(57)【要約】【課題】光触媒である細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板、およびその製造方法を提供する。【解決手段】細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板；ならびに該基板の製造方法であって、その表面に液状の亜鉛錯体の薄膜を介して細線状の酸化亜鉛微細結晶を有する基板を高温水蒸気分解する工程；および熱処理する工程を含む方法。【選択図】図１
2008229412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板。
【請求項２】
請求項１記載の基板の製造方法であって、その表面に液状の亜鉛錯体の薄膜を介して細線状の酸化亜鉛微細結晶を有する基板を高温水蒸気分解する工程；および熱処理する工程を含む方法。
【請求項３】
液状の亜鉛錯体が、少なくとも炭素原子、水素原子および酸素原子を含んでなる、亜鉛原子と錯体を形成しうる配位子と、亜鉛原子とが形成した錯体であって、常温、常圧で液状である錯体である、請求項２記載の方法。
【請求項４】
液状の亜鉛錯体が、式：
【化１】
2008229412.tif 000011
（式中、Ｘは、式：
【化２】
2008229412.tif 000012
（式中、ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立に炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）で表されるアルコキシアルキルメチル基または炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し；
Ｙは、式：
【化３】
2008229412.tif 000013
（式中、Ｒａ′およびＲｂ′は、それぞれ独立に炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）で表されるアルコキシアルキルメチル基を表し；
Ｚは、水素原子または炭素原子数１〜４の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）
で示される、アルコキシアルキルメチル基を有するβ−ジケトナトを配位子とする亜鉛錯体である、請求項３記載の方法。
【請求項５】
液状の亜鉛錯体が、下記：
【化４】
2008229412.tif 000014
より選択される少なくとも１種の亜鉛錯体である、請求項４記載の方法。
【請求項６】
その表面に液状の亜鉛錯体の薄膜を介して細線状の酸化亜鉛微細結晶を有する基板を高温水蒸気分解する工程が、該基板を、水蒸気を含む雰囲気ガス中、１００℃〜２２０℃で酸化処理する工程である、請求項２〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
熱処理する工程が、高温水蒸気分解後の基板を、酸素ガスまたは酸素元素を含むガスのうち少なくとも一種類のガスが含まれた雰囲気ガス中、４００〜１０００℃で、加熱処理する工程である、請求項２〜６のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒である細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有害物質により地球環境の悪化が懸念され、環境を改善させる材料として光触媒の研究が積極的に進められている。光触媒の原料としては、主に多孔性構造を有する酸化チタン微結晶が使用されている。しかし、酸化チタン微結晶には、近紫外線には応答するが太陽光や室内光などの可視光線には応答しない；高温生成を必要とする；高価である；といった欠点があるため、新たな触媒が求められている。そしてこのような欠点を有しない触媒として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）光触媒が実用化されつつある。酸化亜鉛光触媒は、可視光線応答型であり、低温でかつ比較的短い工程で生成することができ、安価であり、また接触面積が大きいため高い活性が期待できるため、広範囲での用途を期待することができる。このような酸化亜鉛光触媒のうち、特定の配位子を含む亜鉛錯体を加熱昇華させた後冷却することにより細線状の析出物を得；それを高温水蒸気分解し；熱処理することにより得られるウルツ鉱型構造を有する細線状の酸化亜鉛微細結晶が特に優れた光触媒活性を有することが認められている（特許文献１および非特許文献１）。
【０００３】
このような細線状の酸化亜鉛微細結晶を幅広い分野で光触媒として実用化するためには、基板に接着して安定化する必要があるが、細線状の酸化亜鉛微細結晶を通常の接着剤を用いて基板に接着しようとすると、細線状の酸化亜鉛微細結晶が接着剤層に沈んでしまう、または細線状の酸化亜鉛微細結晶が接着剤によってコーティングされてしまい、光触媒活性が低下してしまうといった問題があった。このため、接着剤を使用せずに細線状の酸化亜鉛微細結晶を基板に安定に接着する方法および細線状の酸化亜鉛微細結晶を安定に接着した基板の開発が求められていた。
【０００４】
一方、低い融点を有し、水分、空気および熱に対して優れた安定性を有するために薄膜形成に適した、亜鉛などの金属錯体としては、各種の錯体が開発されている（特許文献２）が、これらはＣＶＤ法による金属薄膜形成に適した金属錯体として開発されたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３８１１９号公報
【特許文献２】ＷＯ２００５／０８７６９７号パンフレット
【非特許文献１】応用部物理学会発表予稿集２００６年３月「ナノ単結晶ＺｎＯ集合体によるマイクロワイヤを用いた可視光動作光触媒」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を行った結果、その表面に液状の亜鉛錯体の薄膜を介してウルツ鉱構造の細線状の酸化亜鉛微細結晶を有する基板を高温水蒸気分解し；そして熱処理することにより、接着剤を使用しなくても細線状の酸化亜鉛微細結晶が酸化亜鉛薄膜を介して基板に一体化して安定に接着されるとともに、基板に接着された細線状の酸化亜鉛微細結晶が、酸化亜鉛微細結晶単独と同等またはそれ以上の光触媒活性を有していることを見出して、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板に関する。本発明は、また当該基板の製造方法であって、その表面に液状の亜鉛錯体の薄膜を介して細線状の酸化亜鉛微細結晶を有する基板を高温水蒸気分解する工程；および熱処理する工程を含む方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、接着剤を使用しなくても細線状の酸化亜鉛微細結晶が酸化亜鉛薄膜を介して一体となって安定に接着されており、酸化亜鉛微細結晶単独と同等またはそれ以上の光触媒活性を有している基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板について
本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板において、細線状の酸化亜鉛微細結晶とは、ウルツ鉱型構造を有する細線状の酸化亜鉛の微細結晶である。
【００１０】
このウルツ鉱型構造を有する細線状の酸化亜鉛の微細結晶は、以降に記載する方法によって得ることができる。
【００１１】
本発明の基板において、基板とは、通常、光触媒を固定するために使用される基板であれば、任意の基板であることができる。具体的には、ガラス基板、シリコン基板、ＧａＡｓ基板、ＭｇＯ基板、サファイア基板、ＺｎＯ基板、ＣｄＳ基板などを用いることができる。これらの基板としては、アモルファス、多結晶、単結晶のものがあるが、目的に応じて選択することができる。
【００１２】
本発明の基板において、上記の細線状の酸化亜鉛微細結晶は、上記基板に、酸化亜鉛薄膜を介して一体化して接着している。この酸化亜鉛薄膜は、細線状の酸化亜鉛微細結晶と同等のウルツ鉱型構造を有する微細結晶である。この酸化亜鉛薄膜も、以降に記載する方法によって基板上に形成することができる。
【００１３】
細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板の製造方法について
本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板は、その表面に液状の亜鉛錯体の薄膜を介して細線状の酸化亜鉛微細結晶を有する基板を高温水蒸気分解する工程；および熱処理する工程を含む方法によって製造することができる。
【００１４】
１）細線状の酸化亜鉛微細結晶
本方法において用いる細線状の酸化亜鉛微細結晶は、ウルツ鉱型構造を有する細線状の酸化亜鉛の結晶であれば、いかなる方法を用いて製造したものも使用することができるが、例えば上述の特許文献１に記載された方法により製造することができる。
【００１５】
具体的には、昇華性を有する有機亜鉛錯体、例えばＡｃａｃ（アセチルアセトン基）、ＤＰＭ（ジピバロイルメタネート基）、ＨＦＡ（ヘキサフルオロ基）、ｉ−ＰｒＣｐ（イソプロピルシクロペンタジエニル基）がその価数の数だけ亜鉛イオンに配位結合した錯体を、酸化ガスまたは酸素元素を含む雰囲気ガス中、減圧、常圧又は加圧下、亜鉛錯体が昇華する温度、例えば約１２０℃〜１５０℃、好ましくは１３０℃で加熱昇華させた後、有機亜鉛錯体がその昇華点以下の温度となるまで雰囲気を冷却して細線状の析出物を得る。ついで得られた細線状の析出物を水蒸気を含む雰囲気ガス中、約１００℃〜２２０℃で酸化処理することにより高温水蒸気分解させる。ついで、酸素ガスまたは酸素元素を含むガスのうち少なくとも一種類のガスが含まれた雰囲気ガス中、減圧、常圧又は加圧下、例えば１００Pa〜１００kPaの圧力下、約４００〜１０００℃、好ましくは８００℃で、１〜２時間、細線状の析出物を再加熱処理する。再加熱することにより、析出物が結晶化して、ウルツ鉱型構造を有する細線状の酸化亜鉛微細結晶が得られる。
【００１６】
ここで用いる昇華性を有する有機亜鉛錯体のなかでは、式：
【００１７】
【化５】
2008229412.tif 000003
【００１８】
で示される、アセチルアセトナト基（Ａｃａｃ）と亜鉛とが形成する錯体を好ましく用いることができる。
【００１９】
２）液状の亜鉛錯体
本発明の方法において用いる液状の亜鉛錯体は、少なくとも炭素原子、水素原子および酸素原子を含んでなる、亜鉛原子と錯体を形成しうる配位子と、亜鉛原子とが形成した錯体であって、常温、常圧で液状である錯体である。低い融点を有するため常温、常圧で液状であって、水分、空気及び熱に対して優れた安定性を有するため、取り扱いも容易であり、基板への塗布も容易に行うことができる。このような配位子としては、アルコキシアルキルメチル基を有するβ−ジケトナト配位子を好ましく用いることができる。このアルコキシアルキルメチル基を有するβ−ジケトナト配位子は、式：
【００２０】
【化６】
2008229412.tif 000004
【００２１】
（式中、Ｘは、式：
【００２２】
【化７】
2008229412.tif 000005
【００２３】
（式中、ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立に炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）で表されるアルコキシアルキルメチル基または炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し；
Ｙは、式：
【００２４】
【化８】
2008229412.tif 000006
【００２５】
（式中、Ｒａ′およびＲｂ′は、それぞれ独立に炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）で表されるアルコキシアルキルメチル基を表し；
Ｚは、水素原子または炭素原子数１〜４の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）
で示される配位子である。
【００２６】
このようなジケトナト配位子が亜鉛原子と形成する亜鉛錯体は、下記式：
【００２７】
【化９】
2008229412.tif 000007
【００２８】
（式中、Ｘは、式：
【００２９】
【化１０】
2008229412.tif 000008
【００３０】
（式中、ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立に炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）で表されるアルコキシアルキルメチル基または炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し；
Ｙは、式：
【００３１】
【化１１】
2008229412.tif 000009
【００３２】
（式中、Ｒａ′およびＲｂ′は、それぞれ独立に炭素原子数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）で表されるアルコキシアルキルメチル基を表し；
Ｚは、水素原子または炭素原子数１〜４の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を表す）
で示される亜鉛錯体である。
【００３３】
このような亜鉛錯体としては、具体的には以下の亜鉛錯体を好ましく用いることができる。
【００３４】
【化１２】
2008229412.tif 000010
【００３５】
上記の亜鉛錯体は、WO2005/087697号に具体的に記載されており、WO2005/087697号に記載の方法で製造することができる。
【００３６】
３）細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板の製造方法
ｉ）酸化亜鉛微細結晶の基板への接着
本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板を製造するには、まず基板上に、上記の液状の亜鉛錯体を塗布するなどの方法により基板上に液状の亜鉛錯体の薄膜を形成する。液状の亜鉛錯体は、それ自体が液状であるため、溶媒を使用せずにそのまま用いることができる。しかしながら、溶媒を使用する場合、溶媒としては、通常のあらゆる有機溶剤が使用でき、例えば、ヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類；トルエン等の芳香族炭化水素類；テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル等のエーテル類；アセトニトリル等のニトリル類；酢酸エチル等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられる。またその際、溶媒を用いる溶液濃度は、０．０１モル／Ｌ以上が好ましい。使用基板上に形成する液状の酸化亜鉛錯体の薄膜の厚さは、好ましくは０．５〜５００μm、特に好ましくは１０〜１００μmである。また、塗布する際の温度は、常温〜６０℃の間であるのが望ましい。塗布に際しては、任意の塗布方法を用いることができるが、例えば少量の液状亜鉛錯体を基板上に置き、ローラーなどで伸ばすことによって塗布することができる。次いで上記の酸化亜鉛微細結晶を散布または飛散させ、乾燥させる。酸化亜鉛微細結晶の量は、目的に応じて適宜選択することができるが、好ましくは基板表面１cm2当り０．０１〜１g/cm2、より好ましくは基板表面１cm2当り０．０１〜０．５g/cm2である。このようにすることによって、基板表面に液状の亜鉛錯体の薄膜を介して細線状の酸化亜鉛微細結晶を有する基板を得ることができる。
【００３７】
ｉｉ）高温水蒸気分解
ついで、上記で得られた基板を、高温水蒸気分解する工程に付す。具体的には、その表面に酸化亜鉛微細結晶を有する基板を、水蒸気を含む雰囲気ガス中、約１００℃〜２２０℃で酸化処理することにより、亜鉛錯体を高温水蒸気分解させる。
【００３８】
ｉｉｉ）熱処理
ついで、高温水蒸気分解後の基板を、酸素ガスまたは酸素元素を含むガスのうち少なくとも一種類のガスが含まれた雰囲気ガス中、減圧、常圧または加圧下、例えば１００Pa〜１００kPaの圧力下、約４００〜１０００℃、好ましくは約８００℃で、１〜２時間加熱処理する。加熱処理することにより、亜鉛錯体が、酸化亜鉛微細結晶に変化して、細線状の酸化亜鉛結晶と一体となって基板に固定される。
【００３９】
上記の方法で製造することができる本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を、酸化亜鉛薄膜を介して接着した基板では、接着剤を使用しなくても細線状の酸化亜鉛微細結晶が酸化亜鉛薄膜を介して一体となって安定に接着されており、また酸化亜鉛微細結晶単独と同等またはそれ以上の光触媒活性が示される。そして可視光線に応答して高い光触媒活性を示す本発明の基板は、空気浄化フィルター、高速道路の壁面、建築物の外壁、光源の周囲に用いる笠などの材料、内装材など広い範囲の用途に用いることができる。
【実施例】
【００４０】
以下に本発明を実施例により説明する。
【００４１】
〔製造例１〕
酸化亜鉛微細結晶の製造
製造例１では、図１に示す酸化亜鉛結晶体作成装置および図２に示す高温酸化炉を用いて、酸化亜鉛微細結晶を製造した。
【００４２】
図１に示す酸化亜鉛結晶体作成装置は、ヒーターで加熱した原料を冷却ファンで冷却する構造になっており、シリンダー内がバキュームポンプで減圧されるため、原料が昇華しやすい。
【００４３】
市販のビス（アセチルアセトナト）亜鉛（Ｚｎ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2）０．４ｇ(日本化学産業株式会社)を酸化亜鉛結晶体作成装置のシリンダー内に置き、酸素雰囲気下、減圧下、ヒーターを用いて１３０℃に加熱することにより、アセチルアセトン亜鉛を昇華させた。ついで窒素ガスを２００ml／分の流量で導入することにより、昇華したアセチルアセトン亜鉛を、冷却ファンにより冷却された冷却部へ導き、そこで、昇華したアセチルアセトン亜鉛を析出させた。この工程を１時間連続することにより、アセチルアセトン亜鉛全量を昇華させることができ、冷却部には、針状の析出物が生成していた。
【００４４】
次にヒーターを冷却部に取り付け、水蒸気を含む雰囲気ガス中、２２０℃で１時間加熱した。
【００４５】
シリンダーの内部温度が室温、常圧に戻ってから、シリンダー内の試料を、石英製のボートに盛り、高温酸化炉へ移した。酸素雰囲気下、常圧のまま８００℃で１時間加熱した。
【００４６】
その結果、長さ５〜１０mmほどの針状の微細結晶０．０５〜０．２ｇが得られた。その拡大写真を図３に示す。
【００４７】
得られた微細結晶について、Ｃｕ−ＫαのＸ線源を用いたＸＲＤ測定により結晶体の構造解析を行った。測定には、Philips社製粉末Ｘ線回折装置を使用した。その測定結果を図４に示す。
【００４８】
図４から明らかなように、（1010）、（0002）、（1011）、（1012）、（1120）に回折ピークが認められたので、得られた結晶体が酸化亜鉛（ＺｎＯ）微細結晶であることが確認された。
【００４９】
〔製造例２〕
製造例２では、液状の亜鉛錯体であるビス（２−メトキシ−６−メチル−３，５−ヘプタンジオナト）亜鉛（II）を製造した。
【００５０】
撹拌装置、温度計および滴下漏斗を備えた内容積５００mlのフラスコに、ナトリウムメトキシド１００．６ｇ（１８６２mmol）およびヘキサン３００mlを加えた。次いで、氷冷下、２−ブロモプロピオン酸メチル３００．３ｇ（１７９８mmol）を緩やかに滴下した後、撹拌しながら２時間反応させた。反応終了後、氷冷下、水３００mlを添加し、有機層を分液した。その後、有機層を水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧蒸留（７４℃、１２２３６Pa）し、無色液体として２−メトキシプロピオン酸メチル９７．０ｇを得た（単離収率：４６％）。
【００５１】
撹拌装置、温度計および滴下漏斗を備えた内容積２００mlのフラスコに、ナトリウムアミド５．１５ｇ（１３２mmol）を加え、反応系内をアルゴンで置換した後、トルエン８０mlを加えた。次いで、冷却下、３−メチル−２−ブタノン１２．０ｇ（１３９．３mmol）を緩やかに滴下して１５分間撹拌した後、上記で調製した２−メトキシプロピオン酸メチル５．６５ｇ（４７．８mmol）を滴下して、撹拌しながら３０分間反応させた。反応終了後、氷冷下、水５０mlを加えた後、水層を分液し、酢酸で中和した。水層をエーテルで抽出した後、エーテル抽出液を水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。濾過後、濾液を濃縮した後、濃縮物を減圧蒸留（４１℃、２７Pa）し、無色液体として、２−メトキシ−６−メチル−３，５−ヘプタンジオン４．２５ｇを得た（単離収率：５２％）。
【００５２】
撹拌装置、温度計および滴下漏斗を備えた内容積５０mlのフラスコに、２８％ナトリウムメトキシドのメタノール溶液６．５６ｇ（３４．０mmol）を加え、氷冷下、上記で合成した２−メトキシ−６−メチル−３，５−ヘプタンジオン６．００ｇ（３４．８mmol）を緩やかに滴下し、５分間撹拌した。次いで、塩化亜鉛（II）２．２６ｇ（１６．６mmol）をメタノール２０mlに溶解させた溶液を緩やかに滴下し、氷冷下、撹拌しながら３０分間反応させた。反応終了後、反応液から減圧下でメタノールを留去した。その後、ヘキサン２０mlおよび水２０mlを加え、有機層を分液した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。濾過後、濾液を濃縮した後、濃縮物を減圧蒸留（１６０℃、２７Pa）し、粘性のある黄色液体として、ビス（２−メトキシ−６−メチル−３，５−ヘプタンジオナト）亜鉛（II）４．９１ｇを得た（単離収率：７３％）。
【００５３】
ビス（２−メトキシ−６−メチル−３，５−ヘプタンジオナト）亜鉛（II）は、以下の物性値を示した。
IR(neat(cm-1)): 2972, 2932, 1582, 1513, 1432, 1333, 1211, 1118, 912, 805, 558（β−ジケトン特有のピーク（1607cm-1）が消失し、β−ジケトナト特有のピーク（1582cm-1）が観察された。）
元素分析（Ｃ18Ｈ30Ｏ6Ｚｎ）：炭素５３．１％、水素７．４５％、亜鉛１６％（理論値：炭素５３．０％、水素７．４１％、亜鉛１６．６％）
MS(m/e):641, 406
【００５４】
ＭＳの結果より、この亜鉛錯体が、二量体構造であることが推定された。
【００５５】
〔実施例１〕
実施例１では、製造例１で得た酸化亜鉛微細結晶を、製造例２で得た液状の亜鉛錯体を用いてガラス基板に接着して、本発明の基板を製造した。また比較例としては、酸化亜鉛微細結晶を、無機接着剤を使用して基板に接着させた。
【００５６】
製造例２で製造した、液状の亜鉛錯体である（ビス（２−メトキシ−６−メチル−３，５−ヘプタンジオナト）亜鉛（II）を原液のまま、Pyrexガラス基板上に、２種類の膜厚、０．０１mmおよび０．１mmとなるように、ローラーで塗布した。ついで、製造例１で得た酸化亜鉛微細結晶を基板表面１cm2当たり０．５ｇ散布し、乾燥させた。この基板を、水蒸気を含む雰囲気ガス中、約２２０℃で酸化処理した。次に酸素ガス中、常圧、８００℃で、１時間加熱処理して、本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板を得た。
【００５７】
〔比較例１〕
比較例として、Pyrexガラス基板上に、無機アルミナ系接着剤Ａｌ2Ｏ3（ニラコ社製）を、膜厚０．０１mmまたは０．１mmでローラーにより塗布し、製造例１で得た酸化亜鉛微細結晶を基板表面１cm2当たり０．１ｇ散布し、乾燥させて、酸化亜鉛微細結晶を接着させた基板を得た。
【００５８】
〔試験例１〕
試験例１では、実施例１および比較例１で製造した基板について、光触媒活性を検討した。
【００５９】
実施例１および比較例１で製造した基板、ならびに基板に接着していない酸化亜鉛微細結晶のみについても、Ｃｕ−ＫαのＸ線源を用いて、ＸＲＤ強度を測定した。その結果を図５および図６に示す。また、本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板については、２０kV１００mAの電子線源を用いて、その接着面のＳＥＭ図を撮影した。ＳＥＭ図を図７に示す。
【００６０】
図５から明らかなように、本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板は、酸化亜鉛微細結晶体のみについてと同一の回折角（1010）、（0002）、（1011）、（1012）においてピークを示したので、本発明の基板において用いた液状の亜鉛錯体もまた酸化亜鉛に変化したことが示された。また、試験したいずれの濃度（図５中の表記Ｈ：亜鉛錯体原液、表記Ｌ：有機溶媒に希釈した亜鉛錯体溶液）、膜厚の亜鉛錯体を用いた場合であっても、本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板は、優れた光触媒活性を示した。特に亜鉛錯体を原液のまま０．０１mmまたは０．１mmの膜厚で塗布して酸化亜鉛微細結晶を接着した場合では、酸化亜鉛微細結晶のみを用いた場合よりも優れた光触媒活性が示された。このことは、液状の亜鉛錯体を用いて酸化亜鉛微細結晶を接着することにより、液状の亜鉛錯体が酸化亜鉛微細結晶に変化すると共に、細線状の酸化亜鉛微細結晶と一体化し、一体化した酸化亜鉛が優れた光触媒活性を有することを示している。
【００６１】
一方、図６から明らかなように、Ａｌ2Ｏ3接着剤を用いた場合では、０．１mmの膜厚で接着剤を塗布した場合に、０．０１mmの膜厚で塗布した場合に比べて、酸化亜鉛微細結晶の光触媒活性が低下していた。このことは、酸化亜鉛微細結晶が、厚い接着剤層に埋もれてしまい、光触媒活性を示すことができないことを示している。
【００６２】
図７の、本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板の接着面のＳＥＭ図からは、酸化亜鉛微細結晶が基板に接着していることが認められ、接着剤を使用しなくても、酸化亜鉛微細結晶を基板に接着することができることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明により、接着剤を使用しなくても細線状の酸化亜鉛微細結晶が酸化亜鉛薄膜を介して一体となって安定に接着されており、酸化亜鉛微細結晶単独と同等またはそれ以上の光触媒活性を有している基板を得ることができる。そしてこのような基板は、空気浄化フィルター、空気浄化フィルター、高速道路の壁面、建築物の外壁、光源の周囲に用いる笠などの材料、内装材など広い範囲の用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】酸化亜鉛微細結晶を製造するための酸化亜鉛結晶体作成装置である。
【図２】酸化亜鉛微細結晶を製造するための高温酸化炉である。
【図３】酸化亜鉛微細結晶の拡大写真である。
【図４】酸化亜鉛微細結晶のＸＲＤ強度の測定結果である。
【図５】本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板および酸化亜鉛微細結晶のＸＲＤ強度の測定結果である。
【図６】Ａｌ2Ｏ3接着剤を用いて酸化亜鉛微細結晶を接着した基板のＸＲＤ強度の測定結果である。
【図７】本発明の細線状の酸化亜鉛微細結晶を接着した基板の接着面のＳＥＭ図である。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図７】
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