(57)【要約】【課題】本発明は、光触媒性能を大幅に向上しえる酸化タングステン可視光応答型光触媒合成法及び光触媒体を得ることを課題とする。【解決手段】金属タングステンを昇華または燃焼させ、ＸＲＤ分析によって（２００）面のピーク強度がもっとも強く出る結晶構造を有する酸化タングステン微粒子を合成することを特徴とする可視光応答型光触媒合成法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属タングステンを昇華または燃焼させ、ＸＲＤ分析によって（２００）面のピーク強度がもっとも強く出る結晶構造を有する酸化タングステン微粒子を合成することを特徴とする可視光応答型光触媒合成法。
【請求項２】
金属タングステンを昇華または燃焼させて発生した酸化タングステン微粒子ヒュームを回収することを特徴とする請求項１記載の可視光応答型光触媒合成法。
【請求項３】
酸化タングステン微粒子ヒュームを、６００〜１０００℃の酸化雰囲気電気炉を通過させることを特徴とする請求項２記載の可視光応答型光触媒合成法。
【請求項４】
ＸＲＤ分析の測定により、（２００）面のピーク強度がもっとも強く出る結晶構造を有する酸化タングステン微粒子を備えていることを特徴とする可視光応答型光触媒材料。
【請求項５】
前記酸化タングステン微粒子には、立方晶系の結晶構造の粒子がその他の結晶構造の粒子よりも多く含まれていることを特徴とする請求項４記載の可視光応答型光触媒材料。
【請求項６】
酸化タングステン微粒子の平均粒子径は０．０１〜０．１μｍであることを特徴とする請求項４または５記載の可視光応答型光触媒材料。
【請求項７】
立方晶系の結晶構造の粒子を少なくとも含むことを特徴とする請求項6記載の可視光応答型光触媒材料。
【請求項８】
立方晶系の結晶構造の粒子の他に、単斜晶系及び三斜晶系の結晶構造の粒子の少なくともいずれかの粒子を含むことを特徴とする請求項7記載の可視光応答型光触媒材料。
【請求項９】
請求項４乃至８いずれか一記載の可視光応答型光触媒材料を純水に分散してなることを特徴とする可視光応答型光触媒塗料。
【請求項１０】
前記光触媒材料を４０〜１２０ｋＨｚの超音波で分散処理してなることを特徴とする請求項９記載の可視光応答型光触媒塗料。
【請求項１１】
請求項４乃至８いずれか一記載の可視光応答型光触媒材料を含み、かつＡｌ，Ｚｒ，Ｓｉのいずれかの金属酸化物バインダーまたはＡｌ−Ｓｉの複合酸化物バインダーを前記可視光応答型光触媒媒体に対して１〜１０質量％含むことを特徴とする可視光応答型光触媒塗料。
【請求項１２】
請求項９乃至１１いずれか一記載の可視応答型光触媒塗料が塗布されて光触媒膜が形成されていることを特徴とする可視光応答型光触媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化タングステンを主成分とする可視光応答型光触媒合成法、可視光応答型光触媒材料、可視光応答型光触媒塗料及び可視光応答型光触媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光触媒材料としては主に酸化チタンが使用されている。酸化チタン光触媒は、防汚,消臭等応用製品が広く使用されているが、紫外線によって励起する性質を有しているので、紫外線が少ない屋内用途では十分な光触媒性能が得られないという問題がある。その対策として、いわゆる可視光応答型光触媒が盛んに研究開発されている。具体的には、酸化チタンに窒素をドープしたタイプや酸化チタンに白金を担持したタイプが開発されている。しかし、このタイプの光触媒は、主な励起光の波長範囲が４００〜４１０ｎｍであるため、屋内の照明の光では光触媒性能が不足している。
【０００３】
また、可視光応答型光触媒として酸化タングステンや酸化鉄が検討されている。酸化タングステンはバンドギャップが２．５ｅＶで色が黄色で、建材等に応用する場合有利な材料である。また、有害性が少なく、比較的安価な材料である。なお、酸化タングステンの可視光による光触媒効果は、反応性スパッター法で作成した膜で認められている（特許文献１あるいは非特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１５２１３０号公報
【非特許文献１】「光触媒」、エヌ，ティー，エス社、２００５年５月２７日発行、ｐ６７６）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
酸化タングステンは常温大気中で三酸化タングステンが安定であるが，この三酸化タングステンは結晶構造が複雑で変化しやすい特徴を持つ。通常、パラタングステンアンモニウムやメタンタングステン酸アンモニウム，タングステン酸から作成した三酸化タングステンは単斜晶系であるが、粉を処理する際の応力によって容易に結晶構造が変化し三斜晶系に変化してしまう（J.Solid State Chemistry 143,2432(1999)）。光触媒は光により励起された電子と正孔が表面まで移動する必要があり、結晶内に再結合センターとなる欠陥が少なく、粒子を小さくする必要がある。
【０００５】
従来、酸化タングステン粉で十分な光触媒効果が得られなかった理由は、粉の前処理での加工時に部分的に結晶変化が発生して異なる結晶が混在し、この境界が電子と正孔の再結合を起こす欠陥になっているためと考えられる。市販されているＷＯ３微粒子は粒子が１〜１００μｍと大きく、ＷＯ３光触媒粉末を塗料化するにあたり、ボールミルやビーズミルで分散処理を行なう必要がある。しかし、分散処理を行なう際に触媒活性が減少し活性の高い塗料が得られなくなる等の問題もある。  
本発明は、こうした問題点を解消するためになされたもので、光触媒性能を大幅に向上しえる可視光応答型光触媒合成法、可視光応答型光触媒体及び可視光応答型光触媒塗料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
(1) 請求項１記載の可視光応答型光触媒合成法（第１の発明）は、金属タングステンを昇華または燃焼させ、ＸＲＤ分析によって（２００）面のピーク強度がもっとも強く出る結晶構造を有する酸化タングステン微粒子を合成することを特徴とする。  
(2) 請求項２記載の可視光応答型光触媒合成法は、上記（１）において、金属タングステンを昇華または燃焼させて発生した酸化タングステン微粒子ヒュームを回収することを特徴とする
(3) 請求項３記載の可視光応答型光触媒合成法は、上記（２）において、酸化タングステン微粒子ヒュームを、６００〜１０００℃の酸化雰囲気電気炉を通過させることを特徴とする。  
(4) 請求項４記載の可視光応答型光触媒材料は、ＸＲＤ分析の測定により、（２００）面のピーク強度がもっとも強く出る結晶構造を有する酸化タングステン微粒子を備えていることを特徴とする。
【０００７】
(5) 請求項５記載の可視光応答型光触媒材料は、上記（４）において、前記酸化タングステン微粒子には、立方晶系の結晶構造の粒子がその他の結晶構造の粒子よりも多く含まれていることを特徴とする。  
(6) 請求項６記載の可視光応答型光触媒材料は、上記（４）または（５）において、酸化タングステン微粒子の平均粒子径が０．０１〜０．１μｍ以下であることを特徴とする。但し、好ましい平均粒子径は０．０１〜０．０５μｍである。ここで、平均粒子径が０．０１μｍ未満であると微粒子の分散性が低下して塗料化が困難となり、０．１μｍを超えると微粒子表面で発生する光触媒反応が低下するので、好ましくない。
【０００８】
(7) 請求項７記載の可視光応答型光触媒材料は、上記（６）において、立方晶系の結晶構造を少なくとも含むことを特徴とする。  
(8) 請求項８記載の可視光応答型光触媒材料は、上記（７）において、立方晶系の結晶構造の粒子の他に、単斜晶系及び三斜晶系の結晶構造の粒子の少なくともいずれかの粒子を含むことを特徴とする。  
(9) 請求項９記載の可視光応答型光触塗料は、上記（４）乃至（８）のいずれか一記載の可視光応答型光触媒材料を純水に分散してなることを特徴とする。ここで、酸化タングステンはアルカリ性の溶液に溶解する性質を有しているので、安定化した塗料とするために中性の分散媒体として純水を用いている。
【０００９】
(10) 請求項１０記載の可視光応答型光触塗料は、上記（９）において、前記光触媒材料を４０〜１２０ｋＨｚの超音波で分散処理してなることを特徴とする。但し、超音波出力条件や時間条件により異なるが、好ましくは６０〜１００ｋＨｚの周波数が好ましい。ここで、周波数が４０ｋＨｚ未満では凝集していた微粒子を効率良く分散処理することができず、１２０ｋＨｚは市販の製品の限界の周波数である。  
(11) 請求項１１記載の可視光応答型光触塗料は、上記（４）乃至（８）いずれか一記載の可視光応答型光触媒材料を含み、かつＡｌ，Ｚｒ，Ｓｉのいずれかの金属酸化物バインダーまたはＡｌ−Ｓｉの複合酸化物バインダーを前記可視光応答型光触媒媒体に対して１〜１０質量％含むことを特徴とする。ここで、バインダーが１質量％未満では塗膜としての強度が十分でなく、１０質量％を超えると光触媒活性が弱くなる。
【００１０】
(12) 請求項１２記載の可視光応答型光触媒体は、上記（９）乃至（１１）いずれか一記載の可視応答型光触媒塗料が塗布されて光触媒膜が形成されていることを特徴とする。本発明の光触媒体としては、前記光触媒塗料を基体表面に塗布して光触媒膜が形成された構成のものが挙げられる。ここで、光触媒体としては、例えば蛍光ランプ等の管球製品、窓ガラス,鏡,タイル等の建材、衛生用品、空調機器や脱臭器のフィルター部品、光学機器等が挙げられるが、適用可能な用途、カテゴリーはこれらに限られるものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、金属タングステンを昇華または燃焼させる等によって得られた酸化タングステンをＸＲＤ分析によって（２００）面のピーク強度がもっとも強く出る結晶構造を有する酸化タングステン微粒子を合成することにより、光触媒性能を大幅に向上しえる酸化タングステン可視光応答型光触媒合成法、可視光応答型光触媒体及び可視光応答型光触媒塗料が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の具体的な実施形態について説明する。  
（第１の実施形態）  
図１は、酸化タングステンを合成する装置の概略図を示す。図中の符番１は、金属タングステンワイヤー２を送り出すタングステンワイヤースプール（以下、スプールと呼ぶ）を示す。金属タングステンワイヤー２は、ガスバーナ３により加熱、燃焼されて酸化タングステン微粒子のヒューム４となる。このヒューム４は、回収装置としての電気集塵機５に設けられたヒューム吸引管６により回収される。ヒューム吸引管６の一部は、電気炉７内に配置されている。
【００１３】
まず、金属タングステンワイヤーを、バーナーにより１０００〜１７００℃程度で短時間（１ｃｍあたり５〜１５秒）加熱する。これにより金属タングステンが燃焼することで昇華し、急激に酸化されることによって三酸化タングステン（ＷＯ３）微粒子のヒュームが大気に放出される。発生したヒュームには立方晶系と三斜晶系と単斜晶系の３種類以上が混在し、三斜晶系リッチの０．０７〜０．１μｍの超微粒子が含まれている。次に、このヒュームを電気集塵機により採取し、ＷＯ３微粒子を得る。つづいて、ＷＯ３微粒子の結晶粒子成長を抑え結晶構造を三斜晶系から立方晶系や単斜晶系へ転移させるため、６００〜１０００℃の酸化雰囲気の電気炉内に前記ヒュームを導入し、短時間で熱処理を行い、高活性の酸化タングステン微粒子を合成する。
【００１４】
上記第１の実施形態によれば、立方晶系の結晶構造の微粒子がその他の結晶構造の微粒子よりも多く含まれる光触媒性能に優れた酸化タングステン可視光応答型光触媒体を得ることができる。なお、ＷＯ３微粒子のヒュームを電気集塵法によって回収する場合には、ＨＥＰＡフィルタ等を用いて回収する場合に比べて、フィルタの目詰まりやフィルタ成分の混入がないので、純度の高い微粒子を容易に回収することができ、また回収装置の吸引条件、速度、量の調節が容易になり、安定した活性を持った所望のＷＯ３超微粒子を得ることができる。
【００１５】
図２は、アセトアルデヒドガス分解試験の測定装置の概略図を示す。図中の符番８は、容量３０００ｃｃの測定容器を示し、内部に光触媒粉（質量：０．１ｇ）入り時計皿９が配置され、その下部にファン１０が配置されている。また、測定容器８の上部には、光源１１としての白色ＬＥＤ（ＮＳＰＷ５００ＢＳ使用）が配置されている。測定容器８には、測定器としてのマルチガスモニタ１２が配管１３を介して接続されている。なお、導入ガスとしては、アセトアルデヒド１０ｐｐｍが用いられる。
【００１６】
図２の測定装置を用いて、三酸化タングステン微粒子についてアセトアルデヒドガスの分解試験を行ったところ、図３に示す特性図が得られた。図３中の線ａは単斜晶系リッチの酸化タングステン微粒子光触媒の場合、線ｂは上記実施形態に係る立方晶形リッチの酸化タングステン微粒子光触媒の場合、線ｃは光触媒を測定容器に配置していない場合を示す。
【００１７】
また、上記第１の実施形態に係る酸化タングステン微粒子光触媒について、ＸＲＤ（Ｘ線回折：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）分析を行なったところ、図４の（Ａ）に示すようなチャートが得られた。ここで、図４の（Ａ）はＸＲＤ分析に基づく測定結果のチャートであり、強度（ＣＰＳ）と角度２θ（度）との関係を示している。図４の（Ｂ）は単斜晶系のデータ、図４の（Ｃ）は立方晶系のデータを夫々示す。図４より、（２００）面のピーク強度が矢印Ｘのようにもっとも強く出ることがわかる。
【００１８】
なお、（２００）面のピーク強度がもっとも強く出ていることは、バーナーによる昇華温度を種々変えて強度特性を測定した図５の特性図からも明らかであった。図５において、線ａは市販のＷＯ３微粒子のＸＲＤチャートを、線ｂはヒューム回収後の加熱なしのＷＯ３微粒子のＸＲＤチャートを示す。図５により、ＷＯ３微粒子の結晶粒子成長を抑え結晶構造を三斜晶系から立方晶系や単斜晶系へ転移させるための加熱温度を６００〜１０００℃に変化されたが、いずれにおいても（２００）面でピーク強度がもっとも強く出ていることが明らかであり、可視光の照射によって光触媒活性が認められた。
【００１９】
（第２の実施形態）  
まず、金属タングステンワイヤーを、バーナーにより１０００〜１７００℃程度で短時間（１ｃｍあたり５〜１５秒）加熱する。これにより金属タングステンが燃焼することで昇華し、急激に酸化されることによって三酸化タングステン（ＷＯ３）微粒子のヒュームが大気に放出される。発生したヒュームには立方晶系と三斜晶系と単斜晶系の３種類以上が混在し、三斜晶系リッチの０．０３〜０．１μｍの超微粒子が含まれている。次に、このヒュームを電気集塵機により採取し、ＷＯ３微粒子を得る。つづいて、ＷＯ３微粒子の結晶粒子成長を抑え結晶構造を三斜晶系から立方晶系や単斜晶系へ転移させるため、６００〜１０００℃の酸化雰囲気の電気炉内に前記ヒュームを導入し、短時間で熱処理を行い、高活性のＷＯ３微粒子を合成する。
【００２０】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な効果が得られる。なお、酸化タングステンの微粒子をより進めると、１０〜２０ｎｍの粒子径まで進行するが、この超微粒子化されたものは立方晶系の構造である。また、さらなる微粒子化により光触媒粉体の比表面積が向上し光触媒分解活性も向上する。
【００２１】
（第３の実施形態）  
第２の実施形態で合成されたＷＯ３微粒子を純水に混合させ、金属酸化物バインダーとしてのＺｒＯ２を固形成分としてＷＯ３微粒子に対し約１０〜２０質量％添加した後、例えば周波数１００ｋＨｚの超音波で分散処理を行い、可視光応答型光触媒塗料を得た。  
第３の実施形態によれば、特定の周波数の超音波で分散処理を行うことにより、凝集していたＷＯ３微粒子を効率よく分散することができる。事実、時間を同じにして周波数を１００ｋＨｚ，６０ｋＨｚと異ならせたときの分散状況を調べたところ、図６に示す結果が得られた。図６より超音波の周波数により分散状況も変化していることが分かる。特に、周波数の高い方は周波数の低い方に比べて分散状況がより良くなることが明らかである。なお、超音波による分散処理と比較する意味で物理的分散処理による試験も行ったが、物理的分散処理では高活性な状態から悪くなる方へ変化することが確認できた。
【００２２】
（第４の実施形態）  
第４の実施形態に係る光触媒粉体は、次のようにして作成した。  
まず、パラタングステンアンモニウム塩（ＡＰＴ）ビーズミルや遊星ミル等で粉砕し、遠心分離により分級した。次に、この微粒子を大気中で４００〜６００℃で熱処理することにより、平均粒径０．０１〜０．１μｍで、三酸化タングステン微粒子からなる光触媒粉体が精製できる。本実施形態では、大気中約５００℃で熱処理することにより、平均粒径０．０５μｍのＸＲＤによる分析で（００２）面と（１００）面との強いピークを有する三酸化タングステン微粒子を得ることができた。なお、前記熱処理によって若干結晶成長して粒度が大きくなることが判明した。
【００２３】
即ち、ＷＯ３光触媒微粒子（平均粒子径：０．０１〜０．１μｍ）のＸＲＤデータを調べたところ、例えば図７の（Ａ），（Ｂ）に示すような特性図が得られた。図７の（Ａ）は、十分に熱処理を行っていない点を除いては、本実施形態と同様の方法で合成したものであり、所定の角度２θ（度）の近辺で単斜晶（００２）面と単斜晶（２００）面が高いピーク強度を有している。図７の（Ｂ）は本実施形態のＷＯ３光触媒微粒子であり、図７の（Ａ）と同様な角度２θの近辺で単斜晶（００２）面の高いピーク強度と、この面より更に高いピーク強度の立方晶（１００）面のピーク強度を有している。
【００２４】
また、種々のサンプルを用意して、立方晶（１００）面と単斜晶（００２）面の強度比の異なるＷＯ３微粒子光触媒のガス分解活性を比較したところ、図８に示す特性図が得られた。図８より、立方晶（１００）面の強度比が強くなると、１時間後のアセトアルデヒドガス分解活性が向上することが明らかである。
【００２５】
第４の実施形態では、可視光応答型光触媒体が、平均粒子径が０．０１〜０．１μｍのＷＯ３微粒子であるとともに、立方晶系と単斜晶系のＷＯ３微粒子を含み、かつ立方晶（１００）面の強度比が単斜晶（００２）面の強度比より強い構成とすることにより、高いアセトアルデヒドガス分解活性を得ることができる。
【００２６】
（第５の実施形態）  
図９は、光触媒微粒子を製造する製造装置を示す。この製造装置は、スプレードライヤー本体Ａと、気体液体混合部Ｂと、加圧空気導入部Ｃと、溶液導入部Ｄと、粒体回収部Ｅとから構成されている。図中の符番２１は、上部に分配器２２を備えた乾燥チャンバーを示す。ここで、分配器２２は、乾燥チャンバー２１を２００℃に加熱するためのエアー導入口の働きをする。乾燥チャンバー２１には、噴霧ノズル２３、及び電磁弁２４を介装した配管２５ａが分配器２２を貫通するように配置されている。前記配管２５ａは、水溶液を加圧し、霧化させるだけのエアー導入口の働きをする。前記乾燥チャンバー２１の上部には、配管２５ｂにより給気されるようになっている。前記配管２５ｂは、水溶液とエアーを加熱するための熱風給気口の働きをする。前記配管２５ａは、途中でニードル弁２６を介装した配管２５ｃに分岐されている。
【００２７】
前記配管２５ｃは、噴霧ノズル２３の上部と連結されている。噴霧ノズル２３の上部には、試料２７をポンプ２８により噴霧ノズル２３内に供給するチューブ２９が接続されている。噴霧ノズル２３内に供給される試料２７の量は、ポンプ２８により適宜調節できるようになっている。前記乾燥チャンバー２１の側部には、噴霧ノズル２３から霧状噴霧された生成物を取り出すサイクロン３０が連結されている。更に、サイクロン３０には、光触媒微粒子を収集する生成物容器３１と、排気のためのアスピレータ３２が接続されている。
【００２８】
前記乾燥チャンバー２１の入口側、出口側には図示しない温度センサーが配置され、乾燥チャンバー２１へ供給する空気の温度、サイクロン３０に送られる光触媒微粒子の雰囲気温度が夫々測定されるようになっている。また、配管２５ｃ内に供給される空気は、噴霧ノズル２３の上部側でチューブ２９内に供給される試料２７と混合され、噴霧ノズル２３の下部から霧状に噴出される。
【００２９】
次に、図９の製造装置を用いて光触媒微粒子を製造する場合について説明する。  
まず、例えば４質量％のパラタングステン酸アンモニウム水溶液（試料）を、加圧空気とともに図９の噴霧ノズル２３内に送り、２００℃熱風雰囲気中で噴霧ノズル２３の先端からスプレーして粒径１〜１０μｍに噴霧させ、粒状原料を生成する。この際、配管２５ａから噴霧ノズル２３の先端付近に加圧空気を送り、噴霧ノズル２３から噴霧される光触媒微粒子に酸素を供給する。水溶液の濃度が４質量％であれば、４０〜４００ｎｍのパラタングステン酸アンモニウムの粒状原料が得られる。次に、乾燥チャンバー２１内で８００℃、１〜１０分間の条件で急加熱短時間の熱処理を行なって、前記原料を強制的に乾燥して再結晶化させる。これにより三酸化タングステン微粒子を主成分とし、該微粒子の平均粒径が０．５μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下であり、結晶構造が単斜晶系の三酸化タングステン光触媒微粒子を形成する。つづいて、アスピレータ３２で乾燥チャンバー２１内の排気を行いながら、乾燥チャンバー２１内の光触媒微粒子をサイクロン３０より生成物容器３１内に収集する。
【００３０】
第５の実施形態によれば、配管２５ａから噴霧ノズル２３の先端付近に加圧空気を送って、光触媒微粒子に酸素を供給することにより、酸素欠陥の少ないＷＯ３結晶光触媒微粒子を得ることができる。また、乾燥チャンバー２１内で８００℃、１〜１０分間の条件で急加熱短時間の熱処理を行なうことにより、第４の実施形態のようにＸＲＤ分析で（００１）面と（２００）面とに強いピークを有する単斜晶、立方晶複合形のＷＯ３光触媒微粒子を得ることができる。
【００３１】
（第６の実施形態）  
本実施形態の微粒子は、市販のパラタングステン酸アンモニウムを水系溶媒に溶解させた後、再結晶化して得られた原料を大気中高温で１分加熱焼成することにより製造された三酸化タングステン微粒子である。  
本実施形態のＷＯ３光触媒微粒子についても、加熱、焼成条件を調整することによって、第４の実施形態のようにＸＲＤ分析で（００１）面と（２００）面とに強いピークを有する単斜晶、立方晶複合形のＷＯ３光触媒微粒子に合成することができる。
【００３２】
（第７の実施形態）  
図１０は本発明に係る光触媒体としての蛍光ランプの構成を模式的に示す断面図であり、図１０(Ａ)は切欠断面を含む断面図、図１０（Ｂ）は前記蛍光ランプの一構成である光触媒膜の模式的な断面図を示す。  
図中の符番４０は光触媒体としての蛍光ランプを示し、蛍光ランプ本体５０と、この蛍光ランプ本体５０の表面に形成された光触媒膜６０とから構成されている。前記蛍光ランプ本体５０は、透光性放電容器５１と、蛍光体層５２と、一対の電極５３，５３と、図示しない放電媒体と、口金５４からなる。
【００３３】
前記透光性放電容器５１は、細長いガラスバルブ５１ａ及び一対のフレアステム５１ｂによって構成されている。前記ガラスバルブ５１ａはソーダライムガラスからなる。前記フレアステム５１ｂは、排気管と、フレアと、内部導入線と、外部導入線を備えている。前記排気管は、透光性放電容器５１の内外を連通して、透光性放電容器５１の内部を排気し、かつ、放電媒体を封入するのに用いられる。そして、排気管は、放電媒体を封入した後に封止される。前記フレアは、ガラスバルブ５１ａの両端に封着されて透光性放電容器５１を形成している。
【００３４】
前記蛍光体層５２は、３波長発光形蛍光体からなり、透光性放電容器５１の内面に形成されている。一対の電極５３，５３は、透光性放電容器５１の両端内部において、離間対向する一対の内部導入線の先端部間に継線されている。また、電極５３は、タングステンのコイルフィラメントと、コイルフィラメントに被着された電子放射性物質からなる。
【００３５】
前記放電媒体は、水銀及びアルゴンからなり、透光性放電容器５１の内部に封入されている。水銀は、その適量が排気管を経由して封入される。前記口金５４は、口金本体５４ａと一対の口金ピン５４ｂ，５４ｂからなる。口金本体５４ａは、キャップ状をなしていて、透光性放電容器５１の両端部に接着されている。一対の口金ピン５４ｂ，５４ｂは、口金本体５４ａに互いに絶縁関係に支持されているとともに、それぞれ外部導入線に接続している。
【００３６】
前記光触媒膜６０は、三酸化タングステン微粒子（平均粒径：０．１μｍ）を主成分とした光触媒塗料からなる膜であり、その膜厚は約０．５〜３μｍである。前記三酸化タングステン微粒子は、塗装完了後でも上記実施形態の結晶構造を維持している。前記光触媒膜６０は、光触媒微粒子６１とアルミナ微粒子、シリカ微粒子またはジルコニア微粒子等の紫外線または可視光の透過特性のよいバインダー５２とから形成されている。前記光触媒微粒子５１は、三酸化タングステン微粒子５１ａと、この三酸化タングステン微粒子５１ａの表面に添着された炭酸カルシウム微粒子５１ｂから構成されている。なお、バインダー５２は、三酸化タングステン微粒子５１ａに対して１０〜５０質量％の範囲で添加される。また、バインダー５２にアクリル変性シリコンやシリコーン系樹脂を用いると、２０〜２００℃で硬化する光触媒膜にすることができる。また、炭酸カルシウム微粒子５１ｂはＮＯｘ（窒素酸化物）やＳＯｘ（硫黄酸化物）を吸着する物質として機能するものであり、ＮＯｘやＳＯｘによる三酸化タングステン微粒子５１ａの劣化抑制が必要なければ、炭酸カルシウム微粒子５１ｂの添着は必須ではない。
【００３７】
図１１は発明に係る光触媒体としての脱臭ユニットの構成を模式的に示す説明図であり、図１１（Ａ)は前記脱臭ユニットの概略的な斜視図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の概略的な側面図を示す。なお、図１１（Ｂ）では、便宜上、三酸化タングステン微粒子を図示していない。  
図中の符番６１は光触媒体としての脱臭ユニットを示し、上下の平坦なメッシュ状の第１・第２のフィルター６２a，６２ｂとこれらのフィルター６２a，６２ｂ間に配置された断面波板状の第３のフィルター６３とを備えている。前記各フィルター６２a，６２ｂ，６３には、本発明による三酸化タングステン微粒子（平均粒径：０．１μｍ）６４が担持されている。前記第２のフィルター６２ｂの下側には、複数のＧａＮ青色発光ダイオード６５が配置されている。なお、このダイオード６５の代わりに青色光で励起される蛍光体を使用した白色発光ダイオードを配置してもよい。こうした構成の脱臭ユニットにおいて、空気が第１・第２のフィルター６２a，６２間の第３のフィルター６３を例えば左側から右側へ通過する際、空気が各フィルターに担持された三酸化微粒子に触れることにより脱臭が行われる。
【００３８】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。更に、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更には、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明に係る酸化タングステンを合成する装置の概略図を示す。
【図２】図２はアセトアルデヒドガス分解試験の測定装置の概略図を示す。
【図３】図３は本発明の実施形態による酸化タングステン膜のアセトアルデヒドガス分解効果を示す。
【図４】図４は本発明の実施形態に係る酸化タングステン微粒子光触媒について、ＸＲＤ分析を行なった場合のＸＲＤチャートを示す。
【図５】図５は本発明に係る酸化タングステン微粒子光触媒について、バーナーによる加熱温度を種々変更してＸＲＤ分析を行なった場合のＸＲＤチャートを示す。
【図６】図６は第３の実施形態に係るＷＯ３微粒子の周波数を１００ｋＨｚ，６０ｋＨｚと異ならせたときの分散状況の特性図を示す。
【図７】図７は異なる結晶面を有するＷＯ３微粒子光触媒のＸＲＤデータの特性図を示す。
【図８】図８は第４の実施形態に係るＷＯ３微粒子の立方晶（１００）面：単斜晶（００２）面強度比と１時間後のアセトアルデヒドガス分解率との関係の特性図を示す。
【図９】図９は本発明に係る光触媒微粒子を形成するための製造装置の概略図を示す。
【図１０】図１０は本発明に係る光触媒体としての蛍光ランプの模式的な説明図を示す。
【図１１】図１１は本発明に係る光触媒体としての脱臭ユニットの概略説明図を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１…測定容器、２…光触媒入り時計皿、４…光源、５…マルチガスモニタ、４０…蛍光ランプ、４１…透光性放電容器、４２…蛍光体層、４３…電極、５０…蛍光ランプ本体、５１…光触媒微粒子、５１ａ…三酸化タングステン、５１ｂ…炭酸かカルシウム微粒子、５２…バインダー、６０…光触媒膜、６１…脱臭ユニット、６２ａ，６２ｂ，６３…フィルター、６４…三酸化タングステン微粒子。
【図１】
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【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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