(57)【要約】【課題】  本発明は、簡略な構成で、一般家庭における水質浄化作業にも簡易に利用でき、長期間の水質浄化が可能な光触媒粒子を提供する。【解決手段】  光触媒粒子１は、コア部２と光触媒材３とを備えている。コア部２は、球体または楕円体に成形された粒子であり、その表面には、光触媒材３がコーティングされている。上述する構成の光触媒粒子１は、汚濁水中に投入された上で光を照射されると、光触媒材３が光を吸収して励起状態となり、その表面で汚濁水中の有機汚濁物や脂分を分解するものである。コア部２の比重は、水と同程度に設定されており、汚濁水中に投入された光触媒粒子１が、沈殿もしくは浮き上がりすることなく、汚濁水中で均一に浮遊し、これにより、攪拌等の作業を行うことなく、汚濁水全体で水浄化機能を効率的に発現させることができるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と同程度の比重を有する球体または楕円体に成形され、表面に発泡処理が施されるコア部と、
該コア部の表面をコーティングしており、光照射により励起する光触媒材により構成されることを特徴とする光触媒粒子。
【請求項２】
請求項１に記載の光触媒粒子であって、
前記コア部の比重が、0.9以上1.1以下の範囲内に設定されることを特徴とする光触媒粒子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光触媒粒子であって、
前記コア部が、廃ガラスの再生物により構成されることを特徴とする光触媒粒子。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の光触媒粒子であって、
粒径を、数十μm以上１mm以下の範囲内で調整することを特徴とする光触媒粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気質や水質など、人の生活に係わる身近な環境において、ウィルスや細菌、藻類などによる病原菌の伝染や、アレルギーなどが社会問題化している。このような課題に対応すべく、光触媒材を利用した浄化技術として、空気質の浄化には、例えば特許文献１、水質の浄化には、例えば特許文献２に示すような、光触媒材や浄化方法が考案されている。特に、水は、人の生活に必要不可欠なものであり、今後も環境分野において、水質浄化技術は注目される技術の一つである。
【特許文献１】特開２０００−３１７３１３号公報（２頁参照）
【特許文献２】特開２００３−１８１４５０号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述するような、光触媒材を利用した水の浄化方法では、装置自体が大がかりになり、一般家庭の浴槽や水槽等、簡易な水質浄化に不向きである。
【０００４】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、簡略な構成で、一般家庭における水質浄化作業にも簡易に利用でき、長期間の水質浄化が可能な光触媒粒子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の光触媒粒子は、水と同程度の比重を有する球体または楕円体に成形され、表面に発泡処理が施されるコア部と、該コア部の表面をコーティングしており、光照射により励起する光触媒材により構成されることを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の光触媒粒子は、前記コア部の比重が、0.9以上1.1以下の範囲内に設定されることを特徴としている。
【０００７】
請求項３記載の光触媒粒子は、前記コア部が、廃ガラスの再生物により構成されることを特徴としている。
【０００８】
請求項４記載の光触媒粒子は、粒径を、数十μm以上１mm以下の範囲内で調整することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び２に記載の光触媒粒子によれば、光を吸収して励起状態となり、その表面で汚染水の有機汚濁物や脂分を分解する光触媒材を備えた光触媒粒子が、コア部の比重を水と同程度、つまり0.9以上1.1以下の範囲内に設定されていることから、汚染水が貯留されている水槽等に投入するのみで攪拌することなく、光触媒粒子が汚濁水中で均一に浮遊分散するため、効率的に水浄化機能を発現することが可能となる。
【００１０】
請求項３に記載の光触媒粒子によれば、コア部が、廃ガラスの再生物により構成されることから、産業廃棄物を有効利用することができ、地球環境の保全に寄与することが可能となる。
【００１１】
請求項４に記載の光触媒粒子によれば、粒径を数十μm以上１mm以下の範囲内で調整することから、市販されている水質浄化用のフィルターやネット等を用いて回収することができ、一般家庭における水質の浄化作業にも簡易に利用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光触媒粒子について、図１及び図２に基いて説明する。本発明の光触媒粒子は、コア部の比重を水と同程度とし、汚濁水中における拡散性能を向上させるとともに、その粒径を数十μm〜１mmに設定することで、特別な装置を用いなくとも市販の水質浄化用フィルターやネットで回収可能としたものである。
【００１３】
図１に示すように、光触媒粒子１は、コア部２と光触媒材３とを備えている。該コア部２は、球体または楕円体に成形された粒子であり、その表面には、光触媒材３がコーティングされている。該光触媒材３は、光によって励起状態となり、それ自身は変化することなくエネルギーを他の分子に代えて化学反応を促進する物質である。これら光触媒材３には、例えば、酸化チタン等が用いられており、該酸化チタンは、光触媒活性が高いものの、温度変化に安定した物質として知られている。
【００１４】
上述する構成の光触媒粒子１は、図２に示すように、汚濁水４中に投入された上で光を照射されると、光触媒材３が光を吸収して励起状態となり、その表面で汚濁水４中の有機汚濁物や脂分を分解するものである。また、光触媒粒子１は、抗菌効果が高く、光照射により光触媒材３の表面で生成した活性酸素（Ｏ２ラジカル（・Ｏ２−）過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）やＯＨラジカル（・ＯＨ））が細菌を殺菌し、さらにその死骸は有機物であるため、これをも最終的には水と二酸化炭素に分解することができる。
【００１５】
このようにして、光触媒粒子１は、汚濁水４中で光を照射されるのみで、汚濁水４を容易に浄化できる水浄化機能を有するものである。なお、光触媒粒子１に対して十分な光を得ることが期待できないような、例えば、屋内等で利用する場合には、光触媒材３の分解能に依存するところが大きいが、浄化対象となる汚濁水４を照射する、ブラックライト等の補助的な照明設備を備える必要がある。
【００１６】
ところで、前記光触媒粒子１を構成するコア部２の表面には、表面積を大きくすることを目的に発泡処理が施されている。該発泡処理では、粒径１mm程度の場合において、その比表面積を1,000〜100,000倍程度の範囲内で制御することが可能であり、本実施の形態では、発泡程度を制御することにより、最大限の面積を確保している。
このように、該コア部２の比表面積を最大限に大きくすることにより、該コア部２の表面をコーティングしている光触媒材３の表面積も大きくなることから、これに伴い、該光触媒材３と汚濁水との接触面積も大きくなり、より効率的に、汚濁水４に水浄化機能を作用させることができるものである。
【００１７】
また、前記コア部２の比重は、水と同程度つまり0.9〜1.1の範囲に設定されている。これは、汚濁水４中に投入された光触媒粒子１が、沈殿もしくは浮き上がりすることなく、汚濁水４中で均一に浮遊することを目的としたもので、これにより、攪拌等の作業を行わなくとも、汚濁水４全体で水浄化機能を効率的に発現させることができるものである。
【００１８】
このような形状に成形された前記光触媒粒子１を構成するコア部２は、セラミック、鉄やアルミニウム等の金属、プラスチック、ゴム等、比較的安価で、かつ上述する要件を備えた形状に成形できる部材であれば、何れを用いても良い。本実施の形態では、ワインやビールなどの空き瓶からなる廃ガラスを適用しており、廃ガラスを再利用した再生ガラスを用いてコア部２を構成している。
【００１９】
また、上述する光触媒粒子１は、その粒径が10μm〜１mm程度の範囲に収まる大きさに調整している。これは、汚濁水４中に投入された光触媒粒子１を、特別な回収装置を用いることなく簡略に回収することを目的としたものであり、粒径を上述する範囲で調整することにより、水浄化機能を保持しながら、市販されている水質浄化用のフィルターやキッチンネット等を用いて容易に回収することができ、一般家庭における水質の浄化作業にも簡易に利用することができるものである。
【００２０】
なお、光触媒粒子１を構成するコア部２は、その粒子径を小さくし表面積を大きくすることによって、表面に存在する光触媒材３の量も多くなり、汚濁水４中の有機汚濁物や脂分を分解する分解性能を向上することができる。しかし、コア部２の粒子径が小さすぎると凝集してしまい、汚濁水４と接触する実質的な表面積が小さくなり、十分な分解性能を発揮することができない。このような観点からも、光触媒粒子１は、その粒径が10μm〜１mm程度の範囲に収まる大きさに調整することが好ましい。
【００２１】
上記した構成からなる光触媒粒子１によれば、光を吸収して励起状態となり、その表面で汚染水４の有機汚濁物や脂分を分解する光触媒材３を備えた光触媒粒子１が、コア部２の比重を水と同程度に設定されていることから、汚染水４が貯留されている水槽等に投入するのみで攪拌することなく、光触媒粒子１が汚濁水４中で均一に浮遊分散するため、効率的に水浄化機能を発現することが可能となる。
【００２２】
また、コア部２が、廃ガラスの再生物により構成されることから、産業廃棄物を有効利用することができ、地球環境の保全に寄与することが可能となる。
【００２３】
さらに、光触媒粒子１の粒径を10μm〜１mm程度の範囲で調整しているため、市販されている水質浄化用のフィルターやキッチンネット等を用いて回収することができ、一般家庭における水質の浄化作業にも簡易に利用することが可能となる。
【００２４】
例えば、該光触媒粒子１を一般家庭の金魚鉢、旅館・料亭の池、プールや生け簀等に投入しておくことにより、貯留した水の水質を長期間にわたり良好な状態に保持することができるとともに、水交換をも不要とすることが可能となる。
【００２５】
以上、本発明に係る光触媒粒子１に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る光触媒粒子の詳細を示すものである。
【図２】本発明に係る光触媒粒子の使用状況を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  光触媒粒子
２  コア部
３  光触媒材
４  汚濁水
【図１】
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【図２】
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