(57)【要約】【課題】  流通路の断面積が大きく損なわれる不具合及び全体の大型化を招く不具合も回避しつつ、光化学反応活性等の処理能力を大幅に高めた光化学反応器を得る。【解決手段】  アルコキシシランを含有するシリカ分散液Ａｇに、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子Ｂｍ…を添加し、ゾルゲル法を用いて表面形成剤Ｅを生成するとともに、この表面形成剤Ｅをガラス管２の内部面２ｆ，３ｆに塗布した後、当該表面形成剤Ｅを所定の固着用温度により加熱処理し、シリカ粒子Ｂｍ…を、シリカ分散液Ａｇの一部が残留する状態でガラス管２の内部面２ｆ，３ｆに固着することにより多孔質面Ｅｆを設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被形成体の表面に多孔質面を設ける多孔質面形成方法であって、アルコキシシランを含有するシリカ分散液に、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子を添加し、ゾルゲル法を用いて表面形成剤を生成するとともに、この表面形成剤を前記被形成体の表面に塗布した後、当該表面形成剤を所定の固着用温度により加熱処理し、前記シリカ粒子を前記シリカ分散液の一部が残留する状態で前記被形成体の表面に固着することにより多孔質面を設けることを特徴とする多孔質面形成方法。
【請求項２】
前記シリカ分散液は、前記シリカ粒子（第一シリカ粒子）よりも小径となる１〜３００〔ｎｍ〕範囲内の粒径を有する多数の第二シリカ粒子を含むことを特徴とする請求項１記載の多孔質面形成方法。
【請求項３】
ガラス管の内部に、ガラス素材により形成した多数の粒体を充填した後、当該粒体を充填したガラス管を所定の溶融用温度で加熱処理することにより、前記ガラス管と前記粒体間の当接部，及び前記粒体同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面を生成し、前記ガラス管及び前記粒体に前記溶着面を介して連続する導光路を設けてなる光化学反応器の製造方法であって、アルコキシシランを含有するシリカ分散液に、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子を添加し、ゾルゲル法を用いて表面形成剤を生成するとともに、この表面形成剤を前記ガラス管の内部面に塗布した後、当該表面形成剤を所定の固着用温度により加熱処理し、前記シリカ粒子を、前記シリカ分散液の一部が残留する状態で前記ガラス管の内部面に固着することにより多孔質面を設けることを特徴とする光化学反応器の製造方法。
【請求項４】
前記シリカ分散液は、前記シリカ粒子（第一シリカ粒子）よりも小径となる１〜３００〔ｎｍ〕範囲内の粒径を有する多数の第二シリカ粒子を含むことを特徴とする請求項３記載の光化学反応器の製造方法。
【請求項５】
前記多孔質面の表面には光触媒層を設けることを特徴とする請求項３又は４記載の光化学反応器の製造方法。
【請求項６】
前記ガラス管の内部に、ガラス素材により形成した多数の粒体を充填し、前記ガラス管と前記粒体間の当接部，及び前記粒体同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面を設けることにより、前記ガラス管及び前記粒体に前記溶着面を介して連続する導光路を設けてなる光化学反応器であって、前記ガラス管の内部面に、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子を固着することにより、多孔質面を設けてなることを特徴とする光化学反応器。
【請求項７】
前記ガラス管の一端が被処理流体の流入口となり、かつ他端が処理流体の流出口となる流体処理装置に用いることを特徴とする請求項６記載の光化学反応器。
【請求項８】
前記ガラス管の周面に対して、外部の発光部から光を照射可能にすることを特徴とする請求項６又は７記載の光化学反応器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体処理装置等を製造する際に用いて好適な多孔質面形成方法，光化学反応器の製造方法及び光化学反応器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス素材により形成した粒体の表面に二酸化チタンをコーティングして構成した光触媒体を、ガラス管等の容器に多数収容し、この光触媒体に光（紫外線）を照射するとともに、被処理水を通過させることにより、当該被処理水を浄化するようにした浄水装置（光反応器）は知られており、特許文献１には浄化装置が開示され、また、特許文献２には水処理装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示される浄化装置は、ガラス等のように紫外線を透過させる材料で形成された両端が開放された外管と、この外管に収容されて、外管との間に、ガラスビーズ表面にアナタース型二酸化チタンが被覆された光触媒が充填されると共に、被処理水が供給される処理空間を形成する内管と、外管の両端部に設けられたガラスフィルタと、外管の近傍に配置された紫外線を照射する紫外線ランプと、紫外線ランプから照射された紫外線を外管に向けて反射する反射板とを備えて構成したものであり、また、特許文献２に開示される水処理装置は、円筒形状容器である処理槽が、駆動装置の回転支軸上に取り付けられ、中心軸を軸にして、毎分１〜５回転程度の速さで回転するよう設置され、その内部には、球状ガラスの担体にアナターゼ型結晶からなる二酸化チタンを主成分としたコーティングが施された無数の光触媒体を収容しており、さらにこの光触媒体に対して光を照射する棒状紫外線ランプが配置され、さらに、処理槽の一方に被処理水の導入パイプが、また、他方に、排出パイプが設けられ、この処理槽に所定の流通量となるよう被処理水が導入・排出されるように設定されたものである。
【０００４】
しかし、これら従来における浄水装置（浄化装置，水処理装置）は、次のような問題点があった。
【０００５】
即ち、いずれの浄水装置も、ガラス素材により形成した粒体の表面に二酸化チタンをコーティングして構成した光触媒体を多数用いることにより、被処理水に対する二酸化チタン（光触媒）の接触面積を増大させて処理能力（処理効率）を高めている。一方、光触媒に対しては紫外線を照射する必要があるため、特許文献１のように、ガラス管に多数の光触媒体を充填した場合には、多くの光触媒体は他の光触媒体の陰になる。したがって、陰になる光触媒体は活性化されなくなり、紫外線の照射面積を増大させる観点からは不十分となる。結局、処理能力（処理効率）を高めるには限界がある。
【０００６】
また、特許文献２は、処理槽を毎分１〜５回転程度の速さで回転させるため、この処理槽に収容された光触媒体はランダムに撹拌される。したがって、全ての光触媒体を平均的に活性化できるものの陰になる光触媒体を活性化できない点は引用文献１の場合と同じであり、紫外線の照射面積を増大させる観点からは不十分となる。しかも、大型の処理槽やこの処理槽を回転させる駆動装置が必要となるなど、装置全体のコストアップ及び大型化を招くとともに、電力を使用する必要があることから、省エネルギ性に劣り、加えて、使用できる場所が限定されるなど、汎用性にも劣る。
【０００７】
そこで、本出願人は、既に特許文献３により、これらの問題を解決するための光反応器及びその製造方法を提案した。この光反応器及びその製造方法は、流体に対する粒体の表面の接触面積を増大させ、更に粒体の表面に対する照射面積を増大させることにより、流体に対する処理能力（処理効率）を高めるとともに、少ない部品点数で容易に製造可能にし、全体のコストダウン及び小型コンパクト化、更には省エネルギ性及び汎用性を高めることを目的としたものであり、具体的には、ガラス管の中にガラス素材により形成した多数の粒体を収容し、かつガラス管の中に流体を流通可能に構成した光反応器であって、ガラス管と粒体間の当接部，及び粒体同士間の当接部を、それぞれ所定の面積を有する溶着面とすることにより、ガラス管及び粒体に溶着面を介して連続する導光路を設けて光反応器を構成したものである。また、その製造方法は、ガラス管に粒体を充填した後、当該粒体を充填したガラス管を所定の加熱温度で加熱することにより、ガラス管と粒体間の当接部，及び粒体同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面を生成し、ガラス管及び粒体に溶着面を介して連続する導光路を設けるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２３９３５８号公報
【特許文献２】特開２０００−１１７２７１号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１２／０１７６３７Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した特許文献３で開示される光反応器及びその製造方法は、次のような解決すべき課題も残されていた。
【００１０】
第一に、流体に対する粒体表面の接触面積を増大させ、更に粒体表面に対する照射面積を増大させることができるため、流体に対する処理能力を高めるという一定の目的は達成できるものの、実用性の観点からは必ずしも十分であるとはいえない。例えば、３〔ｃｍ〕内径のガラス管に、５〔ｍｍ〕径に形成した多数の粒体を収容した場合、単なるガラス管に比べて内部表面積は概ね４．５倍に、また、クロロフェノールの光化学反応活性（分解反応）は概ね６．３倍に増大するが、実用性を確保する観点からは活性が不足しており、処理能力を高めるためには更なる改善の余地があった。
【００１１】
第二に、少ない部品点数で容易に製造可能にし、全体のコストダウン及び小型コンパクト化、更には省エネルギ性及び汎用性を高めるという一定の目的は達成できるものの、処理能力をより高めるには、流体に対する粒体表面の接触面積をより増大させる必要があることから、全体のサイズやコストが犠牲になりやすい。即ち、粒体表面の接触面積を増大させる場合、粒体の量を増やしたりガラス管を長くするなどの手段を講ずれば、接触面積の増大は可能になるが、全体の大型化及び流通性の低下を招きやすい。結局、処理能力を高めつつ、大型化を回避し、流通性を維持するのは容易でない。
【００１２】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した多孔質面形成方法，光化学反応器の製造方法及び光化学反応器の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る多孔質面形成方法は、上述した課題を解決するため、被形成体Ｇの表面に多孔質面Ｅｆを設けるに際し、アルコキシシランを含有したシリカ分散液Ａｇに、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子Ｂｍ…を添加し、ゾルゲル法を用いて表面形成剤Ｅを生成するとともに、この表面形成剤Ｅを被形成体Ｇの表面に塗布した後、当該表面形成剤Ｅを所定の固着用温度により加熱処理し、シリカ粒子Ｂｍ…を、シリカ分散液Ａｇの一部が残留する状態で被形成体Ｇの表面に固着することにより多孔質面Ｅｆを設けることを特徴とする。
【００１４】
この場合、発明の好適な態様により、シリカ分散液Ａｇには、シリカ粒子（第一シリカ粒子）Ｂｍ…よりも小径となる１〜３００〔ｎｍ〕範囲内の粒径を有する多数の第二シリカ粒子Ｂｓ…を含ませることができる。
【００１５】
また、本発明に係る光化学反応器の製造方法は、上述した課題を解決するため、ガラス管２の内部に、ガラス素材により形成した多数の粒体３…を充填した後、当該粒体３…を充填したガラス管２を所定の溶融用温度で加熱処理することにより、ガラス管２と粒体３…間の当接部，及び粒体３…同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面Ｊ…を生成し、ガラス管２及び粒体３…に溶着面Ｊ…を介して連続する導光路Ｃを設けてなる光化学反応器１を製造するに際し、アルコキシシランを含有したシリカ分散液Ａｇに、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子Ｂｍ…を添加し、ゾルゲル法を用いて表面形成剤Ｅを生成するとともに、この表面形成剤Ｅを、ガラス管２の内部面２ｆ…，３ｆ…に塗布した後、当該表面形成剤Ｅを所定の固着用温度により加熱処理し、シリカ粒子Ｂｍ…を、シリカ分散液Ａｇの一部が残留する状態でガラス管２の内部面２ｆ…，３ｆ…に固着することにより多孔質面Ｅｆを設けることを特徴とする。
【００１６】
この場合、発明の好適な態様により、シリカ分散液Ａｇには、シリカ粒子（第一シリカ粒子）Ｂｍ…よりも小径となる１〜３００〔ｎｍ〕範囲内の粒径を有する多数の第二シリカ粒子Ｂｓ…を含ませることができる。また、多孔質面Ｅｆの表面には光触媒層４…を設けることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る光化学反応器１は、ガラス管２の内部に、ガラス素材により形成した多数の粒体３…を充填し、ガラス管２と粒体３…間の当接部，及び粒体３…同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面Ｊ…を設けることにより、ガラス管２及び粒体３…に溶着面Ｊ…を介して連続する導光路Ｃを設けてなる光化学反応器であって、ガラス管２の内部面に、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子Ｂｍ…を固着することにより、多孔質面Ｅｆを設けてなることを特徴とする。また、この光化学反応器１は、発明の好適な態様により、ガラス管２の一端が被処理流体Ｌａの流入口２ｉとなり、かつ他端が処理流体Ｌｂの流出口２ｅとなる流体処理装置Ｍに用いることができるとともに、ガラス管２の周面に対して外部の発光部５から光を照射可能にすることもできる。
【００１８】
本発明に係る光化学反応器１は、ガラス管２の内部に形成される流通路に望む内部面２ｆ，３ｆ…に階層構造を導入し、マイクロメートルオーダーのメインチャンネルとナノメートルオーダーのサブチャンネルを設けることにより、実用的な流通量を確保しつつ内部表面積を増大させることができる。したがって、ガラス管２の周面に照射された光が内部面２ｆ，３ｆ…の多孔質階層にまで導光されたとき、光の強度はガラス管２の周面における強度と比較して１／１０００程度まで低下することが考えられる。一般に、光化学反応では、励起状態の濃度が高まれば、励起状態間の相互作用による失活のため、光利用率（量子効率又は量子収率）が著しく低下する。一方、光強度を低下させれば、光化学反応器１の反応速度は低下するため、反応収量と量子効率はトレードオフの関係にある。本発明に係る光化学反応器１では、ガラス管２の周面から入る光は、ミリメートルオーダーのガラスからマイクロメートルオーダーのガラスに導かれるとともに、流通路を流れる流体（反応溶液）は、マイクロメートルオーダーからミリメートルオーダーの多孔質チャンネル（多孔質面Ｅｆ）を流通するため、物質移動速度が確保されつつ、広い活性表面が確保される。したがって、例えば、光化学反応器１における多孔質面Ｅｆの表面に光触媒層４…、即ち、ナノメートルオーダーの光触媒超微粒子を担持すれば、活性と処理速度を高めた光触媒反応器として利用可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
このような本発明に係る多孔質面形成方法，光化学反応器の製造方法及び光化学反応器によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００２０】
（１）  多孔質面形成方法は、アルコキシシランを含有したシリカ分散液Ａｇに、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子Ｂｍ…を添加し、ゾルゲル法を用いて表面形成剤Ｅを生成するとともに、この表面形成剤Ｅを被形成体Ｇの表面に塗布した後、当該表面形成剤Ｅを所定の固着用温度により加熱処理し、シリカ粒子Ｂｍ…を、シリカ分散液Ａｇの一部が残留する状態で被形成体Ｇの表面に固着することにより、多孔質面Ｅｆを設けるようにしたため、被形成体Ｇにおける表面の主要な幾何学的な変化をほとんど伴うことなく、当該表面の実質的な面積を飛躍的に増大させることができる。
【００２１】
（２）  光化学反応器の製造方法は、ガラス管２の内部に、ガラス素材により形成した多数の粒体３…を充填した後、当該粒体３…を充填したガラス管２を所定の溶融用温度で加熱処理することにより、ガラス管２と粒体３…間の当接部，及び粒体３…同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面Ｊ…を生成し、ガラス管２及び粒体３…に溶着面Ｊ…を介して連続する導光路Ｃを設ける光化学反応器１を製造するに際して、被形成体Ｇとなるガラス管２と粒体３…に上述した多孔質面形成方法を利用できるため、ガラス管２の内部を流れる流体に対する接触面積を飛躍的に増大させることができる。したがって、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に接する流体の光化学反応活性も、多孔質面Ｅｆを設けないガラス管２の内周面に比べて、実用的となる１０００倍程度まで容易に増大させることができる。この結果、処理能力を大幅に高めた光化学反応器１を得ることができるとともに、ガラス管２の内部における流通路の断面積を大きく損なう不具合及び全体の大型化を招く不具合も回避できる。
【００２２】
（３）  好適な態様により、シリカ分散液Ａｇに、シリカ粒子（第一シリカ粒子）Ｂｍ…よりも小径となる１〜３００〔ｎｍ〕範囲内の粒径を有する多数の第二シリカ粒子Ｂｓ…を含ませれば、第一シリカ粒子Ｂｍ…に対する固着機能（接合機能）をより高めることができるため、被形成体Ｇの表面、即ち、ガラス管２の内部面２ｆ…，３ｆ…に対して、第一シリカ粒子Ｂｍ…をより強固かつ安定に固着することができる。
【００２３】
（４）  好適な態様により、光化学反応器１における多孔質面Ｅｆの表面に、光触媒層４…を設ければ、ガラス管２の一端が被処理流体Ｌａの流入口２ｉとなり、かつ他端が処理流体Ｌｂの流出口２ｅとなる流体処理装置Ｍを容易に構築できるとともに、被処理流体Ｌａを浄化する際における処理能力（処理効率）を飛躍的に高め、しかも、コストダウン及び小型コンパクト化を図ることができる流体処理装置Ｍとして提供できる。
【００２４】
（５）  好適な態様により、光化学反応器１におけるガラス管２の周面に対して外部の発光部５から光を照射可能にすれば、より効率的かつ効果的に機能する流体処理装置Ｍを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の好適実施形態に係る光化学反応器の製造方法を説明するためのフローチャート、
【図２】同光化学反応器の製造方法に用いる表面形成液を製造する際の処理手順を説明するためのフローチャート、
【図３】同光化学反応器の製造方法を説明するための工程状態の模式図、
【図４】同光化学反応器の正面視における各部の抽出拡大断面図を含む原理的断面構成図、
【図５】同光化学反応器の作用説明図、
【図６】同光化学反応器の一部を省略した側面断面図、
【図７】同光化学反応器の一部粒体の抽出拡大断面を用いた作用説明図、
【図８】同光化学反応器に使用するガラスの光波長に対する透過率特性図、
【図９】同光化学反応器における粒体同士の光波長に対する光強度特性図、
【図１０】本発明の変更実施形態に係る光化学反応器の一部を示す側面断面図、
【図１１】本発明の他の変更実施形態に係る光化学反応器の製造方法を説明するための粒体の側面断面図、
【図１２】本発明の他の変更実施形態に係る光化学反応器の製造方法を説明するための一部の粒体の側面断面図、
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２７】
まず、本実施形態に係る光化学反応器の製造方法について、図１（図２）に示すフローチャート、更には図３（ａ）〜（ｅ）及び図４を参照して説明する。
【００２８】
最初に、使用部品となるガラス管２及び多数の粒体３…を準備する（ステップＳ１）。このガラス管２及び多数の粒体３…は本発明における被形成体Ｇを構成する。ガラス管２は、図３（ａ）に示すように、断面形状が円形の単管であり、パイレックスガラス（登録商標）等の耐熱ガラスを用いて形成する。したがって、所定の径を有する長いガラスパイプから使用する長さ分だけ切断することにより目的のガラス管２を容易に得ることができる。なお、ガラス管２の断面形状を円形に形成すれば、最もポピュラな形状にできるため、容易かつ低コストに製造できる利点がある。ガラス管２の内径，外径及び長さは、特に限定されるものではなく、例示のガラス管２は内径を３０〔ｍｍ〕に選定した。
【００２９】
一方、粒体３は、ガラス素材を用いて同一径の球状に形成する。同一径となる球状の粒体３…を用いることにより、処理性能においてバラツキの少ない、品質及び均質性の高い光化学反応器１を得ることができる。粒体３のガラス素材には、上述したパイレックスガラス（登録商標）をはじめ、汎用的なソーダガラスやシリカガラス等も用いることができる。なお、粒体３…は、同一径の球状に形成することが望ましいが、他の様々な形状に形成可能である。例示の粒体３には外径を５〔ｍｍ〕に選定した球体（ガラスビーズ）を用いた。
【００３０】
ガラス管２及び多数の粒体３…を準備したなら、図３（ａ）に示すように、基板治具２１の上にガラス管２を起立させ、ガラス管２の上端開口から粒体３…を投入することによりガラス管２の内部に充填する（ステップＳ２）。次いで、図３（ｂ）に示すように、ヒータ２２により加熱を行う加熱炉２３の内部に、粒体３…を充填したガラス管２を収容し、予め設定した加熱温度（溶融用温度）Ｔｈ〔℃〕の温度環境下で予め設定した加熱時間Ｚｈだけ加熱処理する（ステップＳ３，Ｓ４）。これにより、ガラス管２と粒体３…の表面は、加熱温度Ｔｈ〔℃〕により溶解し、ガラス管２と粒体３…間の当接部，及び粒体３…同士間の当接部がそれぞれ溶着することにより、所定の面積を有する溶着面Ｊ…（図４（ａ）参照）が生成される。
【００３１】
この場合、加熱温度Ｔｈ〔℃〕が低過ぎる場合には溶解不足が発生し、十分かつ良好な溶着面Ｊ…が得られない。また、加熱温度Ｔｈ〔℃〕が高過ぎる場合には過度に溶解し、良好な内部形状が得られないとともに、流路も狭くなる。したがって、加熱温度Ｔｈ〔℃〕及び加熱時間Ｚｈは、実験等により最適値を設定することが望ましい。なお、例示の場合、加熱温度Ｔｈ〔℃〕としては、６００〜７００〔℃〕程度が良好である。そして、加熱時間Ｚｈが経過したなら加熱炉２３からガラス管２を取り出し、自然冷却により常温まで冷却する（ステップＳ５）。これにより、ガラス管２及び粒体３…には溶着面Ｊ…を介して連続する導光路Ｃが設けられる。
【００３２】
このように、ガラス管２に粒体３…を充填した後、当該粒体３…を充填したガラス管２を所定の加熱温度Ｔｈで加熱することにより、ガラス管２と粒体３…間の当接部，及び粒体３…同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面Ｊ…を生成するようにすれば、少ない部品点数により極めて容易に製造することができ、全体のコストダウン及び小型コンパクト化を実現できるとともに、動力部等は不要なため、省エネルギ性及び汎用性にも優れる利点がある。
【００３３】
次いで、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に、多孔質面Ｅｆを設けるための表面形成剤Ｅを塗布する。この場合、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…には、ガラス管２の内周面２ｆと粒体３…の表面３ｆ…が含まれる。このため、使用する表面形成剤Ｅは、別途製造して予め用意する（ステップＳ２０）。この表面形成剤Ｅの使用は、本発明の重要な技術的要素になるため、以下、この表面形成剤Ｅを得ることができる製造方法（実施例）について、図２に示すフローチャートを参照して具体的に説明する。
【００３４】
まず、主要原料としてシリカ分散水溶液Ａｏを用意する（ステップＳ２１）。このシリカ分散水溶液Ａｏは、径がナノメートルオーダーの多数のシリカ粒子Ｂｓ…を含む水溶液であり、本実施例では径が１００〔ｎｍ〕オーダーのシリカ粒子（第二シリカ粒子）Ｂｓ…を含む市販のシリカ分散水溶液Ａｏ（４．８〔ｗｔ％〕）を用いた。このようなシリカ粒子Ｂｓ…を用いる理由は、非結晶性のシリカ粒子（石英）を使用することにより分光による発色を防止するためである。なお、第二シリカ粒子Ｂｓの粒径は、１〜３００〔ｎｍ〕の範囲に選定することが望ましい。このように、シリカ分散水溶液Ａｏとして、後述する多孔質化に用いる第一シリカ粒子Ｂｍ…よりも十分に小径となる１〜３００〔ｎｍ〕範囲内の粒径を有する第二シリカ粒子Ｂｓ…を含む溶媒（溶液）を用いれば、第一シリカ粒子Ｂｍ…に対する固着機能（接合機能）をより高めることができるため、被形成体Ｇの表面、即ち、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に対して、第一シリカ粒子Ｂｍ…をより強固かつ安定に固着できる利点がある。
【００３５】
次いで、用意したシリカ分散水溶液Ａｏに対して同量のメタノールを添加し、回転速度６０００〔ｒｐｍ〕，処理時間３０〔分〕の条件下で遠心分離処理を行う（ステップＳ２２，Ｓ２３）。遠心分離処理が終了したなら、透明な上澄み液を除去し、除去後の残液量を半分にする（ステップＳ２４）。さらに、上澄み液を除去した残液に対して同量のメタノールを添加し、振盪撹拌を行う（ステップＳ２５，Ｓ２６）。振盪撹拌が終了したなら、回転速度６０００〔ｒｐｍ〕，処理時間３０〔分〕の条件下で遠心分離処理を行う（ステップＳ２７）。遠心分離処理が終了したなら、透明な上澄み液を除去し、除去後の残液量を半分にする（ステップＳ２８）。そして、以上のステップＳ２５〜Ｓ２８の処理を設定回数（例示の場合、８回）だけ繰り返して行う（ステップＳ２９）。これらの処理が終了したなら、得られたシリカ分散液の容量に対して、６０〔％〕容量のメタノールを添加し、振盪撹拌を行うことにより、３〔ｗｔ％〕のゲル状のシリカ分散液Ａｇを得る（ステップＳ３０，Ｓ３１，Ｓ３２）。この際に得られるシリカ分散液Ａｇの水分量は概ね０．４〔ｗｔ％〕となる。なお、アルコール溶媒にシリカ粒子（第二シリカ粒子Ｂｓ…）を分散させた同様の分散液を用いることも可能である。この場合には、上述したステップＳ２２〜Ｓ３２の処理工程を省略することができる。
【００３６】
この後、シリカ分散液Ａｇを計量し、所定量のテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を添加する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。なお、ＴＥＯＳは、シリカ前駆体、即ち、アルコキシシランの一例として例示するものであり、テトラメトキシシラン等のアルコキシシランに属する他のシリカ前駆体を用いることも可能である。したがって、前駆体として用いるアルコキシドを限定するものではない。また、これらのアルコキシドは、部分的に重合しておくことが接着強度（固着強度）を高める上で有効である。
【００３７】
そして、スターラーを用いて撹拌した後、径がマイクロメートルオーダーとなる多数のシリカ粒子（第一シリカ粒子）Ｂｍ…を所定量添加する（ステップＳ３５，Ｓ３６）。この場合、１００〔ｍｌ〕当たりのシリカ分散液Ａｇに対して、２５〔ｇ〕のＴＥＯＳを用いるとともに、２．５〔ｇ〕の第一シリカ粒子Ｂｍ…を用いることが望ましい。この第一シリカ粒子Ｂｍ…は、粒体３…の表面３ｆ…に固着して多孔質化するための材料となるため、その粒径は１〜１００〔μｍ〕の範囲に選定することが望ましい。本実施例では、平均径が概ね９〔μｍ〕となる第一シリカ粒子Ｂｍ…を用いた。そして、この後は、常温下で１２時間にわたって撹拌を継続した（ステップＳ３７，Ｓ３８）。これにより、ゾルゲル法に基づく処理が行われ、ゲル化した適度の粘性を有する表面形成剤Ｅを得ることができる（ステップＳ３９，Ｓ２０）。
【００３８】
他方、得られた表面形成剤Ｅは、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に塗布する。この場合、図３（ｃ）に示すように、ガラス管２の上端開口から表面形成剤Ｅを注入し、ガラス管２の内部に表面形成剤Ｅを充填する（ステップＳ６）。この際、必要により振動等を加え、粒体３…同士間の隙間等に表面形成剤Ｅを浸透させることができる。一方、均等に浸透したなら、ガラス管２から表面形成剤Ｅを排出する（ステップＳ７）。これにより、粒体３…を含むガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に表面形成剤Ｅが塗布される。このように、ゲル化した表面形成剤Ｅを利用することにより、混在する第一シリカ粒子Ｂｍ…を、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…であるガラス管２の内周面２ｆ及び粒体３…の表面３ｆ…に対して均一に付着させることができる。
【００３９】
この後、表面形成剤Ｅを塗布した粒体３…を含むガラス管２を、温度１５０〔℃〕，処理時間１０〔分〕の条件下でアニール処理する（ステップＳ８）。アニール処理が終了したなら、図３（ｄ）に示すように、ガラス管２をマッフル炉２４に収容し、所定の加熱温度（固着用温度）として４００〔℃〕，加熱時間として１時間の条件下で焼成を行う（ステップＳ９）。これにより、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に多孔質面Ｅｆが設けられた基本構成の光化学反応器１を得ることができる。
【００４０】
得られた光化学反応器１は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、５〔ｍｍ〕径の粒体３…の表面３ｆ…上に、９〔μｍ〕径となる多数の第一シリカ粒子Ｂｍ…が固着した状態となる。この際、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、シリカ分散液Ａｇの一部が残留する状態となり、このシリカ分散液Ａｇの一部が、第一シリカ粒子Ｂｍ…同士及び第一シリカ粒子Ｂｍ…と粒体３…の表面３ｆ…を固着するいわば接着剤（固着剤）として機能する。特に、図４（ｄ）に示すように、シリカ分散液Ａｇには、１００〔ｎｍ〕径となる多数の第二シリカ粒子Ｂｓ…が含まれるため、いわば砂利を混ぜたコンクリートと同様の原理により、シリカ分散液Ａｇはより強固な結合機能を発揮する。このため、焼成後は、シリカ分散液Ａｇの一部が残留する状態となるように、固着用温度及び加熱時間等の処理条件を予め実験等に基づいて設定する。この場合、第一シリカ粒子Ｂｍ…及び第二シリカ粒子Ｂｓ…を含むシリカ分散液Ａｇは、非結晶性を有する透明なガラス質となるため、ガラス素材により形成された透明な粒体３…の表面３ｆ…に固着することにより、当該表面３ｆ…は実質的な多孔質面Ｅｆとして形成される。なお、必要により、ステップＳ６〜Ｓ９を繰り返すことにより、多孔質面Ｅｆにおける層厚を調整することも可能である。
【００４１】
他方、本実施例では、基本構成の光化学反応器１における多孔質面Ｅｆの表面上に、更に、アナターゼ型の二酸化チタンによる光触媒層４を設けた。この場合、ステップＳ９で得られた光化学反応器１に対して、上述した表面形成剤Ｅを塗布する場合と同様の方法により光触媒用溶液Ｋを塗布することができる。即ち、前述した図３（ｃ）に示す工程と同様に、ガラス管２の上端開口から光触媒用溶液Ｋを注入し、ガラス管２の内部に光触媒用溶液Ｋを充填する（ステップＳ１０）。なお、光触媒用溶液Ｋは、二酸化チタンを主成分とし、必要なバインダ等を含ませることができる。この際、必要により振動等を加え、第一シリカ粒子Ｂｍ…同士間の隙間等に光触媒用溶液Ｋを浸透させることができる。一方、所定の時間が経過したなら、ガラス管２から光触媒用溶液Ｋを排出する（ステップＳ１１）。光触媒用溶液Ｋを排出したなら、排出後のガラス管２に対して乾燥処理又は焼成処理を行う（ステップＳ１２）。そして、この後は、基板治具２１を取り除き、ガラス管２の端面や外周面等に付着した不要な光触媒層４等を取り除くなどの仕上げを行うとともに、さらに、導光性等の検査を行えば、図３（ｅ）に示す光化学反応機能を有する光化学反応器１を得ることができる（ステップＳ１３）。
【００４２】
よって、このような本実施形態に係る光化学反応器の製造方法によれば、ガラス管２の内部に、ガラス素材により形成した多数の粒体３…を充填した後、当該粒体３…を充填したガラス管２を所定の溶融用温度で加熱処理することにより、ガラス管２と粒体３…間の当接部，及び粒体３…同士間の当接部に、それぞれ所定の面積を有する溶着面Ｊ…を生成し、ガラス管２及び粒体３…に溶着面Ｊ…を介して連続する導光路Ｃを設ける光化学反応器１を製造するに際して、アルコキシシランの一つであるＴＥＯＳを含有するシリカ分散液Ａｇに、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子Ｂｍ…を添加し、ゾルゲル法を用いて表面形成剤Ｅを生成するとともに、この表面形成剤Ｅをガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に塗布した後、当該表面形成剤Ｅを所定の固着用温度により加熱処理し、シリカ粒子Ｂｍ…を、シリカ分散液Ａｇの一部が残留する状態で、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に固着することにより多孔質面Ｅｆを設けるようにしたため、ガラス管２の内部を流れる流体に対する接触面積を飛躍的に増大させることができる。したがって、ガラス管２の内部面２ｆ，３ｆ…に接する流体の光化学反応活性も、多孔質面Ｅｆを設けないガラス管２の内周面に比べて、実用的となる１０００倍程度まで容易に増大させることができる。この結果、処理能力を大幅に高めた光化学反応器１を得ることができるとともに、ガラス管２の内部における流通路の断面積を大きく損なう不具合及び全体の大型化を招く不具合も回避できる。
【００４３】
例示の場合、粒体３の表面３ｆに、第一シリカ粒子Ｂｍ…を１０段により設けたとすれば、計算上、流れる流体に対する光化学反応活性は概ね数百倍となる。したがって、第一シリカ粒子Ｂｍの粒径を４〔μｍ〕とし、２５段により設けた場合には、計算上、光化学反応活性は１０００倍となる。また、このような光化学反応活性は、光が弱いほど高くなるため、単位時間当たりに処理できる量を増やすことができる。本実施形態では、粒体３…の表面３ｆ…に多孔質面Ｅｆを設けているため、光は分散して弱くなる。したがって、実際の光化学反応活性は上述した計算値よりも更に高くなるものと推測される。
【００４４】
ところで、本実施形態に係る多孔質面形成方法は、光化学反応器１の製造のみならず、いわば一般的なガラス体（石英基板，ソーダ硝子等を含む）の表面に多孔質面Ｅｆを設ける際にもそのまま適用可能である。即ち、この場合、アルコキシシランを含有するシリカ分散液Ａｇに、１〜１００〔μｍ〕範囲内の粒径を有する多数のシリカ粒子Ｂｍ…を添加し、ゾルゲル法を用いて表面形成剤Ｅを生成するとともに、この表面形成剤Ｅをガラス体の表面に塗布した後、当該表面形成剤Ｅを所定の固着用温度により加熱処理し、シリカ粒子Ｂｍ…をシリカ分散液Ａｇの一部が残留する状態でガラス体の表面に固着することにより当該ガラス体の表面に多孔質面Ｅｆを設けることができる。したがって、本実施形態に係る多孔質面形成方法は、ガラス体以外の被形成体Ｇ、具体的には、シリコンウェハやＦＴＯ基板等の酸化物系基体の表面に多孔質面Ｅｆを設ける際にも利用できる。特に、例示したシリカ粒子Ｂｍ…，Ｂｓ…を用いた場合、材質の観点から２００−１０００〔ｎｍ〕の広い波長領域における透明性が高くなるため、紫外光及び可視光に吸収帯を有する有機分子の光化学反応及び光触媒反応に適用可能である。
【００４５】
このように、被形成体Ｇが各種素材により形成され、或いは各種形状に形成される場合であっても容易に多孔質化することができるとともに、この場合であっても、被形成体Ｇにおける表面の主要な幾何学的な変化をほとんど伴うことなく、当該表面の実質的な面積を飛躍的に増大させることができる。特に、被形成体Ｇの表面が平坦面の場合には、スピンコート処理を行うことにより、より良好な結果を得ることができる。
【００４６】
次に、本実施形態に係る光化学反応器１の使用方法の一例について、図５〜図９を参照して説明する。
【００４７】
基本構成による光化学反応器１は、図６に示すように、両端開口にキャップ３１，３２を装着して閉塞すれば、流体処理装置Ｍとして構成できる。各キャップ３１，３２の中央には、外方に突出する接続口３１ｃ，３２ｃを有するため、各接続口３１ｃ，３２ｃに配管３３，３４をそれぞれ接続すれば、光化学反応器１の内部に被処理流体Ｌａを流入させることができるとともに、光化学反応器１の内部から処理流体Ｌｂを流出させることができる。したがって、ガラス管２の一端が被処理流体Ｌａの流入口２ａとなり、かつ他端が処理流体Ｌｂの流出口２ｂとなる流体処理装置Ｍが得られる。
【００４８】
なお、光化学反応器１に流通させる流体Ｌは、液体であってもよいし気体であってもよい。流体処理装置Ｍに、液体を適用すれば、例えば、水浄化装置等として利用できる。一方、気体を適用すれば、例えば、適切な触媒を担持した光化学反応器１を構成し、４００〜５００〔℃〕に加熱するとともに、大気と水蒸気を通過させることにより二酸化炭素と水を反応させ、空気中の二酸化炭素を除去する空気浄化装置等として利用できる。したがって、このような空気浄化装置を、鉄工所や火力発電所等に付設すれば、二酸化炭素の排出削減手段として利用可能となる。
【００４９】
一方、本実施形態に係る光化学反応器１は、前述したように、基本構成に対して、さらに、溶着面Ｊ…を除く粒体３…の表面３ｆ及びガラス管２の内周面２ｆに、アナターゼ型の二酸化チタンを用いた光触媒層４を設けている。したがって、上述した水浄化装置として用いることができる。即ち、光化学反応器１における多孔質面Ｅｆの表面に光触媒層４…を有するため、ガラス管２の一端が被処理流体（被処理水）Ｌａの流入口２ｉとなり、かつ他端が処理流体（処理水）Ｌｂの流出口２ｅとなる。
【００５０】
このように、光化学反応器１における多孔質面Ｅｆの表面に、光触媒層４…を設ければ、ガラス管２の一端が被処理流体Ｌａの流入口２ｉとなり、かつ他端が処理流体Ｌｂの流出口２ｅとなる水浄化装置等の流体処理装置Ｍを容易に構築できるとともに、被処理流体Ｌａを浄化する際における処理能力（処理効率）を飛躍的に高め、しかも、コストダウン及び小型コンパクト化を図ることができる流体処理装置Ｍとして提供できる利点がある。また、光化学反応器１におけるガラス管２の周面に対して外部の発光部５から光を照射可能にすれば、より効率的かつ効果的に機能する水浄化装置等の流体処理装置Ｍを容易に得ることができる。
【００５１】
以下、水浄化装置として用いる場合について具体的に説明する。まず、図５に示すように、光触媒層４における光触媒を活性化させる紫外線照射光の光源となる発光部５をガラス管２の外周面に対面させて配設する。したがって、この発光部５には、紫外線を発光するブラックランプを用いることができる。これにより、発光部５から発光する紫外線はガラス管２の周面に照射される。なお、図５は、便宜上、一つの発光部５を示すが、光化学反応器１の回りに複数の発光部５…を配置したり、或いは断面半円形の反射板を、ガラス管２の周面に対向する位置であって発光部５に対して反対側の位置に配置するなどの構成を採用できる。
【００５２】
図８には、パイレックスガラス（登録商標），ソーダガラス及びブラックランプの評価データとなる、各ガラスの光波長に対する透過率特性及びブラックランプ（１０〔Ｗ〕）の放射スペクトル特性を示す。図８中、Ｇｐはパイレックスガラス（登録商標）の透過率、Ｇｓはソーダガラスの透過率、Ｆｂはブラックランプの放射スペクトルである。パイレックスガラス（登録商標）は、光波長が３００〔ｎｍ〕以上で８５〜９５〔％〕の透過率を確保し、ソーダガラスは、光波長が３５０〔ｎｍ〕以上で８５〜９５〔％〕の透過率を確保する。また、ランプの相対光強度は、光波長が３５０〜４００〔ｎｍ〕の間に存在する。したがって、粒体３…として廉価なソーダガラスを使用するとともに、紫外線照射光の光源（発光部５）としてブラックランプを使用した場合であっても、必要十分な導光性を確保できる。
【００５３】
図９は、粒体３…同士の光波長に対する光強度特性を示す。図９中、Ｆｉは、二つの粒体３と３間に溶着面Ｊを設けた場合の光強度特性である。なお、Ｆｒは、二つの独立した粒体３と３を単に接触させた場合の光強度特性である。光強度特性は、二つの並んだ粒体３，３の並び方向の一端側に入光側光ファイバの一端を対向させ、かつ並び方向の他端側に出光側光ファイバの一端を対向させるとともに、入光側光ファイバの他端に発光源の光を入光させ、かつ出光側光ファイバの他端に分光器を臨ませて測定した。図９に示すように、独立した粒体３と３を単に接触させたのみでは、いずれの波長域であってもほとんど光は透過しない。しかし、粒体３と３間に溶着面Ｊを生成することにより、少なくとも光波長が３５０〔ｎｍ〕以上において、十分な光の透過性（導光性）を確認できる。
【００５４】
このように、ガラス管２にパイレックスガラス（登録商標）等の耐熱ガラスを使用し、粒体３…にソーダガラスを使用すれば、結果的に、ガラス管２の素材は、粒体３…の素材よりも融点が高くなる。したがって、粒体３…の表面に溶着面Ｊ…を直接生成する場合であっても、ガラス管２の無用な変形を招くなどの悪影響を回避することができる。また、単一のガラス素材により形成した粒体３…同士を溶着するため、粒体３…の表面に溶着面Ｊ…を直接生成でき、損失の少ない導光路Ｃを容易に設けることができる。さらに、ガラス管２には、外周面に対して外部の発光部５から光を照射可能な単管を用いるため、よりシンプルで廉価な水浄化装置（光化学反応器１）を構築可能である。
【００５５】
一方、光触媒層４には前述した二酸化チタンを用いるため、光触媒による酸化反応及び分解反応により、公知の作用である浄水，脱臭、除菌、防汚等の作用が行われる。即ち、図７に示すように、粒体３（ソーダガラス）に設けた光触媒層４の表面に汚染物質Ｘが接触している場合、同時に励起光（紫外線）Ｕが照射されていることを条件にして汚染物質Ｘの浄化が行われる。特に、この条件を満たす浄化作用は、液体の場合、気体に比べて著しく低くなるため、密度を考慮した場合、実際には、気体に比べて１０００倍の処理能力が必要とされる。したがって、光触媒層４の表面に汚染物質Ｘを接触さる実質的な接触面積を増大させると同時に、励起光Ｕが照射される実質的な照射面積を増大させることは、水浄化装置の処理能力を高める上で重要な要素となる。
【００５６】
このような水浄化装置は（光化学反応器１）は次のように機能する。まず、ガラス管２と粒体３…間，及び粒体３…同士間には、それぞれ溶着面Ｊ…が生成され、この溶着面Ｊ…を介して連続する導光路Ｃを設けられているため、外部の発光部５からガラス管２の外周面に照射された光（紫外線）は、ガラス管２の外周面から内部に入光するとともに、入光した紫外線は、図５に点線矢印で示す導光路Ｃを通って、各粒体３…に導光され、各粒体３…の内部側から各粒体３…の表面に設けた光触媒層４の裏面に照射される。この際、入光した紫外線は、ガラス管２内のほとんどの粒体３…対して光強度が大きく劣化することなく効率的に導かれる。したがって、光化学反応器１におけるガラス管２の周面に対して外部の発光部５から光を照射可能にすれば、効率的かつ効果的に機能する水浄化装置を得ることができる。
【００５７】
他方、ガラス管２には、図６に示すように、一端の流入口２ａから、例えば、汚れた被処理水Ｌａが流入し、ガラス管２の内部を通過する。この際、被処理水Ｌａは、ガラス管２の内部に存在する多数の粒体３…の表面に設けた光触媒層４に接触して流通するとともに、同時に、ほとんどの粒体３…において内部側から紫外線が励起光として光触媒層４に照射され、光触媒層４の活性化が行われているため、光触媒層４による酸化反応及び分解反応により、水中の汚れ、例えば、各種環境ホルモン，ダイオキシン，トリハロメタン，細菌類等の有害溶解物が、効率的に分解され、無害化される。そして、処理された後の処理水Ｌｂは、他端の流出口２ｂから、直接又は図示を省略したストレーナを通して流出する。
【００５８】
次に、本発明の変更実施形態に係る各種光化学反応器１…について、図１０〜図１２を参照して説明する。
【００５９】
図１０は、光触媒層４を設けない光化学反応器１を示す。即ち、図１のステップＳ９で得られる基本構成の光化学反応器１をそのまま使用するものである。この場合であっても、溶着面Ｊ…及び導光路Ｃは形成されるため、ガラス管２を流通する流体に対して効率的な光照射が可能になる。したがって、例えば、エタノールにマーガリンを溶かした有機溶媒を流し、マーガリン成分のトランス体を活性化させることにより、短波長側にあるシス体に変化させるなどの用途に利用することが可能であり、このような処理後、エタノールを揮発させれば、有害とされるトランス体を除去することができる。
【００６０】
図１１は、多孔質面Ｅｆを設けるに際し、前述した第一シリカ粒子Ｂｍ…の代わりに、ポリマ粒子（樹脂製粒子）を用いたものである。これにより、焼結時における加熱等を利用してポリマ粒子（樹脂製粒子）を除去すれば、図１１に示す多数の微細孔７…有する多孔質面Ｅｆを設けることができる。
【００６１】
図１２は、粒体３…を、単一のガラス素材により形成した基体３ｂ…の表面に、当該ガラス素材よりも融点の低い透明素材によるコーティング層３ｃ…を設けて構成したものである。この場合、使用する粒体３は予め製造することができる。即ち、最初に、低融点ガラスの生成材料として５８〔重量％〕のＮａ2ＳｉＯ3（０．５Ｍ）と４２〔重量％〕のＨＣＩ（１Ｍ）を調合し、十分に撹拌することにより前駆体溶液を用意する。次いで、単一のガラス素材により形成した基体３ｂ…を前駆体溶液に浸漬し、この後、取り出して乾燥する。これにより、基体３ｂ…の表面にコーティング層３ｃ…を有する粒体３…が得られる。そして、この粒体３…を使用して光化学反応器１を製造すれば、図１２に示すように、コーティング層３ｃ…同士による溶着面Ｊ…が生成される。また、この場合であっても前述した多孔質面Ｅｆを同様に設けることができる。このように、基体３ｂ…の表面にコーティング層３ｃ…を設けた粒体３…を用いれば、コーティング層３ｃ…により溶着面Ｊ…を生成できるため、より低い加熱温度により光化学反応器１を製造することができる。特に、基体３ｂ…の無用な溶解を回避できるため、基体３ｂ…の形状をそのまま維持させることができる。
【００６２】
以上、好適実施形態（変更実施形態）について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００６３】
例えば、ガラス管２の素材及び粒体３…の素材は、例示以外の任意のガラス素材を利用可能であるとともに、ガラス素材と同様の作用を呈する他の透明素材の使用を排除するものではない。また、ガラス管２は直線形（Ｉ形）に形成した場合を示したが、必要によりＬ形やＵ形等ように折曲したり湾曲させて形成してもよい。一方、光源ランプについても、使用する光触媒や反応物質に好適な波長を放射する光源を選択することが可能であり、例示したランプ以外の光源を排除するものではない。さらに、光触媒層４は二酸化チタンを用いて形成した場合を示したが、他の光触媒作用を呈する物質を用いて形成する場合を排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る光化学反応器１は、広くは、光又は光の成分により流体（液体，気体）を反応させることができる各種光化学反応器に利用できるとともに、実用的には、例示の水浄化装置をはじめ、気体（空気）浄化装置，飲料水浄化装置，高濃度汚水処理装置，光化学反応器，消臭装置，滅菌装置，等の光化学反応器１を一部に備える各種装置及び機器に利用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１：光化学反応器，２：ガラス管，２ｉ：流入口，２ｅ：流出口，３…：粒体，３ｆ…：粒体の表面，４…：光触媒層，５：発光部，Ｇ：被形成体，Ｅｆ：多孔質面，Ｂｍ…：シリカ粒子（第一シリカ粒子），Ｂｓ…：第二シリカ粒子，Ｅ：表面形成剤，Ａｇ：シリカ分散液，Ｊ…：溶着面，Ｃ：導光路，Ｌａ：被処理流体，Ｌｂ：処理流体，Ｍ：流体処理装置
【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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【図１２】
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