(57)【要約】【課題】紫外線のみならず可視光線や赤外線等、紫外線よりも長波長の電磁波にも応答して光触媒機能を発揮し、なおかつ、触媒反応面積が広く光触媒機能を高効率に発揮できる光触媒粉体を製造する。【解決手段】酸化により光触媒機能を発揮する金属粉体を、当該金属粉体と同等以上の融点の金属又はセラミックス、又はこれらの混合品から成る衝突対象に圧縮気体と共に噴射して衝突させる。前記衝突の際に生じた熱エネルギーによって金属粉体表面が酸化するが、この酸化は金属粉体の内部に入るに従って酸素との結合が欠乏する酸素欠乏傾斜構造の形成を伴うため、紫外線よりも長波長の電磁波に応答することが可能となる。金属粉体を噴射する圧縮気体中の酸素含有率を調整することによって所望の酸化反応を誘起することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化により光触媒機能を発揮する金属粉体を、当該金属粉体と同等以上の融点の金属又はセラミックス、又はこれらの混合品から成る衝突対象に圧縮気体と共に噴射して衝突させることにより、
前記金属粉体を、その表面から内部に入るに従って酸素との結合がわずかずつ欠乏する状態に酸化させることを特徴とする光触媒粉体の製造方法。
【請求項２】
前記金属粉体を噴射する際の噴射速度が５０ｍ／ｓｅｃ以上２５０ｍ／ｓｅｃ以下、又は噴射圧力が０．２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１記載の光触媒粉体の製造方法。
【請求項３】
前記金属粉体が、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はタングステン（Ｗ）のいずれか１以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の光触媒粉体の製造方法。
【請求項４】
前記金属粉体の粒度が＃４６（４２０μｍ）以下、好ましくは＃８０（２１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の金属粉体の製造方法。
【請求項５】
前記金属粉体の形状が多角形状又は球状であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の光触媒粉体の製造方法。
【請求項６】
前記衝突対象が板状であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の光触媒粉体の製造方法。
【請求項７】
前記衝突対象が粉体状であることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の光触媒粉体の製造方法。
【請求項８】
前記金属粉体に、当該金属粉体の１／３以下、好ましくは１／１０以下の粒径である貴金属粉体が混合されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の光触媒粉体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１項に記載の方法により製造された光触媒粉体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、脱臭、抗菌、防汚といった分解機能及び親水機能等の光触媒機能を有する金属粉体の製造方法に関し、より詳細には、紫外線のほか紫外線より長波長の電磁波に対しても応答して光触媒機能を発揮する金属粉体の製造方法に関する。なお、本明細書において「電磁波」とは、ガンマ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線等の光、及び電波を含む。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、太陽光等に含まれる紫外線を浴びることにより優れた分解機能及び親水機能等を発揮する酸化金属は光触媒として多くの分野において利用されている。
【０００３】
このような酸化金属の代表的なものとしては二酸化チタン（ＴｉＯ２）（本明細書において「チタニア」という。）を挙げることができ、当該チタニアによる触媒反応について説明すると、チタニアが太陽光に含まれる紫外線を浴びると表面に電子及び正孔が発生し、この電子が空気中の酸素を還元してスーパーオキサイドイオン（Ｏ２−）に、正孔がチタニア表面に付着した水分を酸化して水酸基ラジカル（・ＯＨ）に変える。これらのスーパーオキサイドイオン及び水酸基ラジカルが、チタニア表面に接触した汚れや臭いなどの有機化合物を酸化分解することにより脱臭、抗菌、防汚機能が発揮される。また、前述のように紫外線の照射によって生じたスーパーオキサイドイオン及び水酸基ラジカルがチタニア表面の疎水性分子を分解し、これにより発生した水酸基に空気中の水分が吸着し薄い水膜を作ることによって親水機能が発揮され、防曇が可能となる。
【０００４】
上記チタニアは、道路関連分野、自動車関連分野、塗料関連分野、住宅関連分野、医療関連分野、光学関連分野等、各方面で利用されており、その形態も粉体、造粒体、ゾル、スラリー等多岐に渡り、これをフィルム、シート状に加工したり、他の成品の表面に塗布、分散等により固定して利用している。
【０００５】
このように利用分野の幅広い光触媒であるが、上記従来のチタニアはアナターゼ型であり、前記アナターゼ型のチタニアは紫外線、すなわち波長３８０ｎｍよりも短波長の光のみによって励起されるため、約４００〜８００ｎｍの波長を有する可視光線や、８００ｎｍ以上の波長を有する赤外線を照射しても光触媒性能を発揮しない。地球に降り注ぐ太陽光は赤外線が約５０％、可視光線が約４５％程度であって、紫外線は約４〜５％しか含まれていないため、太陽光の大部分を占める可視光線や赤外線を有害物質の分解等に使用することができず太陽光の利用効率が低い。
【０００６】
また、太陽光の照射を受けられない室内等にあっては、紫外線が照射されないのでこのような光触媒を利用することができず、室内においてこのような光触媒を利用しようとすれば殺菌灯などの紫外線を放出する特殊な光源を用意する必要があり、光触媒材料の用途が制限されている。
【０００７】
そのため、光触媒の活性を高めるべく、可視光線等、紫外線よりも長波長の光にも応答可能な光触媒の開発が進められている。
【０００８】
このような技術としては、バナジウム（Ｖ），クロム（Ｃｒ）等の金属をチタニア中に極微量イオン注入することにより、光の吸収を長波長側にシフトさせて可視光線応答を可能にしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
また、マイクロ波やラジオ波などの電磁波を照射した減圧状態のチタニアに水素や希ガスを導入することで水素プラズマ、希ガス類元素プラズマを発生させ、このプラズマに前記チタニアを所定時間暴露することにより、安定した酸素欠陥を有するチタニアを製造し、可視光線も利用可能にしたものがある（例えば特許文献２参照）。
【００１０】
このほか、チタン（Ｔｉ）等の金属粉体を被処理成品の表面に圧縮空気を利用して高速噴射し、被処理成品の表面にチタニアＴｉＯ２等の安定した酸化金属の被膜を形成する方法がある（例えば特許文献３参照）。このようにして形成された酸化金属の被膜は、被膜の表面から内部に入るに従って酸素との結合がわずかずつ欠乏気味となる構造（本明細書において、このような構造を「酸素欠乏傾斜構造」という。）を有しており、これによって紫外線よりも長波長の電磁波に対しても応答性を有するため、室内等の紫外線の照射を受け難い場所においても良好に光触媒機能を発揮することができる。
【００１１】
本願に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開平９−１９２４９６号公報
【特許文献２】特開２０００−１５７８４１号公報
【特許文献３】特開２００２−８５９８１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１記載の方法では、チタニアに金属イオンを注入するための設備が高価なため、多額の初期投資が必要であり、実施に際してはコスト面から問題があった。
【００１３】
また、上記特許文献２の方法にあっても、プラズマ処理を行うための設備が高価であることから、特許文献１と同様コスト面の問題があった。
【００１４】
上記特許文献３に記載の方法によれば、ショットピーニングという簡易な方法によって高効率に光触媒機能を発揮することが可能な酸化金属被膜を形成することができるが、この方法にあっては、噴射した金属粉体を被処理成品表面に溶融付着させるという構成から、被処理成品が前記金属粉体と同等以上の融点でなくてはならず、被膜形成対象が限定されるという問題があった。
【００１５】
光触媒機能はその表面に接触して初めて発揮されるものであることから、チタニア等の光触媒はこれを粉体状として表面積を増大し触媒性能の高効率化を図ることが通常行われている。しかし、前記特許文献３の方法は、被処理成品の表面に金属粉体を溶融付着させることによって被処理成品に酸化金属被膜を形成するものであることから、被処理成品を粉体状とすると前記金属粉体が溶融付着できず、また、被処理成品表面に酸化金属被膜を形成後これを粉末状としたのでは、酸化金属被膜は表面の一部分しか形成されていないこととなる。そのため、粉体状の光触媒を得ることはできなかった。
【００１６】
以上のように特許文献３に記載の方法は、被処理成品の形状、材質共に限定されてしまうことから、幅広い用途に対応することが困難であった。
【００１７】
本発明は、上記従来技術における問題点を解消するためになされたものであり、紫外線のみならず可視光線等の紫外線よりも長波長の電磁波、例えば可視光線や赤外線、電波等に応答して光触媒性能を発揮することができ、なおかつ表面積を広く確保することのできる粉体として形成される光触媒の製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の光触媒粉体の製造方法は、
酸化により光触媒機能を発揮する金属粉体を、当該金属粉体と同等以上の融点の金属又はセラミックス、又はこれらの混合品から成る衝突対象に圧縮気体と共に噴射して衝突させることにより、前記金属粉体を、その表面から内部に入るに従って酸素との結合がわずかずつ欠乏気味となる状態、すなわち前記金属粉体が酸素欠乏傾斜構造を成すよう酸化させることを特徴とする（請求項１）。
【００１９】
前記金属粉体を噴射する際は、噴射速度が５０ｍ／ｓｅｃ以上２５０ｍ／ｓｅｃ以下、又は噴射圧力が０．２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下となるよう噴射することが好ましい（請求項２）。
【００２０】
前記金属粉体は、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はタングステン（Ｗ）のいずれか１以上から成るものとすることができ（請求項３）、その粒度は＃４６（４２０μｍ）以下、好ましくは＃８０（２１０μｍ）以下とする（請求項４）。前記金属粉体の形状は表面積を広く確保する目的から多角形状であることが好ましいが、球状等であってもよい（請求項５）。
【００２１】
前記金属粉体が衝突する衝突対象は、その形状を板状又は粉体状とすることができる（請求項６、請求項７）。
【００２２】
前記金属粉体には、当該金属粉体の１／３以下、好ましくは１／１０以下の粒径である貴金属粒体を混合しておいてもよく、この貴金属粉体が混合された金属粉体を噴射することによって、前記金属粉体が酸素欠乏傾斜構造を成すよう酸化させると共に当該金属粉体に前記貴金属をも担持させることができる（請求項８）。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の金属粉体の製造方法につき、図面を参照しつつ以下説明する。
【００２４】
〔金属粉体〕
金属粉体は、後述する衝突対象へ圧縮空気と共に噴射することによりその表面が酸化され、酸素欠乏傾斜構造が形成されて本発明の光触媒粉体となるものである。当該金属粉体としては噴射により酸化されることでが光触媒として機能するものであればよく、例えばチタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はタングステン（Ｗ）等を挙げることができる。これらの金属が酸化してなるチタニア（ＴｉＯ２）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）さらに、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２，ＷＯ３等の酸化金属は高い光触媒機能を有する。
【００２５】
また、本発明にあっては触媒面積を広く確保するため、金属の「粉体」を酸化させて光触媒としており、当該粉体はその粒径が小さいものほど比表面積が大きく触媒効率が高くなるといえる。しかし、粉体であれば当該金属粉体の粒度は特に限定されるものではなく、不織布等に分散して利用する観点から、一例として＃４６（４２０μｍ）以下、好ましくは＃８０（２１０μｍ）以下とすることができる。形状についても特に限定はなく、球状等いかなる形状であってもよいが、表面積を広く確保する観点からは多角形状が好ましい。
【００２６】
なお、チタニア等、光触媒機能を有する酸化金属は、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）又、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の貴金属を金属粉体に対して０．１〜１０ｗｔ％担持させると触媒効率が向上することが従来より知られており、本発明にあっても、金属粉体を酸化して光触媒粉体を得る際に当該光触媒粉体にこれらの貴金属を担持させることが可能である。
【００２７】
具体的には、チタン等、酸化することによって光触媒機能を発揮する金属からなる金属粉体に、前記金属粉体の１／３以下、好ましくは１／１０以下の粒径である前記白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）等の粉体を混合して噴射する。これにより、金属粉体は衝突対象への衝突によって酸化するだけでなく、先の貴金属とも衝突してこれを担持することができる。
【００２８】
〔衝突対象〕
衝突対象は、圧縮気体と共に噴射された前記金属粉体を衝突させるためのものであって、この衝突対象との衝突により、前記金属粉体は加熱、酸化されて光触媒機能を発揮する光触媒粉体となる。従ってこの衝突対象は金属粉体の酸化反応を補助するのに用いられるものであり、金属粉体との衝突により酸化被膜が形成されてそれ自体が光触媒となる前記特許文献３に記載の被処理成品とは異なる。
【００２９】
このような役割を果たす衝突対象としては、噴射される前記金属粉体が衝突した際に生じる熱で溶融することのないよう、金属粉体と同等以上の融点から成る金属、セラミックス、又はこれらの混合品を挙げることができる。また、形状については、前記金属粉体の衝突が得られ、当該衝突により金属粉体に所望の酸化反応を誘起させることが可能であればいかなる形状であってもよく、板状のほか粉体状とすることもできる。
【００３０】
衝突対象を粉体とする場合には、噴射対象である金属粉体と同様の金属粉体を衝突対象とすることができる。この場合、噴射された金属粉体上に重ねて金属粉体を継続して噴射することで、金属粉体は噴射対象と衝突対象双方の役割を交互に担いながら酸化され、後述するブラスト加工装置を使用する場合にはこの装置内を循環し、所望状態に酸化されるまでこの動作が繰り返される。なお、噴射対象である金属粉体が衝突する際、衝突対象である金属粉体も酸化されることとなるため、板状の衝突対象を用いた場合よりも酸化効率が高く、光触媒粉体の製造が高効率で可能となる。なお、この場合限定的ではないが、衝突対象と金属粉体は同粒径とする。
【００３１】
〔ブラスト加工装置〕
本発明に用いられるブラスト加工装置は、圧縮気体と共に前記金属粉体を噴射するエア式であれば、重力式、吸込式のサイホン式、直圧式等、既存の各種ブラスト加工装置を使用可能である。また、金属粉体の噴射速度又は噴射圧力を適宜調整可能なものを用いる。
【００３２】
本実施形態で用いる前記ブラスト加工装置１としては、図１及び図２に示すように、処理対象である金属粉体を収容する回収タンク１０、当該回収タンク１０と連通し、回収タンク１０内の金属粉体７０を噴射する噴射ノズル２５、噴射ノズル２５内に圧縮気体を供給する圧縮気体供給管２８、前記噴射ノズル２５を収容し、衝突対象３０に対して金属粉体７０の噴射を行う加工室２０、その他、噴射により発生した粉塵等を回収する集塵機６０等の基本構成を備えている。
【００３３】
前記加工室２０内には、噴射ノズル２５から噴射される金属粉体７０が好適に衝突されるような位置に前記衝突対象３０が配置される。当該衝突対象３０を配置する方法としては、例えば衝突対象が板状の場合には、前記板状の衝突対象を載置するための載置台を加工室内に備えたり、前記衝突対象を挟持或いは嵌挿などにより固定する手段を設けることが挙げられる。
【００３４】
また、衝突対象３０が粉体状の場合には、図１に示すように、加工室２０内の噴射ノズル２５先端と対峙した位置にバレル４０を備え、当該バレル４０内に衝突対象３０を収容することによって、噴射ノズル２５より噴射された金属粉体７０がバレル４０内の衝突対象３０と衝突角度を３０°〜９０°好ましくは９０°として衝突するよう構成することができる。
【００３５】
なお、前述するように衝突対象が板状である場合であっても、加工室２０内部にバレル４０を備えるタイプのブラスト加工装置１を利用することができ、図２に示すように、前記バレル４０の設置に代えて板状の衝突対象３０をバレル取付部に固定し、当該衝突対象３０に対して噴射ノズル２５から金属粉体７０が噴射されるよう構成してもよい。この場合には、前記バレル取付部に固定された板状の衝突対象３０は、バレル取付部に連通するモータ４５によって回転するものとなっている。
回転により、金属粉体の溶融を防ぎ、酸化の効率を上げるためである。
【００３６】
前記ブラスト加工装置１による処理の流れを簡単に説明すると、回収タンクに収容された金属粉体７０は、圧縮気体供給管２８より供給された圧縮気体と共に噴射ノズル２５から衝突対象３０へと噴射される。その後、衝突対象３０との衝突を経た前記金属粉体７０は、加工中に生じた粉塵等と共に加工室２０下部のホッパ５０にて回収され、連通管５１を通じて装置上部の回収タンク１０へと再び移送され、サイクロンである前記回収タンク１０によって必要に応じて粉塵と金属粉体７０の分離が行われる。分離回収された金属粉体７０は再び回収タンク１０内へ貯蔵されて衝突対象３０へと噴射され、繰り返し加工が行われる。
【００３７】
〔金属粉体の酸化〕
前記ブラスト加工装置１により前記金属粉体７０が所定の噴射速度又は噴射圧力で衝突対象３０へと噴射されると、金属粉体７０と衝突対象３０とが衝突した際に金属粉体７０表面が変形して内部摩擦を生じ、これによって発生する熱エネルギーにより金属粉体７０が加熱される。加熱された金属粉体７０は噴射に用いられた圧縮気体中の酸素や大気中の酸素と反応して酸化するが、この酸化は、前述するように金属粉体の内部に入るに従って酸素との結合量が減少する酸素欠乏傾斜構造を伴うものである。当該酸化反応後に形成された光触媒粉体の断面図を図３に示す。
【００３８】
前記酸素欠乏傾斜構造により、金属粉体の酸化層は可視光線等、紫外線よりも超波長の電磁波に対しても応答性を有し、室内等の紫外線の照射を受け難い場所においても良好に光触媒機能を発揮する。
【００３９】
〔金属粉体酸化のための加工条件〕
このように、噴射した金属粉体に所望の酸化反応を誘起させるためには、金属粉体と衝突対象とが衝突することによって所定の熱エネルギーが生じ、かつ、前記衝突によって生じた熱エネルギーにより当該金属粉体が溶融しないよう、その噴射速度や噴射圧力等を調整する必要がある。具体的には噴射速度を５０〜２５０ｍ／ｓｅｃ、噴射圧力を０．２〜０．７ＭＰａとする。
【００４０】
本発明は、特許文献３に記載の被膜形成方法のように噴射した金属粉体を衝突対象に溶融付着させるものではなく、衝突対象に衝突した際に生じた熱エネルギーによって金属粉体自体を酸化させるものであり、金属粉体の表面が加熱されて酸素と反応可能な温度となればよいため、衝突対象に金属粉体を溶融付着させる場合と比較して噴射速度や噴射圧力を低くした状態で実施できる。
【００４１】
また、前記金属粉体の酸化にあっては、圧縮気体中の酸素含有率を適宜調整することにより、金属粉体と反応する酸素の量を調整し、酸素欠乏傾斜構造が好適に形成されるようにする。
【００４２】
前記酸素量の調整は、酸素の存在する雰囲気下で金属粉体を衝突加熱させることによって当該金属粉粒体が発火し、火災や爆発等が発生すること（以下、これらの火災や爆発を総称して「粉塵爆発」という。）を防止する点からも重要であり、粉塵爆発が発生する危険性を減少しつつ、金属粉体の酸化を効率的に行うことのできる酸素含有率とする。
【００４３】
通常、前記圧縮気体としては空気（酸素分約２１％）を圧縮して使用することができるが、窒素あるいは二酸化炭素などの、酸素と比較して反応性の乏しい気体（本明細書において「不活性ガス」という。）を空気と混合し、これを圧縮することによって、酸素含有率を所定の値に調整することができる。特に、急激に酸化反応を起こす金属粉体を噴射衝突させる場合には、酸素含有率を０〜１５％、好ましくは５〜１５％の範囲とする。
【００４４】
なお、窒素ガスの使用により微量の窒化が行われ、光触媒機能を向上させることができる。
【００４５】
【実施例】
〔実施例１〕
チタン粉体を下記に示す条件で噴射衝突し、酸素欠乏傾斜構造を有するチタニア粉体を製造した。
【００４６】
【表１】
2005000782.tif 000002
【００４７】
バレルタイプの重力式ブラスト加工装置を使用し、実施形態において説明したようにバレル取付部に衝突対象であるセラミック板をセットし、金属粉体であるチタン粉体２ｋｇを繰り返し３０分間噴射した。
【００４８】
当初白っぽい色をしたチタン粉体が３０分後には黒みがかった灰色となった。
【００４９】
〔実施例２〕
噴射対象、衝突対象を双方とも同様の金属粉体として酸化処理を行なった。
【００５０】
【表２】
2005000782.tif 000003
【００５１】
バレルタイプの重力式ブラスト加工装置を使用し、噴射対象となる金属粉体としてチタン粉体（株式会社住友シチックス尼崎製「ＴＩＬＯＰ」）約２ｋｇを噴射ノズルに連通する貯蔵タンク内に投入し、衝突対象にも同様のチタン粉体約３ｋｇを用いてこれをバレル内に投入し、６０分間噴射を行った。
【００５２】
当初白っぽい金属色をしたチタン粉体が灰色となった。
【００５３】
〔実施例３〕
スズ粉末を下記に示す条件で噴射衝突し酸化スズ粉体の製造を行った。
【００５４】
【表３】
2005000782.tif 000004
【００５５】
バレルタイプの重力式ブラスト加工装置を使用し、実施形態において説明したようにバレル取付部に衝突対象であるセラミック板をセットし、金属粉体であるスズ粉体２ｋｇを繰り返し３０分間噴射した。
【００５６】
当初金属色をしたスズ粉体が３０分後には黒くなった。
【００５７】
〔実施例４〕
噴射対象、衝突対象を双方とも同様の亜鉛粉体として酸化亜鉛粉体を製造した。
【００５８】
【表４】
2005000782.tif 000005
【００５９】
バレルタイプのブラスト加工装置を使用し、亜鉛粉体約３ｋｇを衝突対象としてバレル内に投入、亜鉛粉体約２ｋｇを噴射対象として噴射ノズルに連通する供給タンク内に投入し、６０分間噴射を行った。
【００６０】
当初灰色っぽい金属色をした亜鉛粉体が黒っぽい灰色となった。
【００６１】
〔比較試験〕
前述の実施例により製造された本発明の光触媒粉体につき、その光触媒性能を比較する試験を行った。
【００６２】
１．喫煙室における煙草臭の消臭
蛍光灯のある喫煙室において、喫煙しない女性５名を対象に煙草臭の確認試験を行った。
【００６３】
前述の実施例１により形成された本発明の光触媒粉体約３００ｇを不織布１ｍ×１０ｍに均一に分散した後これを所定の大きさに切断し、市販のマスクの間に２枚挟み込んだものを装着した状態を本願例１とし、マスクを装着しない状態（未装着）、市販のマスクを装着した状態（比較例１）、及びトルマリン粉体約３００ｇを不織布１ｍ×１０ｍに均一に分散した後これを所定の大きさに切断し、市販のマスクの間に２枚挟持したものを装着し（比較例２）、それぞれについて煙草臭の確認を行ったところ、下記に示す結果となった。
【００６４】
【表５】
2005000782.tif 000006
【００６５】
以上のように、本願例１のマスクを使用した場合には、煙草臭は確認されないことから、実施例１の光触媒粉体によって煙草臭の分解が行われているといえる。  この試験は上述したように室内で行われ、蛍光灯の光のみが照射される状態にあり、また、本願例１のマスクにあっては、実施例１の光触媒粉体はマスク内に挟み込まれていて蛍光灯の光も直接は照射されない状態にあるが、本発明により形成された光触媒粉体は、酸素欠乏傾斜構造を有していることから紫外線以外の電磁波にも応答して光触媒性能が発揮されたものと思われる。比較例２では、吸着効果による若干の消臭効果があったものと思われる。
【００６６】
尚、本願例１のマスクを装着した女性からは、当該マスクが違和感もなく爽快であると好評であった。また、口臭も気にならないものとなった。
【００６７】
２．革靴の消臭試験
前述の実施例２により形成された本発明の光触媒粉体約５００ｇを不織布１ｍ×１０ｍに均一に分散し、これを所定サイズの中敷形状に切断したものを革靴の片方に敷き（本願例２）、前記革靴の他方には市販の中敷を敷いて（比較例２）、下駄箱内に１０時間放置した場合の革靴の臭いの確認を行った。
【００６８】
【表６】
2005000782.tif 000007
【００６９】
以上のように、本願例２の中敷を使用した場合には臭いが確認されないことから、実施例２の光触媒粉体によって悪臭の分解が行われたといえる。
【００７０】
この試験においても、本発明により製造された光触媒粉体を有する不織布は下駄箱の中に入れられており、紫外線だけでなく可視光線の照射すらされていない環境においても光触媒機能を発揮していることから、本発明により製造された光触媒粉体は紫外線や可視光線よりも更に波長の長い電磁波によっても触媒機能が励起されているものと考えられる。
【００７１】
また、本願例２の中敷を使用した革靴は、革靴の中が乾燥しているようにも感じられた。
【００７２】
３．水道水のＯＲＰ変化
水道水１００ｃｃ中にそれぞれ１０ｇの金属粉体を投入し（未処理については粉体の投入なし）、太陽光のみが照射される室内で１０分毎にＯＲＰを測定した。
【００７３】
なお、本願例３は金属粉体として前記実施例１によって形成された本発明の光触媒粉体を用いたもの、本願例４は前記実施例３によって形成された本発明の光触媒粉体を用いたものであり、比較例３は実施例１で処理する前のチタン粉体を未処理のままで用いた例である。
【００７４】
【表７】
2005000782.tif 000008
【００７５】
これより、本発明の実施例１及び３により形成された光触媒粉体によれば、時間の経過と共にＯＲＰの値が低下している。ＯＲＰとは、酸化還元電位（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）の略であり、ＯＲＰの数値の低下は、水道水が還元されていることを示している。したがって、本発明により製造された光触媒粉体によって還元力が発揮されており、光触媒の機能である触媒反応が誘起されていることが確認された。
【００７６】
特に、実施例１により製造された光触媒粉体は、多角形状であって表面積が大きいことなどから効果が高いといえる。
【００７７】
【発明の効果】
前述したように、チタン等、酸化により光触媒機能を発揮する金属粉体を当該金属粉体と同等以上の融点をもつ衝突対象へ噴射すると、前記衝突対象と衝突する際に生じた熱エネルギーで金属粉体が加熱され、金属粉体の噴射に用いられた圧縮気体中の酸素、又は大気中の酸素と反応することにより当該金属粉体が表面から所定の深さにわたって酸化するが、この酸化は金属粉体の内部に入るに従って酸素との結合が欠乏する前述の酸素欠乏傾斜構造の形成を伴うものとなっている。
【００７８】
そのため、金属粉末を噴射衝突させるという簡易な方法により、当該金属粉体表面を酸化させ、かつ酸素欠乏傾斜構造を形成することができ、これによって紫外線のみならず、可視光線や赤外線等、紫外線よりも長波長の電磁波に応答して光触媒機能を発揮する光触媒粉体を得ることができる。
【００７９】
すなわち、衝突対象表面を酸化させることで目的を達成するため、被膜形成と異なり、噴射速度及び圧力が比較的低く設定できる。
【００８０】
また、この方法によって形成される光触媒は粉体であるため、各種用途に幅広く用いることができる。例えば、不織布等、従来の被膜形成方法（特許文献３）では光触媒機能を付与することのできなかった材質に対しても、本発明により製造された光触媒粉体を分散することにより、光触媒性能を付与することができる。
【００８１】
さらに、前記光触媒粉体は、その形状から特許文献３記載の方法により形成された被処理成品よりも比表面積（単位体積あたりの表面積）を多く確保することができるため、少量でも高い光触媒反応を発揮することができる。したがって、低コスト化も可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用するブラスト加工装置の概略図。
【図２】本発明で使用する他のブラスト加工装置の概略図。
【符号の説明】
１    ブラスト加工装置
１０  回収タンク
２０  加工室
２５  噴射ノズル
２８  圧縮気体供給管
３０  衝突対象
４０  バレル
４５  モーター
５０  ホッパ
５１  連通管
６０  集塵機
７０  金属粉体
【図１】
2005000782.tif 000009
【図２】
2005000782.tif 000010