい。
光源３０のオン・オフの判定は、太陽光・室内光強度測定部１８の結果に基づいて行われる。光源ユニット１３内には、光源３０や太陽光・室内光強度測定部１８を作動させるための電気回路等が内蔵されている。なお、光強度測定に代えて、二酸化炭素濃度を検知して、光源３０の照射条件を決定してもよい。
【００３７】
二酸化炭素発生体２２は、図２に示すビーズ５０がカートリッジ内に充填され、カートリッジが内筒２６の外側側面に着脱自在に取り付けられている。使用に必要な量の二酸化炭素が放出されなくなった二酸化炭素発生体２２は、新品に交換できる構成となっている。
【００３８】
第２実施形態に係る二酸化炭素発生システムによれば、有機物バインダに光触媒を混練させているので、光触媒のまわりに分解させる対象が大量に存在する。このため、上記特許文献１、２に比して二酸化炭素発生量を大幅に増やすことができる。また、光源３０の発熱効果および紫外光を用いれば、蚊の誘引効果を更に高めることができる。更に、活性光線として太陽光ないし室内光を併用しているので、省エネを図ることができる。また、殺虫剤や電撃法によらずに蚊を捕集できるので、人体に害が無く安全であるというメリットを有している。
【００３９】
（変形例）  第２実施形態に係る蚊捕集器は一例であり、種々の変形が可能である。例えば、図３および図４の蚊捕集器は、光源ユニット１３に光源を配置せず、内筒２６の内側側面に光源を配置することができる。内側側面に光源を設置することにより、走光性の昆虫等の捕集を効果的に防止することができる。また、高効率に光触媒を活性化することができる。また、二酸化炭素発生ユニット１２の側面の太陽光の受光率を高めるために、下方に行くに従って面積が広くなるようなテーパーを設けもよい。別の変形例として、図３の蚊捕集ユニット１１と光源ユニット１３を上下逆に設置することも可能である。また、光源は必ずしも一体的に蚊捕集器に備えられている必要は無く、必要時に別体の光源を取り付けてもよく、或いは取り付けずに照射するものでもよい。
【００４０】
また、第２実施形態においては、二酸化炭素発生体としてビーズ５０をパッキングしたもの用いたが、シート状のものや第１実施形態の二酸化炭素発生体１を用いてもよい。また、内筒２６の両壁面に塗工により二酸化炭素発生体の層を形成してもよい。また、炭素繊維等の担持体に混練物を担持させたものを用いてもよい。
【００４１】
図５に、別の変形例に係る二酸化炭素発生システムである蚊捕集器３の一例の模式的斜視図を示す。蚊捕集器３は、吊り下げタイプであり、図中の左端に光源３０ｂを具備し、その隣接する領域に自壊性二酸化炭素発生体であるフィルム５５ｂが配設されている。蚊捕集器３の図中の右端には、粘着テープ巻取り部６２があり、その隣接する領域に粘着テープが引き出され、粘着面が表面に露出するようになっている。粘着テープの先端面は、裏面側に誘導され固定されている。蚊捕集器３に活性光線を照射することにより二酸化炭素が発生し、光源３０ｂの稼働による熱により温度が上昇して蚊を誘引する。そして、誘引された蚊は粘着テープによって捕獲される。使用に必要な粘着力がなくなった粘着テープは、蚊捕集器３の裏面側から引出し、裏面に取り付けられたカッターにより不要部分を切断するようになっている。また、使用に必要な量の二酸化炭素が放出されなくなったフィルム５５ｂは、新品のフィルムに交換可能になっている。また、図５の蚊捕集器３において、光源を設けずに太陽光ないし室内光を用いたり、別体の光源で照射してもよい。その場合は、必要に応じて熱源を用いてもよい。図５に示す構成によれば、装置構成が簡便であるというメリットがある。
【００４２】
図６に、更に別の変形例に係る二酸化炭素発生システムである蚊捕集器４の模式的上面図を示す。蚊捕集器４は、上面がない矩形状の箱型構造からなる。そして、側面の一つには、ＬＥＤシート３０ｄが取り付けられ、ＬＥＤシート３０ｄ上にシート状の二酸化炭素発生体２２ｄが設置されている。そして、ＬＥＤシート３０ｄの設置面以外の底面を含む内壁には、粘着シート６１ｄが取り付けられている。
【００４３】
蚊は、二酸化炭素により誘引され、上面の蚊侵入口１４ｄから蚊捕集器３内に誘導される。そして、粘着シート６１ｄに捕獲される。就寝中等に利用したい場合には、蚊捕集器３の筐体部を遮光材料により構成し、ＬＥＤシート３０ｄの光が外部に漏れないように設計すればよい。ＬＥＤシートと二酸化炭素発生体とを直接または近接位置に配置することにより、省エネルギー化を図りながら高効率に二酸化炭素を発生させることができる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に、二酸化炭素発生体または二酸化炭素発生システムを、植物生長促進用途に用いる例について説明する。図７に第３実施形態に係る二酸化炭素発生システム５の一例を示す模式的側面図を、図８に図７のVIII−VIII切断部断面図を示す。二酸化炭素発生システム５は、ボンベ状の円筒筐体７０から配管７１を介して所望の濃度の二酸化炭素が、植物栽培容器７３に供給されるようになっている。植物栽培容器７３内には、二酸化炭素の濃度を測定する濃度センサ７４が設けられ、配管７１には調節弁７２が設けられ、濃度センサ７４の測定結果に基づいて植物栽培容器７３内の二酸化炭素濃度が一定に保たれるようになっている。円筒筐体７０の側面の下方には、円筒筐体７０内で発生した高濃度二酸化炭素を含む空気をスムーズに植物栽培容器７３に送れるように吸気口７６が複数設けられている。
【００４５】
円筒筐体７０の内部中央には、円柱状の光源３０ｅが設けられ、底部近傍には二酸化炭素を植物栽培容器７３に送るファン２３ｅが設けられている。そして、光源３０ｅと所定の間隙を持って円筒のカートリッジ状の二酸化炭素発生体２２ｅが配設されている。二酸化炭素発生体２２ｅは、二酸化炭素発生システム５の外郭を構成する側壁面内部と所定の間隙を持って対向配置されている。光源３０ｅと二酸化炭素発生体２２ｅにより囲まれた空間および二酸化炭素発生体２２ｅと円筒筐体７０により囲まれた領域は、二酸化炭素発生体２２ｅから発生した高濃度の二酸化炭素を収容する滞留空間２１ｅとなっている。滞留空間２１ｅに充填された二酸化炭素は、ファン２３ｅによる流れおよび調節弁７２により、配管７１を介して箱型の植物栽培容器７３内に供給されるようになっている。
【００４６】
二酸化炭素発生システム５によれば、植物栽培容器７３に対して、外付け装置で容易に二酸化炭素を供給することができる。また、二酸化炭素発生体２２ｅは、円筒筐体７０に対して着脱自在に構成されており、寿命を全うした後は、新しいものに簡便に変更できる。第３実施形態によれば、二酸化炭素を簡便なシステムで高効率に供給することができる。また、所定濃度で二酸化炭素を植物栽培容器７３に供給することが可能である。
【００４７】
（変形例）
第３実施形態において、円柱状の光源３０ｅと二酸化炭素発生体２２ｅに代えて、ＬＥＤシート等とシート状の二酸化炭素発生体とを積層させ、捲回させた構造を円筒筐体７０内に内蔵させてもよい。また、図４に示したようなカートリッジ状の二酸化炭素発生体や、シート状の二酸化炭素発生体を、箱型の植物工場内の壁面等に直接設置してもよい。例えば、図１のような形態において、支持体３３として粘着シートを用い、植物工場内の壁面に貼り付ける方法が例示できる。また、箱型の植物工場内の壁面に直接、本発明の混練物を塗工してもよい。また、図２で説明した様なビーズ状の混練物からなる二酸化炭素発生体あるいはカートリッジに充填した二酸化炭素発生体を、植物の近接位置であって且つ活性光線が照射可能な位置に任意に設置してもよい。また、植物工場用途に限定されず、野菜や花等の植物栽培キット内に、小型の二酸化炭素発生体を設置してもよい。また、屋外の畑において使用することもできる。例えば、植物を支える支柱棒を太陽光の透過材料で構成し、且つ空気の出入り孔を設け、内部に混練物たるビーズを詰めて二酸化炭素が発生するようにしてもよい。
【００４８】
本発明は、上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、上記実施形態および変形例は、互いに好適に組み合わせられる。
【００４９】
≪実施例≫
以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する。但し、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。
【００５０】
光触媒として、二酸化チタン（ＴｉＯ２）と酸化タングステン（ＷＯ３）を用いた。図９に、ＴｉＯ２とＷＯ３において、紫外・可視光帯域の吸収スペクトルと光触媒反応に使用できるフォトン数をプロットした図を示す。反応に使用できるフォトン数は其々極大値を有している。例えば、０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの活性光線を照射する場合、光のエネルギーは、短波長側にいくにつれて大きくなるため、フォトン数は短波長の活性光線の方が少なくなる。一方、光触媒はバンドギャップ以上のエネルギーの光を照射しなければ光触媒反応を起こすことができず、また、光触媒における光の吸収効率は光のエネルギーが高いため短波長側の光をよく吸収する。従って、フォトン数の波長依存性と、光触媒におけるフォトンの吸収の波長依存性から、活性光線として好適に使用できる波長の最適値が求められる。図９に示すように、ＴｉＯ２の最適な活性光線の波長は３４０ｎｍ、ＷＯ３の最適な活性光線の波長は３８０ｎｍであり、更に、ＷＯ３は４６０ｎｍ付近まで可視光を吸収することがわかる。
【００５１】
そこで、ＴｉＯ２の活性光線として、３６０ｎｍを中心波長とし、３００〜４００ｎｍの帯域の光が照射できるブラックライト（東芝社製、２０Ｗ）を用いた。また、ＷＯ３の活性光線として、（１）前述のブラックライト、または（２）紫外線をカットしたキセノンランプ（林時計工業社製、１５０Ｗ）を用いた。キセノンランプを用いる際の紫外線のカットには、旭テクノグラス社製のＹ−４３フィルターを使用し、４６０ｎｍ以下の波長域が照射されるようにした。ブラックライトの強度はトプコン社製の紫外線照度計（本体：ＵＶＲ−２，  プローブ：ＵＤ−３６）で計測した値で０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃとなるようにした。また、紫外光カットしたキセノンランプの強度は、ウシオ電機社製のスペクトル照度計（ＵＳＲ−４０Ｄ）で計測した値で０．６ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃとした。
【００５２】
（実施例１）混練物として、セルロースに二酸化チタンを混練させた３〜５ｍｍ径のビーズを用いた。二酸化チタンの含有量は、セルロース１００質量部に対して、８５〜１２０質量部とした。
【００５３】
上記ビーズを半径３．２ｃｍのシャーレに載置し、これを容積０．５Ｌのガラス製の密閉空間に入れた装置において、活性光線に対する経時的な二酸化炭素（ＣＯ２）濃度を追跡した。光照射前の密閉空間には相対湿度５０％の合成空気を満たした。照射光源として、東芝社製の２０Ｊ／秒のブラックライトを用いた。光の照度は、トプコン社製の紫外線照度計（UVR-2,UD-36）を用いて、０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの紫外光を照射した。ＣＯ２発生量は、INNOVA社製のマルチガスモニタを用いて測定した。測定後、密閉容器を開放して再び相対湿度５０％の合成空気で満たし、２度目の測定を同様の手順で行った。２度目の測定後、密閉容器を開放して、ビーズの表面にある白色の粉を振り落とし、再び相対湿度５０％の合成空気で満たし、３度目の測定を同様の手順で行った。
【００５４】
（実施例２）
紫外光の照射強度を０．４ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃに変更した以外は、実施例１のサンプルを用いて同様の実験を行った。
【００５５】
図１０に、実施例１における照射時間とＣＯ２発生量（濃度）の関係をプロットした図を示す。紫外光を照射してから５分後には、密閉空間内のＣＯ２濃度が６００ｐｐｍを超える（初期ＣＯ２生成速度２．５８ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ）ことを確認した。２回目の測定ではＣＯ２の生成速度が１回目のそれよりも遅くなっていた。これは、有機物バインダが自壊によって減少しているためと考えられるが、１００時間の光照射で１０，０００ｐｐｍ以上、つまり、５時間の光照射で蚊の誘因に効果がある６００ｐｐｍ以上（初期ＣＯ２生成速度０.８１８ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ）の高濃度のＣＯ２を生成することを確認した。３回目の実験におけるＣＯ２の生成速度が２回目のそれよりも大きくなったのは、有機物バインダの自壊によって表面に偏析した光触媒が振り落としの工程により除去され、表面から深い位置まで紫外線が透過した結果、ＣＯ２生成能力が回復したためである。
【００５６】
図１１に、実施例１と実施例２とのＣＯ２の変化を示す。同図より、光強度を２倍にすると、ＣＯ２の生成速度も約２倍となり、光触媒活性が光量に依存することがわかる。即ち、光強度、照射面積によって任意にＣＯ２生成量を制御し得ることが明らかになった。
【００５７】
図１１の結果より、０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃとした実施例１のサンプルを、第２実施形態の図３に示す蚊捕集器に適用した場合のＣＯ２濃度を算出した。算出に当たり、以下の条件を適用した。
滞留部寸法：ＣＯ２滞留部外径＝１９ｃｍ、
ＣＯ２滞留部内径＝触媒外径＝１７ｃｍ，
滞留部幅＝１ｃｍ、触媒層厚さ＝１ｃｍ、
ＣＯ２滞留部高さ＝１５ｃｍ
換気回数Ｎ＝１時間あたりの滞留部の空気の流量／滞留部体積
滞留部から放出されるＣＯ２濃度
＝１時間で触媒から発生するＣＯ２の量／（滞留部体積×換気回数）
【００５８】
その結果、以下の知見が得られた。
（１）紫外線の強度０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの場合、紫外線を照射してから５分で、滞留部から放出されるＣＯ２濃度は、蚊を誘引可能な６００ｐｐｍを超える。
（２）二酸化炭素滞留部の換気回数を１時間で５回とし、二酸化炭素発生体２２から内筒側にはＣＯ２が流れない構造とした場合には、紫外線を照射してから１時間後の滞留部から放出されるＣＯ２濃度は、２２００ｐｐｍ、放出量は４２４０ｃｍ３／ｈとなる。また、紫外線照射から１００時間後の滞留部から放出されるＣＯ２濃度は、１１４０ｐｐｍ、紫外線照射から４５０時間後の滞留部から放出されるＣＯ２濃度は、８００ｐｐｍとなる。
【００５９】
なお、睡眠時に人間が発生するＣＯ２は、呼気量：０．３７ｍ３／ｈ＝６．２Ｌ／ｍｉｎ、ＣＯ２濃度：４％に対し、ＣＯ２発生量：６．２×０．０４＝０．２４８Ｌ／ｍｉｎ＝２４８ｃｍ３／ｍｉｎ＝１４４８０ｃｍ３／ｈであるので、発生するＣＯ２は睡眠時に人間が発生するＣＯ２よりは少なく、人間に害を及ぼす恐れはない。
【００６０】
また、図１１の実施例において、島津製作所社製ガスクロマトグラフ質量分析計（GCMS-QP2010）を用い、ＣＯ２以外の気相の反応生成物の存在を測定した。２４時間照射した後、ガスクロマトグラフ質量分析計のピークを観測した結果、ＣＯ２以外の気相物質として一酸化炭素（ＣＯ）の存在が認められたが、その濃度はＣＯ２のそれよりも、３桁低かった。また、ごく微量のカルボン酸からなる分子が観測できたがその量は装置の定量可能な下限よりも少量であった。つまり、本実施例で観測された反応生成物はほぼＣＯ２であって、ごく微量のＣＯとカルボン酸を含む化合物が生成するものの、それらは人間の健康を害する程の濃度で存在しないことを確認した。
【００６１】
本発明者らが実験を重ねたところ、ＣＯ２発生量は、光触媒の種類、粒径、バインダの割合、活性光源のいずれかが異なると変動することがわかった。以下、これらの値を変更して検討した結果を示す。
【００６２】
（実施例３）  光触媒として、二酸化チタン（NP400、P&E Corp.Ltd.社製）を用いたこと、二酸化チタン１００質量部に対し有機バインダ（セオラス（登録商標））を３０質量部用いたこと、およびビーズの粒径２ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にしてビーズを作製し、同様の評価を行った。
【００６３】
（実施例４）  二酸化チタン１００質量部に対して有機バインダを２０質量部とした以外は、実施例３と同様にして、ビーズを作製し、同様の評価を行った。
【００６４】
（実施例５）  ビーズの粒径が５ｍｍとなるようにしたこと以外は、実施例５と同様にビーズを作製し、同様の評価を行った。
【００６５】
（実施例６）  光触媒として二酸化チタンの代わりに酸化タングステン（ルミレッシュ  ＣＷ−１）を用いたこと、ビーズの粒径を４ｍｍとしたこと以外は、実施例３と同様にビーズを作製して同様の評価を行った。
【００６６】
（実施例７）  活性光線としてブラックライトに代えて上述したキセノンランプを用いて可視光を照射した以外は、実施例６と同様の評価を行った。可視光照度は２６０００Ｌｘであり、活性光線の照射強度は０．６ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃとした。
【００６７】
（実施例８）二酸化チタンとして、ルチルを含む二酸化チタン（Ｐ-２５、Degussa社製）を用いたこと、およびビーズの粒径（直径）を２．６ｍｍとした以外は、実施例３と同様の方法でビーズを作製し、同様の評価を行った。
【００６８】
実施例３〜６、８において、０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で紫外光照射して１時間後のＣＯ２濃度を測定し、ＣＯ２生成速度を算出した。また、実施例７においては、０．６ｍＪ／ｃｍ２ｓｅｃの強度で可視光を照射して１時間後のＣＯ２濃度を測定し、ＣＯ２生成速度を算出した。これらの結果を表１に示す。
【表１】
0005779288.tif 000002
【００６９】
実施例７においては、活性光線強度（０．６ｍＪ／ｃｍ２）が他の実施例より低いが、ＣＯ２生成速度は、０．１ｎＬ／ｃｍ２ｓｅｃよりも高いことを確認した。また、実施例６のＣＯ２生成速度は、表１に示したように、実施例６と同程度であることがわかった。また、ＣＯ２生成速度は、ビーズの粒径、バインダの混合割合、光触媒粒子の粒径により比較的大きく変動することを確認した。例えば、実施例４，５より、活性光線照射１時間後のＣＯ２生成速度は、ビーズの粒径が５ｍｍ径より２ｍｍ径の方が有利であり、実施例３と実施例８より、助触媒の存在や光触媒粒子の粒径・性状によってＣＯ２生成速度が大きく変わることがわかった。
【符号の説明】
【００７０】
１、２２  自壊性二酸化炭素発生体
３〜４  蚊捕集器
５  二酸化炭素発生システム
９  蚊
１１  蚊捕集ユニット
１２  二酸化炭素発生ユニット
１３  光源ユニット
１４  蚊侵入口
１５、１６  排気口
１８  太陽光・室内光強度測定部
２０  内部空間
２１  滞留空間
２３  空気循環ファン
２４  テーパー部
２５  低通気性網
２６  内筒
２７  外筒
２８  微細孔
３０  光源
３１  入り口部
３３  支持体
５０  ビーズ
５１  光触媒
５２  有機物バインダ
５５  フィルム
６２  粘着テープ巻取り部
７０  円筒筐体
７１  配管
７２  調節弁
７３  植物栽培容器
７４  濃度センサ
７５  排出口
７６  吸気口
【要約】
【課題】簡便なシステムで高効率に二酸化炭素を発生できる自壊性二酸化炭素発生体、およびこれを搭載する二酸化炭素発生システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る自壊性二酸化炭素発生体は、光触媒と、光触媒５１が混練された有機物バインダ５２を主成分とする固体状の混練物を備え、以下の（ｉ）、（ｉｉ）を満たす。
（ｉ）有機物バインダ５２は、光触媒５１の光触媒作用によって自壊して二酸化炭素を発生する。
（ｉｉ）混練物６０に、光触媒５１に対する活性光線を０．８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃの強度で照射した場合に、常温・常圧で二酸化炭素が０．１ｎＬ／ｃｍ２・ｓｅｃ以上発生する。
【選択図】図２【図１】
0005779288.tif 000003
【図２】
0005779288.tif 000004
【図３】
0005779288.tif 000005
【図４】
0005779288.tif 000006
【図５】
0005779288.tif 000007
【図６】
0005779288.tif 000008
【図７】
0005779288.tif 000009
【図８】
0005779288.tif 000010
【図９】
0005779288.tif 000011
【図１０】
0005779288.tif 000012
【図１１】
0005779288.tif 000013