(57)【要約】【課題】可視光領域の光によっても有効に光触媒作用を発揮し、かつ光触媒反応に貢献する光の利用効率を高めるとともにその反応速度を効果的に増大させることのできる環境浄化材を提供する。【解決手段】この環境浄化材は、分散媒体としての流体２と、流体２に流動状態で分散、保持された光触媒粒子４と、流体２に流動状態で分散、保持された非線形光学粒子５と、流体２に流動状態で分散、保持された蓄光燐光粒子６と、を備えている。光源７からの光を蓄光燐光粒子６で蓄光、燐光し、この燐光を非線形光学粒子５が非線形光学効果により短波長化する。この短波長光が光触媒粒子４を活性化させる。可視光駆動化及び紫外光分散光源化を図りつつ、流体２として例えば汚染水を用いれば、高い浄化性能で浄化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体又は固体よりなる分散媒体と、
前記分散媒体に流動又は固定状態で分散、保持された光触媒粒子と、
前記分散媒体に流動又は固定状態で分散、保持された非線形光学粒子と、
前記分散媒体に流動又は固定状態で分散、保持された蓄光燐光粒子と、を備えていることを特徴とする環境浄化材。
【請求項２】
前記非線形光学粒子がＬｉＮｂＯ３及びＬｉＴａＯ３から選ばれる少なくとも１種よりなる請求項１に記載の環境浄化材。
【請求項３】
前記蓄光燐光粒子がＣａＡｌ２Ｏ４よりなる請求項１又は２に記載の環境浄化材。
【請求項４】
浄化しようとする流体が流通可能な通孔を有する容器と、該容器内に三者が混合、分散した状態で充填された光触媒粒子、非成形光学粒子及び蓄光燐光粒子と、を備えていることを特徴とする環境浄化材。
【請求項５】
前記非線形光学粒子がＬｉＮｂＯ３及びＬｉＴａＯ３から選ばれる少なくとも１種よりなる請求項４に記載の環境浄化材。
【請求項６】
前記蓄光燐光粒子がＣａＡｌ２Ｏ４よりなる請求項４又は５に記載の環境浄化材。
【請求項７】
前記分散媒体として流体を用いて前記光触媒粒子の光触媒作用により該流体中の汚染物質を浄化する環境浄化装置であって、
反応容器と、該反応容器内に入れられた請求項１乃至３のいずれか一つに記載の環境浄化材と、該反応容器内の前記流体を撹拌する撹拌手段と、前記蓄光燐光粒子に所定の光を照射する光源と、を備えていることを特徴とする環境浄化装置。
【請求項８】
前記分散媒体として流体を用いて前記光触媒粒子の光触媒作用により該流体中の汚染物質を浄化する環境浄化方法であって、
反応容器内に請求項１乃至３のいずれか一つに記載の環境浄化材を入れ、前記流体を撹拌して前記光触媒粒子、前記非線形光学粒子及び前記蓄光燐光粒子を分散させながら、該蓄光燐光粒子に所定の光を照射することにより、該蓄光燐光粒子が蓄光、燐光した光を該非線形光学粒子で短波長光に変換するとともに、該短波長光で該光触媒粒子を活性化させることを特徴とする環境浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は環境浄化材、環境浄化装置及び環境浄化方法に関し、詳しくは光触媒反応を利用して環境を浄化する環境浄化材並びにこの環境浄化材を用いた環境浄化装置及び環境浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光触媒反応（酸化・還元反応）を利用して、例えば汚染水を浄化したり、あるいは悪臭ガスを分解したりして、環境を浄化することが行われている。
【０００３】
酸化チタン（ＴｉＯ２）に代表される光触媒は、活性化のために紫外光領域の光を必要とする。すなわち、光触媒は、バンドギャップ以上のエネルギーをもつ紫外光が照射されることにより活性化されて、励起電子や励起正孔を生成する。励起電子は、物質を還元する力をもち、空気中の酸素と反応して、過酸化水素を作る（還元反応）。一方、励起正孔は、水と反応して、活性酸素の一種で酸化力に富むＯＨラジカルを生成する（酸化反応）。
【０００４】
このような光触媒反応を利用して環境を浄化する環境浄化材として、例えば、車両用防塵脱臭用フィルタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１に開示されたフィルタは、活性炭等よりなる吸着材がバインダーで保持されたポリプロピレン繊維等よりなる不織布と、この吸着材の外表面に担持された光触媒粒子と、この光触媒粒子と分離してその近傍に存在するように不織布に担持された蓄光材料粒子とを備えている。この蓄光材料粒子は、光触媒粒子を活性化させる波長領域、すなわち紫外光領域を含む光源（紫外線ランプ）からの光照射を受けることにより、その光を蓄えて発光するものである。なお、前記特許文献１には、この蓄光材料粒子の材料として、Ｚｎ２ＳｉＯ４／Ｍｎ等の酸素系、ＺｎＳ／Ｃｕ等の硫化物系やアルミナ酸化物系の蓄光材料が例示されている。また、これらの蓄光材料は、蓄光材料に入射した光よりも波長の高い（エネルギー準位の低い）光を発光する。すなわち、蓄光材料における波長のピークは、励起波長よりも発光波長の方が高くなる。
【０００６】
このフィルタでは、多数の光触媒粒子に対して蓄光材料粒子がランダムに存在するので、光源の光に対して影になる位置の光触媒粒子にも蓄光材料粒子からの光が当たるようになる。このため、光源からの光が当たらない位置にある光触媒粒子も活性化させることができ、浄化性能を向上させることが可能になる。
【０００７】
しかしながら、このフィルタにおいて光触媒を活性化させるためには、紫外光領域の光を発する光源が必須となる。
【０００８】
一方、太陽光やハロゲンランプ等の簡便な白色光源によっても光触媒作用を発揮する光触媒品も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
この特許文献２には、基材と、この基材上に形成された膜状の非線形光学材料層と、この非線形光学材料層の上に形成された膜状の光触媒材料層とからなり、光触媒材料が最上層となるように基板上に積層された薄膜構造をもつ光触媒品が開示されている。この非線形光学材料は、光が入射した際に２次又はそれ以上の非線形相互作用を生じるものであり、例えば波長５００ｎｍ以上の光に対して第２次高調波発生を起こすことで、光触媒材料が活性化する波長域よりも長波長の光を光触媒材料が活性化する波長域の光に変換する。なお、特許文献２には、非線形光学材料として、ＺｎＳ、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）等が例示されている。
【００１０】
また、前記特許文献２には、非線形光学材料よりなるコア（中核）部と、光触媒材料よりなりコア部を被覆するシェル（外殻）部とからなり、光触媒材料が最外層となるように積層、複合化されたコア−シェル構造をもつ光触媒品も開示されている。
【００１１】
これらの光触媒品では、非線形光学材料の第２次高調波発生を利用することにより、例えば５００ｎｍ以上の波長領域をもつ光を短波長化して、光触媒材料を活性化させることができる。
【００１２】
しかしながら、前記特許文献２に開示された光触媒品では、光触媒材料が最上層又は最外層となるように膜状の光触媒材料層と非線形光学材料層とが接して積層されているので、光源からの光は光触媒材料層を透過しなければ非線形光学材料層に到達し得ない。このため、この光触媒品では、光源からの光が光触媒材料層で吸収される分だけ、光源からの光の利用効率が低下してしまうことを避けられない。
【００１３】
また、本発明者は、反応場における光触媒粒子の濃度を増加させても、必ずしも反応速度の向上につながらないことを実験により確認している。これは、光触媒粒子自身による光反射が要因であると考えられる。そうすると、前記特許文献２に開示された光触媒品では、最上層又は最外層にある膜状の光触媒材料層で光反射が起こり、これによっても、光源からの光の利用効率が低下すると考えられる。そして、光源からの光が光触媒材料層で反射してしまえば、光触媒の反応速度を効率的に増大させることもできないと考えられる。
【００１４】
さらに、前記特許文献２に開示された光触媒品では、光触媒材料と非線形光学材料とを複合化して積層するために、溶液化学的又は電気化学的手法による前処理工程が必須であり、その製造が面倒であるという問題もある。
【００１５】
さらに、前記特許文献２に開示された光触媒品では、光触媒材料層と非線形光学材料層とが接しているので、接触面は各材料の役割を果たせないという問題もある。
【特許文献１】特開２００１−２８６５３９号公報
【特許文献２】特開２００５−２８８４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、可視光領域の光によっても有効に光触媒作用を発揮し、かつ光触媒反応に貢献する光の利用効率を高めるとともにその反応速度を効果的に増大させることのできる環境浄化材を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、このような環境浄化材を面倒な前処理工程を経ることなく提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
一般に、非線形光学材料における非線形光学効果(短波長化)は、変換前の光が高強度かつコヒーレントである（位相が揃っている）ことの他に、非線形光学材料がセンチメートルオーダーの粗大単結晶であることが必要不可欠とされている。このため、ミクロンオーダーの非線形光学粒子を用いても、非線形光学効果は発現しないというのが従来の常識であった。詳しくは、非線形光学材料において非線形光学効果を発現させるためには、その非線形光学材料内で位相整合性を得るべくある程度の距離が必要であり、粒子状では位相整合性を得るための距離を確保できないと考えられていた。ところが、本発明者は、ミクロンオーダーの非線形光学粒子であっても可視光を紫外光化できることを実験で確認し、本発明を完成した。
【００１９】
すなわち、請求項１に記載の環境浄化材は、流体又は固体よりなる分散媒体と、前記分散媒体に流動状態又は固定状態で分散、保持された光触媒粒子と、前記分散媒体に流動状態又は固定状態で分散、保持された非線形光学粒子と、前記分散媒体に流動状態又は固定状態で分散、保持された蓄光燐光粒子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項２に記載の環境浄化材は、請求項１に記載の環境浄化材において、前記非線形光学粒子がＬｉＮｂＯ３及びＬｉＴａＯ３から選ばれる少なくとも１種よりなることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項３に記載の環境浄化材は、請求項１又は２に記載の環境浄化材において、前記蓄光燐光粒子がＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄよりなることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項４に記載の環境浄化材は、浄化しようとする流体が流通可能な通孔を有する容器と、該容器内に三者が混合、分散した状態で充填された光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項５に記載の環境浄化材は、請求項４に記載の環境浄化材において、前記非線形光学粒子がＬｉＮｂＯ３及びＬｉＴａＯ３から選ばれる少なくとも１種よりなることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項６に記載の環境浄化材は、請求項４又は５に記載の環境浄化材において、前記蓄光燐光粒子がＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄよりなることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項７に記載の環境浄化装置は、前記分散媒体として流体を用いて前記光触媒粒子の光触媒作用により該流体中の汚染物質を浄化する環境浄化装置であって、反応容器と、該反応容器内に入れられた請求項１乃至３のいずれか一つに記載の環境浄化材と、該反応容器内の前記流体を撹拌する撹拌手段と、前記蓄光燐光粒子に所定の光を照射する光源と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項８に記載の環境浄化方法は、前記分散媒体として流体を用いて前記光触媒粒子の光触媒作用により該流体中の汚染物質を浄化する環境浄化方法であって、反応容器内に請求項１乃至３のいずれか一つに記載の環境浄化材を入れ、前記流体を撹拌して前記光触媒粒子、前記非線形光学粒子及び前記蓄光燐光粒子を分散させながら、該蓄光燐光粒子に所定の光を照射することにより、該蓄光燐光粒子が蓄光、燐光した光を該非線形光学粒子で短波長光に変換するとともに、該短波長光で該光触媒粒子を活性化させることを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（１）請求項１乃至３に記載の環境浄化材は、分散媒体と、この分散媒体に分散、保持された光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子とを備えている。
【００２８】
前記分散媒体は流体であっても固体であってもいずれでもよい。ただし、製造の容易性を考慮すれば、分散媒体は流体であることが好ましい。また、流体は液体でも気体でもかまわないが、分散媒体への光触媒粒子等の分散の容易性を考慮すれば、液体が好ましい。
【００２９】
流体よりなる分散媒体とする場合は、この流体中に光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子が流動状態で分散、保持される。そして、この場合は、流体を保持するための容器と、容器内の流体を撹拌して流体中で光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子を流動状態で分散させるための撹拌手段とが必要である。
【００３０】
また、流体よりなる分散媒体とする場合は、分散媒体としての流体自体を光触媒粒子の光触媒作用により浄化する構成とすることができる。すなわち、例えば汚染物質を含む流体（汚染水や汚染ガス等）を分散媒体として採用することができる。
【００３１】
固体よりなる分散媒体とする場合は、この固体の表面に光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子が固定状態で分散、保持される。なお、この場合、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子を固体の表面に必ずしも固着させなくてもよい。例えば、繊維状の分散媒体（例えば、透明なガラス繊維）に光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子を絡めた状態で保持させてもよい。
【００３２】
また、固体よりなる分散媒体とする場合は、この環境浄化材で浄化しようとする流体、例えば汚染物質を含む流体（汚染水や汚染ガス等）が固体の表面に保持された光触媒粒子に接触可能となるような構成とすることができる。
【００３３】
分散媒体として用いる流体又は固体の種類としては、系外の光源からの光、蓄光燐光粒子が発した燐光及び非線形光学粒子により短波長化された短波長光が透過させうるものであれば、特に限定されず、これらの光をある程度吸収するものであってもよい。ただし、光の利用効率を高めるとともに光触媒反応の反応速度を増大させる観点より、光源の光、燐光及び短波長光が高い透過率で透過するものであることが好ましい。
【００３４】
流体よりなる分散媒体としては、例えば、水（光学的に不透明な汚染水を含む）、空気、燃焼排ガスなどを挙げることができる。固体よりなる分散媒体としては、例えば、ガラス繊維、フィルタ、壁・床材などを挙げることができる。
【００３５】
固体よりなる分散媒体とする場合は、光触媒反応により分散媒体自身が分解されないものとする必要がある。したがって、固体よりなる分散媒体とする場合は、セラミックス等の無機物や金属よりなる分散媒体とすることが好ましい。
【００３６】
また、固体よりなる分散媒体の形状や大きさは適宜設定可能である。ただし、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の総量を増大させる上では、比表面積が高いことが好ましい。
【００３７】
前記光触媒粒子の種類としては所望の光触媒作用を発揮するものであれば特に限定されず、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、三酸化タングステン、酸化セリウムや酸化第二鉄等の金属酸化物を採用することができる。これらの中でも、酸化チタンが優れた光触媒機能を発揮することから好ましい。
【００３８】
酸化チタンとしては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）のほか、含水酸化チタン、水和酸化チタン、メタチタン酸、オルトチタン酸や水酸化チタン等が挙げられる。また、酸化チタンの結晶型についても特に制限するものではなく、ルチル型でもアナターゼ型でもいずれでもよい。
【００３９】
前記非線形光学粒子の種類は、蓄光燐光粒子が発する燐光を非線形光学効果により光触媒粒子を活性化させうる短波長光に短波長化することができるものであれば特に限定されない。例えば、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＢａＢ２Ｏ４、ＫＨ２ＰＯ４やＺｎＧｅＰ２を採用することができる。これらの中でも、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３が好ましく、ＬｉＮｂＯ３が特に好ましい。
【００４０】
また、非線形光学粒子は、単結晶の粉砕品であることが好ましい。単結晶は規則正しい結晶構造をもっており、非線形光学効果が増大する実験結果に基づく結論である。
【００４１】
前記蓄光燐光粒子の種類は、所定の光源（可視光領域の光を含む光を発するもの）からの光を受けることで蓄光、燐光し、かつ、その燐光が非線形光学粒子で短波長化されることで光触媒粒子を活性化させることができるものであれば特に限定されない。例えば、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，ＤｙやＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｄｙを採用することができる。これらの中でも、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄが好ましい。
【００４２】
光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の粒径は、０．１〜１００μｍとすることが好ましく、５〜２０μｍとすることがより好ましい。これらの粒子が大きすぎると、各粒子において反応に寄与する比表面積が小さくなるので、紫外光分散光源化による光触媒反応の速度増大の効果が小さくなる。一方、これらの粒子が小さければ、各粒子において反応に寄与する比表面積が大きくなるので、紫外光分散光源化による光触媒反応の速度増大の効果が大きくなる。しかし、これらの粒子が小さすぎると、例えば、後処理で液体中に分散した粒子を分離、回収することが困難になる。
【００４３】
また、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の配合割合及び総量によって、光触媒反応の速度増大の効果が異なってくる。このため、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の配合割合及び総量は、光触媒反応の速度増大の効果が大きくなるように、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の種類、分散媒体や浄化対象物質等に応じて、適正に設定することが好ましい。
【００４４】
請求項１乃至３に記載の環境浄化材では、系外の所定の光源（可視光領域の光を含む光を発するもの）から蓄光燐光粒子が光を受けることで、以下に示すように光触媒反応が起こる。すなわち、系外の光源から光を受けた蓄光燐光粒子は、その光を蓄光、燐光する。そして、この蓄光燐光粒子が発する燐光は非線形光学粒子の非線形光学効果により短波長化される。これにより、蓄光燐光粒子で蓄光、燐光されてから非線形光学粒子で短波長化された短波長光を光触媒粒子に当てることができる。このため、光触媒粒子の活性化に寄与し得ない例えば可視光領域の光を系外の光源から照射する場合であっても、光触媒粒子の活性化が可能となり、光触媒の可視光駆動化を実現できる。
【００４５】
また、請求項１乃至３に記載の環境浄化材では、これらの光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の三者が分散媒体に分散した状態で保持されている。すなわち、反応場たる分散媒体中に光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の三者がランダムに分散しており、これら三者が相互に近接している。このため、系外の光源からの光を分散状態にある各蓄光燐光粒子で確実に蓄えて、この蓄光燐光粒子からの燐光を分散状態にある各非線形光学粒子で確実に短波長化し、この非線形光学粒子からの短波長光を分散状態にある各光触媒粒子に確実に当てて活性化させることができる。したがって、光源からの光の利用効率及び光触媒反応の反応速度を効果的に増大させることができ、光触媒に対する効率的な紫外光分散光源化を達成することが可能になる。
【００４６】
さらに、前述のとおり、例えば膜状の光触媒層が最外層に存在する場合は、系外の光源からの光が膜状の光触媒層で反射してしまい、光の利用効率や光触媒反応の反応速度を効果的に増大させることができないと考えられる。この点、請求項１乃至３に記載の環境浄化材では、光触媒粒子が分散媒体中に分散していることから、光触媒粒子自身により光源の光が系外に反射してしまうことを抑えることができる。したがって、光源からの光の利用効率を高める上で有利となる。
【００４７】
さらに、請求項１乃至３に記載の環境浄化材において、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の三者を流体よりなる分散媒体中に流動状態で分散、保持させたり、あるいは固体よりなる繊維状等の分散媒体中に光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の三者を絡めた状態で保持させたりする場合は、これら三者を複合化して一体化させる必要がないので、面倒な前処理工程が不要となる。
【００４８】
（２）請求項４乃至６に記載の環境浄化材は、容器と、該容器内に三者が混合、分散した状態で充填された光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子と、を備えている。
【００４９】
前記容器は、この環境浄化材により浄化しようとする流体（液体や気体）が容器内の光触媒粒子と接触しうる構成となっている必要がある。すなわち、この容器は、この環境浄化材により浄化しようとする流体が流通可能な通孔を有するものである。
【００５０】
前記容器の種類としては、系外の光源からの光を透過させうるものであれば、特に限定されず、これらの光をある程度吸収するものであってもよい。ただし、光の利用効率を高めるとともに光触媒反応の反応速度を増大させる観点より、光源の光が高い透過率で透過するものであることが好ましい。なお、光の系外散逸を防ぐため、光源は容器内側に配置し、容器の内側あるいは外側は鏡面とするなどが望ましい。また、前記容器は光触媒反応により分解されないものとする必要がある。したがって、前記容器としては、透明なガラス容器や耐分解性表面加工を施した透明樹脂容器などとすることが好ましい。なお、容器の形状や大きさは適宜設定可能である。
【００５１】
そして、この容器内に光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の三者が混合、分散した状態で充填されている。これらの光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子としては、請求項１乃至４に記載の環境浄化材のものと同様の構成とすることができる。
【００５２】
したがって、請求項４乃至６に記載の環境浄化材では、請求項１乃至３に記載の環境浄化材と同様、光触媒の可視光駆動化及び紫外光分散光源化を実現できるとともに、光源からの光の利用効率及び光触媒反応の反応速度を効果的に増大させることができる。よって、容器内を流通する流体を高い浄化性能で浄化することが可能となる。
【００５３】
また、請求項４乃至６に記載の環境浄化材は、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の三者を所定の容器内に充填させるという簡単な方法により製造することができ、これら三者を複合化して一体化させる面倒な製造工程が不要となる。
【００５４】
（３）請求項７に記載の環境浄化装置は、請求項１乃至３に記載の環境浄化材における前記分散媒体として流体を用いて前記光触媒粒子の光触媒作用により該流体中の汚染物質を浄化するものである。
【００５５】
この環境浄化装置は、反応容器と、この反応容器内に入れられた請求項１乃至３に記載の環境浄化材（前記分散媒体として流体を用いたもの）と、この反応容器内の前記流体を撹拌する撹拌手段と、前記蓄光燐光粒子に所定の光を照射する光源と、を備えている。
【００５６】
前記反応容器の種類としては、請求項４乃至６に記載の環境浄化材における容器と同様、光源からの光を透過させうるものであれば、特に限定されず、これらの光をある程度吸収するものであってもよい。ただし、光の利用効率を高めるとともに光触媒反応の反応速度を増大させる観点より、光源の光が高い透過率で透過するものであることが好ましい。なお、光の系外散逸を防ぐため、光源は容器内側に配置し、容器の内側あるいは外側は鏡面とするなどが望ましい。また、前記容器は光触媒反応により分解されないものとする必要がある。したがって、前記反応容器としては、透明なガラス容器や耐分解性表面加工を施した透明樹脂容器などとすることが好ましい。なお、反応容器の形状や大きさは適宜設定可能である。
【００５７】
前記撹拌手段としては、反応容器内の流体を撹拌して、流体中の光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子を流動、分散させうるものであれば特に限定されない。
【００５８】
前記光源の種類としては、光源からの光を受けた蓄光燐光粒子がその光を蓄光、燐光し、この燐光を非線形光学粒子が短波長化し、その短波長光により光触媒粒子を活性化させることができるのであれば、特に限定されない。例えば、水銀ランプ、発光ダイオード、蛍光灯、ハロゲンランプ、太陽光などを光源として用いることができる。
【００５９】
したがって、この環境浄化装置では、請求項１乃至３に記載の環境浄化材と同様、光触媒の可視光駆動化及び紫外光分散光源化を実現できるとともに、光源からの光の利用効率及び光触媒反応の反応速度を効果的に増大させることができる。よって、反応容器内に入れられた流体を高い浄化性能で浄化することが可能となる。
【００６０】
また、この環境浄化装置は、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の三者を所定の容器内で分散媒体としての流体中に分散、保持させるという簡単な方法により製造することができ、これら三者を複合化して一体化させる面倒な製造工程が不要となる。
【００６１】
（４）請求項８に記載の環境浄化方法は、請求項１乃至３に記載の環境浄化材における前記分散媒体として流体を用いて前記光触媒粒子の光触媒作用により該流体中の汚染物質を浄化するものである。
【００６２】
この環境浄化方法では、反応容器内に請求項１乃至３に記載の環境浄化材（前記分散媒体として流体を用いたもの）を入れ、前記流体を撹拌して前記光触媒粒子、前記非線形光学粒子及び前記蓄光燐光粒子を分散させながら、この蓄光燐光粒子に所定の光を照射する。これにより、蓄光燐光粒子が蓄光、燐光した光を非線形光学粒子で短波長光に変換するとともに、この短波長光で光触媒粒子を活性化させる。
【００６３】
したがって、この環境浄化方法では、請求項１乃至３に記載の環境浄化材と同様、光触媒の可視光駆動化及び紫外光分散光源化を実現できるとともに、光源からの光の利用効率及び光触媒反応の反応速度を効果的に増大させることができる。よって、反応容器内に入れられた流体を高い浄化性能で浄化することが可能となる。
【００６４】
以下、本発明に係る環境浄化材、環境浄化装置及び環境浄化方法を具現化した実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００６５】
（実施形態１）
本実施形態は、請求項１乃至３に記載の環境浄化材、請求項７に記載の環境浄化装置又は請求項８に記載の環境浄化方法を具現化したものである。
【００６６】
すなわち、図１に示される環境浄化装置（環境浄化材）は、反応容器１と、この反応容器１内に入れられた分散媒体としての液流体２と、反応容器１内の液流体２を撹拌する撹拌手段としてのエアーバブラー（酸素供給・撹拌手段）３と、反応容器１内の液流体２中で流動、分散される多数の光触媒粒子４と、反応容器１内の液流体２中で流動、分散される多数の非線形光学粒子５と、反応容器１内の液流体２中で流動、分散される多数の蓄光燐光粒子６と、この蓄光燐光粒子６に所定の光を照射する光源７と、を備えている。
【００６７】
この環境浄化装置は、液流体２を反応容器１内で内部循環させる内部循環型で、単段バッチ式のものであり、また、光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６を反応容器１内の液流体２中において流動状態で分散、保持する流動層タイプのものである。
【００６８】
反応容器１は透明なガラス製容器で、軸方向に沿って切った断面形状がＵ字状の円筒流路１０を有しており、この円筒流路１０内にエアーバブラー３が配設されている。また、反応容器１の中心部に光源７が配設されている。
【００６９】
この環境浄化装置では、浄化しようとする液流体（汚染水等）２が反応容器１の円筒状流路１０に入れられ、この液流体２中に光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６が所定の配合割合で混入されている。そして、エアーバブラー３で液体２を撹拌して触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６を分散させながら、光源７から蓄光燐光粒子５に所定の光を照射する。これにより、蓄光燐光粒子６が蓄光、燐光した光を非線形光学粒子５で短波長光に変換するとともに、この短波長光で光触媒粒子４を活性化させる。
【００７０】
ここに、本実施形態では、光触媒粒子４としてＴｉＯ２粒子を、非線形光学粒子５としてＬｉＮｂＯ３粒子を、蓄光燐光粒子６としてＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子をそれぞれ用いた。また、このＬｉＮｂＯ３粒子は、プレート状単結晶を乳鉢等を用いて粉砕したものである。また、これらのＴｉＯ２粒子、ＬｉＮｂＯ３粒子及びＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子はいずれも乳鉢等により２０μｍ以下に粉砕されたものであり、０．１μｍを超える程度から２０μｍまでの粒度分布をもつものである。そして、本実施形態では、光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６の配合割合を１：１：１とした。
【００７１】
この環境浄化装置は、液流体２として例えば汚染水を用いれば、汚染水の浄化に好適に利用することができる。
【００７２】
（実施形態２）
図２に示される本実施形態に係る環境浄化装置（環境浄化材）は、実施形態１に係る環境浄化装置を２つ繋げたもので、液流体２を連続的に供給、排出する２段連続式のものである。なお、以下の説明では反応容器を２つ有する２段式のものについて説明するが、反応容器を３つ以上つなげる多段連続式も勿論可能である。
【００７３】
すなわち、この環境浄化装置は、第１円筒流路１０Ａを有する第１反応容器１Ａと、第２円筒流路１０Ｂを有する第２反応容器１Ｂとを備えている。第１反応容器１Ａの第１円筒流路１０Ａと第２反応容器１Ｂの第２円筒流路１０Ｂとは連絡路１１により連通されている。そして、第１反応容器１Ａには流体供給口１２が設けられ、第２反応容器１Ｂには流体排出口１３が設けられている。なお、第１反応容器１Ａの第１円筒流路１０Ａ内に第１エアーバブラー３Ａが配設され、第１反応容器１Ａの中心部に第１光源７Ａが配設されている。また、第２反応容器１Ｂの第２円筒流路１０Ｂ内に第２エアーバブラー３Ｂが配設され、第２反応容器１Ｂの中心部に第２光源７Ｂが配設されている。さらに、第１反応容器１Ａの第１円筒流路１０Ａ及び第２反応容器１Ｂの第２円筒流路１０Ｂ内には光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６が所定の配合割合で配置されている。
【００７４】
この環境浄化装置では、第１エアーバブラー３Ａ、第２エアーバブラー３Ｂ、第１光源７Ａ及び第２光源７Ｂを作動させながら、第１反応容器１Ａの流体供給口１２から浄化前の液流体２を連続的に供給するとともに、浄化後の液流体２を第２反応容器１Ｂの流体排出口１３から連続的に排出させることにより、液流体２を連続的に浄化することができる。
【００７５】
この環境浄化装置は、前記実施形態１と同様、液流体２として例えば汚染水を用いれば、汚染水の浄化に好適に利用することができる。
【００７６】
（実施形態３）
本実施形態は、請求項１乃至３に記載の環境浄化材、請求項７に記載の環境浄化装置又は請求項８に記載の環境浄化方法を具現化したものである。
【００７７】
図３に示される環境浄化装置（環境浄化材）は、分散媒体に各粒子が包括的に保持された包括タイプのもので、また、処理流体が反応容器１内に連続的に供給される連続式のものである。すなわち、この環境浄化装置では、両端が閉鎖された円筒状の反応容器１内に分散媒体としてのガラス繊維８が絡められた集合体として入れられている。そして、このガラス繊維８に多数の光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６の三者が絡んだ状態で保持されている。
【００７８】
また、反応容器１の一端には流体供給口（通孔）１２が設けられ、反応容器１の他端には流体排出口（通孔）１３が設けられている。なお。反応容器１の中心部に光源７が配設されている。本実施形態における光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６の構成（各粒子の種類、粒径、配合割合等）は前記実施形態１におけるものと同様である。
【００７９】
この環境浄化装置では、光源７から蓄光燐光粒子５に所定の光を照射しながら、浄化しようとする流体（汚染水等の液体や汚染ガス等の気体）２を反応容器１内に連続的に流体供給口１２から供給するとともに流体排出口１３から排出させることで、流体２を連続的に浄化することができる。
【００８０】
この環境浄化装置は、例えば水道水の蛇口に配設すれば、水道水の浄化用フィルタとして好適に利用することができる。また、非常用飲料水の製造にも利用が可能である。
【００８１】
（実施形態４）
本実施形態は、請求項１乃至３に記載の環境浄化材、請求項７に記載の環境浄化装置又は請求項８に記載の環境浄化方法を具現化したものである。
【００８２】
図４に示される環境浄化装置（環境浄化材）は、分散媒体に粒子が担持、固定された担持タイプのもので、また、処理流体が反応容器１内に連続的に供給される連続式のものである。すなわち、この環境浄化装置は、スタティックミキサーに本発明を適用したものであり、両端が閉鎖された円筒状の反応容器１内にスタティックミキサーが配設されている。そして、このスタティックミキサーの表面に図示しない光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の三者が混合、分散した状態で担持されている。この担持は、光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の混合物を焼結したり、あるいは無機バインダーにより接着したりすることにより行った。
【００８３】
また、反応容器１の一端には図示しない流体供給口（通孔）が設けられ、反応容器１の他端には図示しない流体排出口（通孔）が設けられている。なお、反応容器１の中心部に光源７が配設されている。本実施形態における光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子の構成（各粒子の種類、粒径、配合割合等）は前記実施形態１におけるものと同様である。
【００８４】
この環境浄化装置では、光源７から蓄光燐光粒子に所定の光を照射しながら、浄化しようとする流体（汚染水等の液体や汚染ガス等の気体）２を反応容器内に連続的に流体供給口から供給するとともに流体排出口から排出させることで、流体２を連続的に浄化することができる。
【００８５】
この環境浄化装置は、例えば燃焼排ガスのＶＯＣｓ分解などに好適に利用することができる。
【００８６】
（実施形態５）
本実施形態は、請求項４乃至６に記載の環境浄化材を具現化したものである。
【００８７】
図５に示される環境浄化装置（環境浄化材）は、粒子が充填式に保持された充填層タイプのもので、また、処理流体が反応容器１内に連続的に供給される連続式のものである。すなわち、この環境浄化装置では、両端が閉鎖された円筒状の反応容器１内に光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６の三者が混合、分散した状態で充填、保持されている。
【００８８】
また、反応容器１の一端には流体供給口（通孔）１２が設けられ、反応容器１の他端には流体排出口（通孔）１３が設けられている。なお、反応容器１の中心部に光源７が配設されている。本実施形態における光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６の構成（各粒子の種類、粒径、配合割合等）は前記実施形態１におけるものと同様である。
【００８９】
この環境浄化装置では、光源７から蓄光燐光粒子５に所定の光を照射しながら、浄化しようとする流体（汚染水等の液体や汚染ガス等の気体）２を反応容器１内に連続的に流体供給口１２から供給するとともに流体排出口１３から排出させることで、流体２を連続的に浄化することができる。
【００９０】
この環境浄化装置は、前記実施形態３と同様、例えば水道水の蛇口に配設すれば、水道水の浄化用フィルタとして好適に利用することができる。また、非常用飲料水の製造にも利用が可能である。
【実施例】
【００９１】
本実施例では、前記実施形態１で説明した環境浄化装置（環境浄化材）を用いて、以下に示す効果確認試験を行った。
【００９２】
（試験例１）
この試験では、前記実施形態１における流体２としてオレンジIIを用いた。この流体２としてのオレンジは、初期濃度が約１１０ｐｐｍのものを２０００ミリリットル反応容器１内に入れた。
【００９３】
光源７として、太陽光に近い波長領域の光を発する水銀ランプ（４０Ｗ、東芝ライテック製の商品名「蛍光水銀ランプ」）を用いた。なお、この水銀ランプが発する光は、４００ｎｍ近傍の光と、６００ｎｍ近傍の光とが混在している。
【００９４】
ＴｉＯ２粒子として、和光純薬製の商品名「酸化チタン（ＩＶ）ルチル型」（以下、和光純薬製のＴｉＯ２粒子を「ＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子」と称する）を用いた。ＬｉＮｂＯ３粒子として、和光純薬製の商品名「ニオブ酸リチウム（９９．９９９５％−Ｎｂ）」と（以下、和光純薬製のＬｉＮｂＯ３粒子を「ＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子」と称する）と、単結晶をプレート状に切り出したＬｉＮｂＯ３（山寿製の商品名「ニオブ酸リチウムウエハー」）を乳鉢等で粉砕して得られたもの（以下、山寿製のＬｉＮｂＯ３粒子を「ＬｉＮｂＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子と称する」）とを用いた。蓄光燐光粒子６として、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子（根本特殊化学製の商品名「Ｖ３００」）を用いた。これらのＴｉＯ２粒子、ＬｉＮｂＯ３粒子及びＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子はいずれも乳鉢等により２０μｍ以下に粉砕されたものであり、０．１μｍを超える程度から２０μｍまでの粒度分布をもつものである。
【００９５】
そして、反応容器１内の流体２中に光触媒粒子４としてのＴｉＯ２粒子、非線形光学粒子５としてのＬｉＮｂＯ３粒子及び蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子を所定の配合割合及び総量で混入した。
【００９６】
すなわち、試料Ｎｏ．１では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇを入れた。試料Ｎｏ．２では、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇを入れた。試料Ｎｏ．３では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、非線形光学粒子５としてのＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子５ｇとを入れた。試料Ｎｏ．４では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた。試料Ｎｏ．５では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、非線形光学粒子５としてのＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた。試料Ｎｏ．６では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、非線形光学粒子５としてのＬｉＮｂＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた。
【００９７】
そして、所定の経過時間毎に、オレンジIIの濃度を測定した、その結果を図６に示す。なお、図６の縦軸は、オレンジIIの測定濃度（Ｃ）を初期濃度（Ｃ０）で正規化した正規化濃度（ｌｏｇ［Ｃ／Ｃ０］）。また、図６の横軸は反応時間（分）である。このため、図６において、ｌｏｇ［Ｃ／Ｃ０］と反応時間との関係を示す直線の負の傾きが大きいほど、反応速度が大きいことになる。
【００９８】
図６からわかるように、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇを入れた試料Ｎｏ．２では、ほとんど反応しなかった。
【００９９】
光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇを入れた試料Ｎｏ．１では、若干反応した。これは、光源７として用いた水銀ランプの光に、光触媒粒子４を活性化させる紫外光領域の光が含まれていることの影響によるものである。
【０１００】
光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、非線形光学粒子５としてのＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子５ｇとを入れた試料Ｎｏ．３では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇを入れた試料Ｎｏ．１と比較して、反応速度が若干増大した。これは、光源７からの光を受けた非線形光学粒子５が非線形光学効果によりその光を短波長化したことの影響によるものである。
【０１０１】
光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた試料Ｎｏ．４では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇを入れた試料Ｎｏ．１と比較して、反応速度が増大した。これは、光源７からの光を受けた蓄光燐光粒子６がその光を蓄光、燐光し、この燐光により光触媒粒子４が活性化したことの影響によるものである。
【０１０２】
光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、非線形光学粒子５としてのＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた試料Ｎｏ．５では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた試料Ｎｏ．４と比べて、反応速度が大きく増大した。これは、光源７からの光を受けた蓄光燐光粒子６がその光を蓄光し、反応場に分散した後に燐光し、さらにこの蓄光燐光粒子６からの燐光を受けた非線形光学粒子５が非線形光学効果によりその光を短波長化したため、反応容器全体にて分解反応が進行した影響によるものである。
【０１０３】
また、非線形光学粒子５としてＬｉＮｂＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子を用いた試料Ｎｏ．６では、非線形光学粒子５としてＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子を用いた試料Ｎｏ．５と比べて、反応速度が大きく増大した。これは、ＬｉＮｂＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子が単結晶由来のため、より効率的な非線形光学効果が得られた影響によるものと考えられる。
【０１０４】
以上の結果より、光触媒粒子４と、非線形光学粒子５と、蓄光燐光粒子６とを、５ｇずつの１：１：１の配合割合で混入することで、反応速度を大幅に増大できることが確認された。
【０１０５】
（試験例２）
この試験では、非線形光学粒子５として、ＬｉＮｂＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子の代わりに、単結晶をプレート状に切り出したＬｉＴａＯ３（山寿製の商品名「タンタル酸リチウムウエハー」。）を乳鉢等で粉砕して得られたもの（以下、山寿製のＬｉＴａＯ３粒子を「ＬｉＴａＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子と称する」）を用いた。
【０１０６】
すなわち、この試験の試料Ｎｏ．７では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、非線形光学粒子５としてのＬｉＴａＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた。
【０１０７】
その他の条件は、前記実施例１と同様にして効果確認試験を行った。その結果を、前記実施例１における試料Ｎｏ．１及び４〜６の結果と併せて図７に示す。
【０１０８】
図７より、非線形光学粒子５としてＬｉＴａＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子を用いた試料Ｎｏ．７では、非線形光学粒子５としてＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子を入れた前記試験Ｎｏ．５よりは反応速度が若干低いがほぼ同程度、反応速度が増大した。
【０１０９】
（試験例３）
この試験では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子と、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子とを５ｇずつ一定量とし、非線形光学粒子５としてのＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子の量を種々変更して、反応容器１内の流体２中に混入する光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６の配合割合及び総量を種々変更した。
【０１１０】
すなわち、この試験の試料Ｎｏ．８では非線形光学粒子５の量を３ｇとし、試料Ｎｏ．９では非線形光学粒子５の量を７ｇと、試料Ｎｏ．１０では非線形光学粒子５の量を１０ｇとした。
【０１１１】
その他の条件は、前記実施例１と同様にして効果確認試験を行った。その結果を、前記実施例１における試料Ｎｏ．５の結果と併せて図８及び図９に示す。
【０１１２】
図８より、前記試料Ｎｏ．５及び試料Ｎｏ．８〜１０の中では、光触媒粒子４と、非線形光学粒子５と、蓄光燐光粒子６とを５ｇずつ入れて、三者の配合比を１：１：１とした前記試料Ｎｏ．５の反応速度が最も増大した。
【０１１３】
また、図８より、光触媒粒子４と、蓄光燐光粒子６とを５ｇずつ入れるとともに、非線形光学粒子５を７ｇ入れた試料Ｎｏ．９でも、前記試料Ｎｏ．５とほぼ同程度、反応速度が増大した。
【０１１４】
さらに、図９より、光触媒粒子４と、蓄光燐光粒子６とを５ｇずつ入れる場合は、非線形光学粒子５を４〜８ｇ程度入れると、反応速度が効果的に増大することがわかる。
【０１１５】
したがって、この試験の結果からは、光触媒粒子４と、非線形光学粒子５と、蓄光燐光粒子６との配合比は、１：０．８：１〜１：１．６：１程度が好ましく、１：１：１〜１：１．４：１程度が特に好ましいことがわかる。
【０１１６】
（試験例４）
この試験では、光源７として、水銀ランプの代わりに、青色発光ダイオード（７．８Ｗ、発光領域：４１０〜５５０ｎｍ）を用いた。
【０１１７】
また、光触媒粒子４として、ＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子の代わりに、石原産業製の商品名「ＳＴ０１」のＴｉＯ２粒子（以下、このＴｉＯ２粒子を「ＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子」と称する）を用いた。
【０１１８】
そして、この試験の試料Ｎｏ．１１では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子５ｇを入れた。試料Ｎｏ．１２では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた。試料Ｎｏ．１３では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子５ｇと、非線形光学粒子５としてのＬｉＮｂＯ３（Ｗａｋｏ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた。
【０１１９】
その他の条件は前記実施例１と同様にして、効果確認試験を行った。その結果を図１０に示す。
【０１２０】
図１０より、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子５ｇを入れた試料Ｎｏ．１１では、反応が全く起こらない。これは、光源７として用いた青色発光ダイオードが、紫外光領域の光を含まないことによる。
【０１２１】
光源７として、発光領域が完全可視光のみである４１０〜５５０ｎｍの青色発光ダイオードを用い、かつ、光触媒粒子４としてＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子を用いた場合でも、前記実施例１と同様、光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６の三者の混入により、反応速度が効果的に増大した。
【０１２２】
（試験例５）
この試験では、前記試験例４と同様、光源７として、水銀ランプの代わりに、青色発光ダイオード（７．８Ｗ、発光領域：４１０〜５５０ｎｍ）を用いた。
【０１２３】
また、光触媒粒子４として、前記試験例４と同様、ＴｉＯ２（Ｗａｋｏ）粒子の代わりに、ＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子を用いた。
【０１２４】
そして、この試験では、非線形光学粒子５として、ＬｉＴａＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子を用いた。
【０１２５】
すなわち、この試験の試料Ｎｏ．１４では、光触媒粒子４としてのＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子５ｇと、非線形光学粒子５としてのＬｉＴａＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子５ｇと、蓄光燐光粒子６としてのＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ粒子５ｇとを入れた。
【０１２６】
その他の条件は前記実施例１と同様にして、効果確認試験を行った。その結果を、前記試験例４の試料Ｎｏ．１１及び１２と併せて、図１１に示す。
【０１２７】
図１１より、光源７として、発光領域が４１０〜５５０ｎｍの青色発光ダイオードを用い、光触媒粒子４としてＴｉＯ２（ＳＴ０１）粒子を用い、かつ、非線形光学粒子５としてＬｉＴａＯ３（Ｙａｍａｊｕ）粒子を用いた場合でも、前記実施例１と同様、光触媒粒子４、非線形光学粒子５及び蓄光燐光粒子６の三者の混入により、反応速度が効果的に増大した。
【０１２８】
（付記）
前記実施形態１〜５で説明した環境浄化材、環境浄化装置及び環境浄化方法は、例えば水の分解などのエネルギー変換・創製にも適用することができると考えられる。
【０１２９】
本明細書には、例えば以下に示す発明も開示されている。
（１）流体又は固体よりなる分散媒体と、
前記分散媒体に流動又は固定状態で分散、保持された光触媒粒子と、
前記分散媒体に流動又は固定状態で分散、保持された非線形光学粒子と、
前記分散媒体に流動又は固定状態で分散、保持された蓄光燐光粒子と、を備えていることを特徴とする流体処理材。
（２）処理しようとする流体が流通可能な通孔を有する容器と、該容器内に三者が混合、分散した状態で充填された光触媒粒子、非線形光学粒子及び蓄光燐光粒子と、を備えていることを特徴とする流体処理材。
（３）前記分散媒体として流体を用いて前記光触媒粒子の光触媒作用により該流体中の汚染物質を浄化する環境浄化装置であって、
反応容器と、該反応容器内に入れられた前記（１）に記載の流体処理材と、該反応容器内の前記流体を撹拌する撹拌手段と、前記蓄光燐光粒子に所定の光を照射する光源と、を備えていることを特徴とする流体処理装置。
（４）前記分散媒体として流体を用いて前記光触媒粒子の光触媒作用により該流体を処理する流体処理方法であって、
反応容器内に前記（１）に記載の流体処理材を入れ、前記流体を撹拌して前記光触媒粒子、前記非線形光学粒子及び前記蓄光燐光粒子を分散させながら、該蓄光燐光粒子に所定の光を照射することにより、該蓄光燐光粒子が蓄光、燐光した光を該非線形光学粒子で短波長光に変換するとともに、該短波長光で該光触媒粒子を活性化させることを特徴とする流体処理方法。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】実施形態１に係る環境浄化装置の全体構成を模式的に示す説明図である。
【図２】実施形態２に係る環境浄化装置の全体構成を模式的に示す説明図である。
【図３】実施形態３に係る環境浄化装置の全体構成を模式的に示す説明図である。
【図４】実施形態４に係る環境浄化装置の全体構成を模式的に示す説明図である。
【図５】実施形態５に係る環境浄化装置の全体構成を模式的に示す説明図である。
【図６】評価確認のための試験例１の評価結果を示す図である。
【図７】評価確認のための試験例２の評価結果を示す図である。
【図８】評価確認のための試験例３の評価結果を示す図である。
【図９】評価確認のための試験例３の評価結果を示す図である。
【図１０】評価確認のための試験例４の評価結果を示す図である。
【図１１】評価確認のための試験例５の評価結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１…反応容器                                  ２…流体
３…エアーバブラー（撹拌手段）      ４…光触媒粒子
５…非線形光学粒子                            ６…蓄光燐光粒子
７…光源
【図１】
2008194622.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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