研究報告 2019(KISTEC Annual Research Report,2019)【研究開発部】
実用化実証事業「光触媒」グループ（材料グループ）◆総括･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 123
グループリーダー 藤嶋昭◆伝統的な和紙の漂白技術を参考にした促進酸化法による綿布の漂白･････････････････････････ 130◆材料に吸着した臭気成分等の分析試験法およびその光触媒による分解性能試験法の確立（２）･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 133
落合

剛◆電撃連打法(ME 法)で作製した Pt/Ti 電極による電解オゾン生成･････････････････････････････ 136
林

美緒◆TiO₂コート金属多孔体フィルタとアセトアルデヒドガス分解性能評価･･････････････････････
田子

140

祥子

◆業績･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 143

【研究開発部】光触媒（材料）「光触媒」材料グループ
グループリーダー

藤嶋昭【基本構想】
本グループは、光触媒およびホウ素ドープダイヤモンド(BDD)電極に関する基礎研究を行うとともに、企業との共同研究で実用化をめざした応用研究を実施している。また、光触媒ミュージアムの運営や出前教室などを通じて、光触媒をはじめとした科学技術の普及および地域社会への貢献なども行っている。さらに、藤嶋グループリーダーの本務地である東京理科大学の光触媒国際研究センターおよび LiSE Lab.とも連携し、産学公の各分野の特色を活かした材料および製品の研究開発を幅広く展開している。
平成 30 年度末で材料グループが終了することに伴い、材料グループが発足した平成 25 年度からの主な研究成果を本稿にまとめるとともに、今後の展望について述べる。
（年度）

高度計測センター⇒
川崎技術支援部に改称

高度計測センター●落合サブリーダー、計測センター職員に。
材料Gとの兼務で計測センターとの連携開始

イノベーションセンター 光触媒グループ●藤嶋グループリーダー、
理科大の学長に就任
研究員も客員研究員や客員准教授となり、理科大と連携開始●人員・装置等を移動

東京理科大学
総合研究機構●人員・装置等を移動

イノベーション
センター⇒研究開発部に改称

材料グループ（KSP)
光機能材料G

から KISTECにKAST
光触媒横断プロジェクト発足~H16 H17 H18 H19 H20 H21 H22 H23 H24 H25 H26 H27 H28 H29 H30 H31~

抗菌・抗ウイルスグループ（LiSE)

材料グループ終了

イノベーション
センター⇒研究開発部に改称

光触媒国際研究センター （東京理科大)●藤嶋学長定年
光触媒センター長として引き続き連携

H16/7

光触媒ミュージアム

図 1．光触媒材料グループの沿革。青くハイライトした期間が、本稿に記載している部分。

1．

研究目的

図１に、光触媒材料グループの沿革を示した。材料グル

ラス管などの環境浄化等への応用について、企業との共同研究として実施した。また、東京理科大学や鶴見大学と共ープは、平成 25 年度に、それまでの「光触媒グループ」
が、「材料グループ」と「抗菌・抗ウイルスグループ」と同で、硫化水素分解や歯科材料への抗菌性能の付与などを検討した。とくに、東京理科大学からは、多数の学生が研に分かれる形で発足した。以来 6 年間、主として光触媒および BDD 電極に関する基礎・応用研究を、企業との共同研

究協力員として研究に従事し、国際学会での発表や論文投稿など多数の実績につながった。なお、最近は浄化機器の究などによる研究課題として研究開発を進めてきた。重点研究項目は下記の３つである。

市場動向が縮小してきており、新たなニーズとシーズのマ
ッチングの必要性が示唆されている。

(1) 光触媒およびその担持体の基礎・応用研究

100

主に環境・医療分野への応用展開を出口として研究している。図 2 に光触媒製品の分野別の事業規模推移を示す。ここ十年ほどで、急激に浄化機器分野の規模が増加している
ことがわかる。この理由として、図中に示した通り、新型
インフルエンザの流行など環境リスクの多様化・深刻化が考えられる。こうした市場動向や社会ニーズの変化をふま

sales volume / billion yen

酸化チタン光触媒は、外装材や浄化機器、色素増感太陽電池など、多岐にわたる応用先があるが、当グループでは、

90
80
70
60
50

新型インフルその他
エンザ大流行
生活用品
ノロウイルス等の感染性胃腸炎多発浄化機器
シックハウス
道路資材 関連の法改正
内装材
外装材

PM 2.5全国測定監視体制整備

ノロウイルス等の感染性胃腸炎多発

震災・原発事故

約70年ぶりにデング熱の国内感染症例確認

40
30
20
10
0

え、環境・医療分野への応用展開を基本戦略として設定してきた。これまでに、光触媒とプラズマ処理を組み合わせ'00 '01 '02 '03 '04 '05 '06 '07 '08 '09 '10 '11 '12 '13 '14 '15 '16 '17
fiscal year

図 2．光触媒製品の事業規模推移（光触媒工業会資料より）た空気清浄機の実用化や、酸化チタン担持多孔質シリカガ

123

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）UV lamp

1 µm

TMiP

1 mm

TMiPとUVランプとを組み合わせた空気清浄機
Ind. Eng. Chem. Res., 2012, 51, 587-590

光触媒担持フィルタTMiPの創製

Catal. Sci. Technol. 2011, 1, 1324–1327
inner VUV radiation at 172 nm from Xe2* (7.2 mWcm-2)
electrode
300 mm20 mm

AC power
supply (36 W)

UV-C lamp

E.colioff

photocatalytic filter in the air-plasma

phagequartz tube
outer electrode andphotocatalytic filter, TMiPTM (filler gas: Xe)rolled TMiP

phenolinjection /samplingon
TMiPとエキシマランプとを組み合わせた空気浄化・水浄化ユニット
Chem. Eng. J., 2013, 218, 327-332

O3
bubbling

air flowstirwaterpurification unitpump

reservoir

TMiPとオゾン処理とを組み合わせた水浄化ユニット
Water 2013, 5, 1101-1115

TMiPとプラズマ処理とを組み合わせた空気清浄機
Molecules 2014, 19, 17424

図 3.光触媒担持チタンメッシュフィルタ TMiP の環境浄化機器への応用展開(2) BDD 電極等を用いた電気化学的手法の基礎・応用研究とそれ以外の処理法とを組み合わせた環境浄化機器につ本来絶縁体であるダイヤモンドにホウ素をドープした
BDD は、電気化学センサや電解用電極等としての応用が期いて、複数の企業と研究開発を実施した。研究開発の全体像を図 3 にまとめた。特筆すべきは、TMiP とプラズマ技

待されている機能材料である。広い電位窓を有し、電解によって、オゾン、過酸化水素、OH ラジカルなどの強力な術とを組み合わせた空気清浄機の実用化である。
平成 26 年度に実施した、TMiP とプラズマ処理とを組み酸化剤が生成し、光触媒反応同様に有機物分解や殺菌などに有効であることが知られている。こうした背景をふまえ、合わせた空気清浄機のフィールド試験結果（図 4）などをふまえ、平成 28 年 4 月より業務用空気清浄機（図 5 上）

BDD の環境・医療応用に関する研究を進めている。これまで、BDD 電極と光触媒とを組み合わせた汚水処理、フレキ

が、平成 28 年 6 月より家庭用小型空気清浄機（図 5 下）が、それぞれ販売された。

シブル BDD 電極を用いた電解歯科治療ユニットや植物生体電位測定について、科研費等をうけて研究した。また、(3) 光触媒ミュージアムをはじめとした普及活動

AC power supply
25 kHz, 10 kV(peak-to-peak)

団体見学者などへのミュージアム館内の案内をはじめ、毎年恒例となっている「夏休み光触媒おもしろ実験教室」

air flow

1-1. 光触媒担持チタンメッシュフィルタ TMiP の応用
本研究は、平成 23 年度に開発・製品化した光触媒担持

78

247

air outlet

air inlet

total suspended particulates

0

after 2,300 after 21,900
cigarettes cigarettes

501

図 4．TMiP とプラズマ処理とを組み合わせた空気清浄機の模式図

チタンメッシュフィルタ TMiP の環境浄化機器への応用展
開が主な目的であり、平成 25 年度以降はとくに、光触媒

KISTEC研究報告2019（2019.7）

50

total volatile organic compounds(1) 光触媒およびその担持体を用いた基礎・応用研究

The air-cleaner
consists of HEPA filter,
PACT-TMiP reactor x 10,
activated carbon filter,O3-cut filter, and fan
air flow rate≥1,200 m3/h

removal ratio / %204

tobacco smoke(350 cigarettes/day)
air in100(sampling points)

air inんだ。来館者の見学対応や技術相談も、随時行ってきた。

平成 25～30 年度の研究成果

air out(side view)

air flow

も、かわさきサイエンスチャレンジの一環として実施した。
また、出前授業などで光触媒技術の普及に積極的に取り組

2．

air plasma

2.11 mouter electrodedielectric
TiO2-coated Ti-mesh
Ni-plated steel coil(inner electrode)

air-cleaner

purifiedair

BDD 電極よりも安価で効率の良い電解オゾン生成用電極の作製法についても基礎研究を実施した。

(上)およびフィールド試験(下)124【研究開発部】光触媒（材料）

rotateH2, O2, and SiCl4
Si3N4
rod

traverse

burneramorphous-silica (a-silica) particles layer
cutpulling out

porous a-silica tube

(external diameter: 8.6 mm, thickness: 1.3 mm, length: 300 mm)
1 M titanium(IV) isopropoxide/ethanol solution

impregnation and calcination

TiO2-impregnated porous a-silica tube
図 6．光触媒担持多孔質シリカガラス管の製法
図 5．平成 28 年度より販売を開始した業務用空気清浄機（上）と
家

庭

用

小

型

空

気

清

浄

機

（

下

TiO2-impregnated porous structure

、

TiO2

http://www.maxell.jp/consumer/deodorization/mxap-pca100/）

1-2. 光触媒担持多孔質シリカガラス管の創製とその応用
本研究は、住友電工株式会社との共同研究の過程で平成
25 年度より開始されたテーマである。一端を封じた光触SiO2媒担持多孔質シリカガラス管を、小型紫外光源と組み合わせて、災害時などに飲料水を得られるストロー型簡易水浄1000 nm

図 7．光触媒担持多孔質シリカガラス管の 3D-SEM イメージング

化器等としての応用をめざしている。平成２７年度は、多孔質シリカガラス管に酸化チタン前駆体（チタンテトライ（緑：SiO2, 赤：TiO2）

ソプロポキシド:TTIP）を含浸させ、焼成させて酸化チタンを担持した（図 6）。こうして得られた光触媒担持多孔

1-3. 材料に吸着した臭気成分等の分析試験法およびその質シリカガラス管は、表面近傍に酸化チタンナノ粒子が担持され、さらに細孔が 3 次元的に連続であることが確認さ

光触媒による分解性能試験法の確立
光触媒を用いた空気清浄器によって、空気中の臭気成分れた(図 7)。このサンプルについて、空気浄化性能を検証したところ、高濃度のアセトアルデヒドガスをワンパスで等が光触媒で分解できることはよく知られている。しかし、壁紙や衣服などに吸着した臭気成分等が光触媒でどれだ処理する条件でも、高い分解効率を示した。また、メチレ
ンブルー水溶液の脱色試験から水浄化性能も兼ね備えてけ分解できるかについては、光触媒 JIS 試験でも評価法が定められておらず、あまり報告もない。そこで、平成 28

いることがわかった。以上のことから、インライン式小型
環境浄化装置等として有用であることが示唆された。詳細

年度以降、材料への臭気成分等（とくに、たばこ煙中の臭気成分やタール分）の吸着挙動と、その材料に光触媒を担は後述の林研究員の報告を参照されたい。

持した場合の臭気成分等の分解性能の評価法を新たに確立した。酸化チタン光触媒微粒子を担持した材料と担持していない材料に、それぞれたばこ煙を接触させ、臭気成分

125

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）等の吸着挙動と、その後の紫外線照射による分解挙動を、

1-5. 歯科材料への光触媒コーティング

色差測定および GCMS 分析によって評価した(図 8)。その結果、光触媒担持不織布表面に吸着したタール成分も臭気

本研究は、鶴見大学中村研究室との共同研究のひとつである。矯正器具や義歯床などの歯科材料は、細菌の繁殖に成分も、光触媒反応によって分解可能であることが示唆された。詳細は、後述の落合研究員の報告を参照されたい。

よる疾患の誘発が問題になっている。そこで本研究では、
光触媒による歯科材料への抗菌性能の付与を検討していacryl sealed test box (1 m3)

色差測定

air (50%RH,
0.5 L/min, 2 h)

光触媒担持 ブランク
不織布
不織布

る。、矯正器具への可視光応答光触媒担持と、その抗菌性能の評価では、円形の矯正器具用ステンレス基材を用いて1.0 mWcm-2@310-380 nm

抗菌性能試験を実施したところ、図 10 上に示すように、光触媒を担持させた基材は、可視光照射によって、虫歯菌

tobaccosmoke

や歯周病菌を培養した寒天培地上にクリアゾーンを形成した。これは、細菌が光触媒反応によって殺滅されている
CS2 1 mLで固相抽出しGCMS分析

five cigarettes

ホルダーチューブ

活性炭捕集管

ことを示している。また、義歯床などに用いられる歯科用レジンへの光触媒コートと、その抗菌性能の評価でも、試それぞれの不織布を、10×10 cm の大きさに切り、テドラーバッグに封入し、紫外線を照射。所定時間ごとに取り出し固相抽出-GCMS 分析および色差計で、吸着した臭気成分等の分解挙動をそれぞれ評価。

験片上に菌液を滴下し、2.0 mW/cm2 で UV 照射を行い、90分後に菌液を回収して培養法で抗菌性能を評価したとこ

図 8．材料に吸着した臭気成分等の分析試験法およびその光触媒

ろ、早期定着菌及びう蝕関連細菌に対してコート＋UV 群
は UV 単独群に比較して有意に抗菌活性を示した（図 10）。

による分解性能試験の概念図

1-4．東京理科大学との各種研究テーマ
図１に示した通り、東京理科大学との連携を進めてきた。

こちらについても、細菌が光触媒反応によって殺滅されていることを示している。

近年では、新たなニーズとシーズのマッチングを視野に入れ、主に人工光合成分野への応用展開をめざした多数の研究テーマを実施している（図 9）。なかでも、水分解水素
生成や色素増感太陽電池については、論文や国際学会での発表などの成果を多くあげている。とくに水分解水素生成
では、可視光応答光触媒を用い、電子とホールの効率的な移動による光触媒能の向上を達成すべく設計した
CdS/SiC/TiO2 複合光触媒を報告している。また、太陽電

Survival ratio

log10(%)

池のテーマにおいても、有機超伝導体材料である TCNQ を
ニオブドープ酸化チタン基板上に吸着させ、界面電荷移動
錯体を形成した有機系太陽電池の構築に成功している。

FTO glassCatalysts 2018, 8, 367

有機系太陽電池

3
＊

2

＊
＊

1

＊

＊

0
-1
-2

S.sanguiniscoat(-)light(-)

S.oralisGTC

coat(+)light(-)

S.mitisS.mutans S.sobrinus＊ p<0.05

coat(-)light(+)(n=3)

coat(+)light(+)

図 10．光触媒コートした歯科材料（上）およびその 90 分 UV 照
射後の各菌種に対する抗菌活性（下）Solar Cells
人工光合成

光機能材料

Artificial
Photosynthesis

Photocatalysis(2) BDD 電極等を用いた電気化学的手法の基礎・応用研究
2-1. BDD 電極と光触媒を組み合わせた生物学的水浄化
本研究は、東京理科大学との共同研究である。一般の汚水処理では、生物学的処理だけでは分解しきれない有機物が多々存在する。現状は塩素処理を実施しているが、トリ
ハロメタンなどの有毒・発がん物質が産生するおそれがあ

CdS/SiC/TiO2る。そこで本研究では、生物学的処理に、BDD 電極と光触媒による化学的処理を組み合わせることで、より低コスト

CdS

可視光応答光触媒を用い、電子とホールを効率的に移動させた複合光触媒による
水分解水素生成ACS Omega 2018, 3, 12770-12777

で環境への負荷が少ない汚水浄化をめざした。汚水中の有機物は併用システムによって 24 時間で 70%以上分解されChemistry Letters 2018, acceptedた（図 11 左下）。また、併用処理前後の網羅的な細菌叢解析を生細胞特異的 PCR-DGGE により行ったところ、併用処

図 9．東京理科大学との各種研究テーマ

理後に細菌の生存は確認されなかった（図 11 右下）。

KISTEC研究報告2019（2019.7）

126

【研究開発部】光触媒（材料）2-3. BDD を用いた植物生体電位測定の研究
本研究は、BDD 電極を用いて生体電位変化を鋭敏に測定するものである。これまでに、植物に諸種の電極を接続した基礎実験において、BDD 電極が高感度で安定に植物
生体電位をモニタリングできることを見出し、特許を出願
二次処理モデル

7日間処理した水した。28 年度は鉢植えアロエに BDD 電極を設置し、刺激応答の再現性と測定系の信頼性を確認した（図 13）。29 年

三次処理モデル
光触媒 + BDD

度は「フレキシブル BDD センサ素子の開発と植物生体電位測定への応用」という研究課題で科研費（基盤 C）の対象となり、BDD 粉と樹脂材料を用いて作製したフレキシ
ブル BDD 電極の研究を進め、前年度に引き続き鉢植えのアロエに設置された BDD/Vylon 系と BDD/Nafion 系の電極の長期的評価を行い（図 14）、3 カ月以上にわたり人の指が接触したときに起こる植物の生体電位の変化を安定的に検出できることを確認した。詳細は田子研究員の報告をtime(h)

図 11．生物学的処理と BDD-TMiP ハイブリッド処理ユニットを併用した汚水処理試験の概念図（上）、諸種の条件におけるa pair ofelectrodes

有機物分解効果（左下）、生細胞特異的 PCR-DGGE 法の結果

PC

（右下）
A/D

2-2. 光化学反応や BDD を用いた綿布の漂白に関する研究

converter

本研究は、長岡技科大ならびに日清紡との共同研究であり、従来塩素系薬剤を用いて漂白している綿布を、より環

amplifier

境にやさしい光触媒や BDD 電極を用いた方法で漂白することを目的とする。現在、電解により生成させたオゾン水

Potential change

参照されたい。

SD

Mean

coefficient of variation(CoV)= SD/Mean

図 13．電極が設置されたアロエの葉に触れる様子（左）と測定系

処理と紫外線照射とを組み合わせた促進酸化法(AOT)を検討している。これは、新潟の伝統工芸品である小国和紙

全体図（中央）ならびに接触刺激による電極間電位差変動モ
デル図（右）の製造工程で用いられている「雪さらし」と呼ばれる漂白法を参考にしている。反射スペクトル測定を駆使し、和紙と綿布の漂白過程を比較すると、着色成分の差異による漂白メカニズムの違いが見いだされた（図 12）。和紙および
綿布の着色成分が何であるかは、いまなお明らかにされていないが、いずれにしても本研究で提案した促進酸化処理が有用であることが確認できた。

図 14．平板 BDD、BDD/Nafion 針状ならびに Film 型電極、
BDD/Vylon 針状ならびに Film 型電極の刺激応答検出ばらつ
きの経時変化評価

2-4. 歯科治療用小型電解ユニットの研究開発
平成 25 年度より、科研費若手 B の補助をうけ、歯科治療用小型電解ユニットとしての応用展開を目指している。
conventional bleaching

beforebleaching

歯科医療における根管治療は、根管切削器具等で物理的に感染組織を除去する方法がとられており、細菌叢の残存に
AOT
60 minよる炎症や齲蝕の発生が問題となっている。本研究は、こうした現状をふまえ、より効果的な歯科治療方法を提示す

conventional
bleachingる。平成 27 年度は、BDD 微粒子を高分子とコンポジット
化し、既存の歯科治療器具に塗布して電解機能を賦与する

図 12．綿布及び和紙の漂白工程（上）と、その際の反射スペクト

ことに成功した（図 15）。加えて、牛歯や人歯（抜去歯）の根管のバイオフィルムの不活化試験を実施し、従来の次ル変化（下）

127

KISTEC研究報告2019（2019.7）

トでフレキシブルな BDD 電極を作製できるため、歯科治療
器具以外にも応用展開が期待される。

Before

亜塩素酸処理と同等の効果を確認した。この方法は低コス

cathode：Pt wire

Pt

After

1 cm

100 nmglass sleeve【研究開発部】光触媒（材料）

100 nmanode：
Pt/Ti wire

図 17 ME 法による電解用電極表面の電解前後の様子（左）と、
小型電解ユニットの写真（右）(3) 光触媒ミュージアムをはじめとした普及活動
平成 25 年度から、展示企業との連絡調整などの運営は事務局にて、技術相談や出前授業などの光触媒技術の普及
活動は材料グループおよび人材育成部にて、それぞれ協力
して随時取り組んでいる。これまで、毎年夏休みに「かわ図 15 BDD 粉末含有塗料を用いた歯科治療用超小型電解ユニッ

さきサイエンスチャレンジ」の一環として、光触媒を中心とした実験教室を開催したほか(図 18)、近隣の学校や海外

トの SEM 像、電解原理、および使用イメージの来訪者の見学対応、人材育成部と共同で実験教室の企画
運営(図 19)などに取り組んだ。平成 29 年には、光触媒ミ

2-5. BDD 電極と同等あるいはそれ以上の特性をもつ電解用電極の創出と、その歯科治療器具への応用ュージアム来館者数の累計が 10 万人に到達した（図 20）。

上記の、平成 27 年度まで、科研費若手 B 補助金で展開されていた BDD 電極の歯科治療器具への応用を検討中、偶然、チタン電極表面に白金を微量担持することで、BDD電極と同等あるいはそれ以上のオゾン生成能をもつ電解用電極が作製できることを発見した。この電極作製法を電撃連打(multiple electrostrike, ME)法と命名した。図 16 に概要を示した。平成 29 年度以降は、ME 法で作製した平板状電極の表面観察および組成分析から、最適な Pt 担持量

図 18．「かわさきサイエンスチャレンジ」での実験教室

が 1 wt%前後であること、担持されている Pt 微粒子の大きさがサブミクロン～数 nm オーダーであること、電解後に Pt 微粒子が崩壊している様子を確認した（図 17 左）。
依然として詳細なメカニズムは不明だが、前述の歯科治療ユニットへの応用を検討するため、図 17 右に示す小型電解ユニットを試作し、歯科治療への応用可能性を試験予定
である。

図 19．
「かながわ発 中高生のためのサイエンスフェア」（新都市ホール）での実験教室の様子

図 16．電撃連打(multiple electrostrike, ME)法による電解用電極作
製

KISTEC研究報告2019（2019.7）

図 20．来館者数累計 10 万人達成セレモニー（平成 29 年）

128【研究開発部】光触媒（材料）

また、普及活動や技術支援をより効果的に実施するための試みも進めてきた。図 1 に示した通り、平成 27 年度までは、旧 KAST 高度計測センター、光触媒グループ材料グ
ループ、そして抗菌・抗ウイルスグループと、それぞれが別々に依頼試験や共同研究に対応していたが、平成 28 年
度より、これを一本化し、「光触媒グループ横断プロジェ
クト」を立ち上げ、材料の基礎評価から製品の性能評価までを総合的にサポートできるよう調整を進めている。あわせて、医療機器設備展 HOSPEX への出展（図 21）や、評価
技術活用セミナーの開催（図 22）などを行った。今後、
光触媒ミュージアムを展示場や研修プログラムの一環と図 22．光触媒の評価を中心とした活用セミナーの様子して活用していただく仕組みや、理科大光触媒センターなどとも連携し、光触媒技術の発展にいっそう貢献できる体3．

制づくりを進めていく。

化の二分野におけるいくつかの課題が克服されると同時に、人工光合成をはじめとした新たな分野への挑戦が積極

今後の展望

近年の光触媒関連技術は、セルフクリーニングと環境浄的に行われるであろう。我々は、それぞれの応用分野において、光触媒の特性を最大限に発揮できるソリューション
を求め、ひきつづき KISTEC 川崎技術支援部を舞台に、産学公連携を活かした研究開発を続けていく。そうした努力
が、環境問題、エネルギー問題などにおいて大きなブレイ
クスルーを生み出し、我が国の科学技術の価値をよりいっそう高めるとともに、図 23 に示すような持続可能な未来
社会の実現につながると信じている。
図 21． 医療機器設備展 HOSPEX への出展

図 23． 光触媒が活躍する未来社会像（東京理科大学 光触媒国際研究センターHP より）

129

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）

伝統的な和紙の漂白技術を参考にした
促進酸化法による綿布の漂白
落合

１．

はじめに

剛

２． 実験と結果
２．１ 実験

新潟県長岡市の伝統工芸品である小国和紙の製造工程
では、800 年以上も前から「雪さらし」と呼ばれる漂白法

和紙については、図 2 に示す通り、雪さらし中のコウゾが用いられている（図 1）。和紙の原料となるコウゾの樹
皮を雪面に並べ、1 週間ほど日光にさらすことで、雪面かの樹皮の反射スペクトルを、雪面に並べられた状態で、ス
ペクトロメーターシステム (BAS 製 SEC2000-UV/VIS) にら供給される水分と、日光の紫外線とそれによって生成するオゾンとが、樹皮を漂白すると考えられている。これは光ファイバープローブ (BAS 製 R400-7-UV/VIS) を接続して、所定時間経過ごとにその場測定した。綿布については、

化学薬品をまったく使用しない、きわめて環境にやさしい
促進酸化法(AOT)と言える[1]。

図 3 に示す通り、未漂白の綿布 (5 cm×5 cm) に、電解オ
ゾン水生成装置 (アイ電子工業製 Quick Ozone Pico) で水

一方、従来の天然繊維製品の製造工程では、アルカリ薬剤や界面活性剤を用いて夾雑物（ペクチン、タンパク質等）

道水から連続的に調製したオゾン水をかけ流しながら、ス
ポット UV 照射器 (林時計工業製 LA-310UV-1) で紫外線を除去する精練プロセス、酸素系又は塩素系漂白剤を用いた高温処理による漂白プロセス等がある。これらは典型的を照射した。このとき、流量は 1.5 L/min、溶存オゾン濃度は 1.0 mg/L、紫外線強度は 175 mW/cm2 (@310-380 nm)

なエネルギー多消費型プロセスであると共に、排水処理やダイオキシン類の発生等の環境負荷が生じる問題がある。

とした。所定時間ごとに処理を止めて乾燥させたのち、反射スペクトル測定と、カラーリーダー (コニカミノルタ製

アパレル業界においても世界的にハロゲン等の排出ゼロを目指す動きが広がりつつあり、対応が求められている。

CR-10) を用いた色差測定とを行い、未漂白および従来の漂白法で漂白した綿布と比較した。

こうした背景をふまえ、本研究では「省エネルギー」「循環型」「ハロゲンフリー」実現のため、電解オゾン水[2]及び紫外線照射を用いた AOT による綿布の精練・漂白プロ
セスの確立をめざした。オゾン水は高い酸化力を持つため、塩素系漂白剤と同等の漂白効果が期待できる。しかも、オ
ゾン水中のオゾンは直ちに酸化反応で消費されて水や酸素に戻るため、塩素系漂白剤で問題となる残留等の環境負荷が少なく、大気中にオゾンが放出されないため安全性も高い。また室温で行われるため、重油等の燃焼による熱エネルギーを必要とせず、電気分解等に係る電気エネルギー
消費のみとなり、大幅な省エネルギーが期待できる。
図 2.

図 1.

図 3. オゾン水処理と紫外光を用いた AOT による綿布の漂白
左：オゾン水処理のみ(top view), 右：AOT(oblique view)

和紙の漂白工程“雪さらし”の様子

KISTEC研究報告2019（2019.7）

雪面で漂白中の和紙の in-situ 反射スペクトル測定130

【研究開発部】光触媒（材料）

２．２

結果

図 4 に、1 週間の雪さらしによるコウゾ樹皮の漂白過程
における反射スペクトルおよび外観の変化を示した。外観

次に、色差測定によって色の変化を数値化し、オゾン水処理のみ、紫外線照射のみの場合と、AOT による漂白のは、うす茶色から白色に変化していた。反射スペクトルから、可視光領域に吸収を持つ化合物の分解が示唆された。

場合とを比較した。まず、図 6 に、オゾン水処理のみの場
合の色の変化を、ただの水道水をかけ流した場合のそれと1 週間の試験期間のうち、よく晴れた日中において、紫外
線強度は 1.4 mW/cm2、オゾン濃度は 0.05 ppm、PM2.5 濃度

比較して示した。ここで算出している ΔE*ab 値は、基準となる色（今回の実験では、従来の方法で漂白した綿布のは 1 μg/m3 であった。和紙の原料となるコウゾの樹皮に対し、雪面から供給される水分と、日光の紫外線とそれによ色）に対し、測定対象としている色が、どれだけ異なっているかを数値化したものである。ΔE*ab 値が 0 に近いほど、って生成するオゾンとが、樹皮に含まれる物質を分解すると考えられた。また、PM2.5 濃度が低い地域であることも、

従来の方法で漂白した綿布の色に近いといえる。漂白前の綿布は薄茶色（いわゆる生成色）をしており、ΔE*ab 値は雪さらしによる効果を最大化していると考えられた。都市部でも積雪や日光によるオゾン生成は起きるが、1 週間も10 であった。水道水を 90 分かけ流したあとは、外観にもΔE*ab 値にもほとんど変化がみられなかった。一方、オゾ

屋外にさらしていると、PM2.5 をはじめとする汚染物質が堆積し、このような漂白効果は期待できないと思われる。

ン水をかけ流した場合、急速に ΔE*ab 値が減少し、90 分
後には ΔE*ab=2.3 となり、外観も目に見えて白くなった。

100

しかしながら、2 時間処理したあたりで、ΔE*ab 値の減少が緩やかになり、それ以上漂白されにくくなった。綿布の90

着色成分の中に、オゾンによって分解できる成分とできな
い成分があることが示唆された。

% Reflectance

80
70
60
50
40
30

ΔE*ab≒10

20

10

10
250

図 4.

350

450
550
Wavelength / nm

650

ΔE*ab=9.0
ΔE*ab=3.7

750

ΔE*ab

0

雪さらしによるコウゾ樹皮の漂白過程における反射スペクトルおよび外観の変化

ΔE*ab=2.3

5

ΔE*ab=1.9

図 5 に、AOT による綿布の漂白過程における反射スペ
クトルおよび外観の変化を示した。1 時間のオゾン水処理とスポット UV 照射によって、従来の漂白法とほぼ同じ反射スペクトルが得られた。目視でも、UV 照射領域は従来0の漂白法とほぼ同じ白さになっていた。この反射スペクト
ルの形状および変化は、図 4 に示した、1 週間の雪さらし

図 6.

0

によって漂白されたコウゾの樹皮のそれとは異なった。これは、それぞれの色の原因となる物質および脱色メカニズ

60time / min120

オゾン水処理による綿布の漂白過程における色差および外観の変化

ムの差異を示唆していると考えられた。
100

AOT
60 min

90
70

5

45
30
15

60
50
40

ΔE*ab

% Reflectance

80

30
20
10
0

250

350

図 5.

従来の方法で未処理

AOT 60 min 漂白した綿布

450
550
Wavelength / nm

650

750

1

0

20

40

60

time / min

AOT による綿布の漂白過程における反射スペクトルおよび外観の変化

図 7. 各方法での綿布の漂白過程における色差変化

131

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）

図 7 に、オゾン水処理のみ、紫外線照射のみの場合と、AOT による漂白の場合とを比較した結果を片対数グラフ

エネルギーコストがかえって増大してしまうおそれがあった。一方、当グループでは、光触媒とホウ素ドープダイ

で示した（図中青色で示したオゾン水処理のみのグラフは、
図 6 に示したデータを再度用いている）。いずれも指数関ヤモンド(BDD)電極という二つの機能材料を組み合わせ、実用的な環境浄化方法を検討してきた実績がある[4]。今

数に近似し、一次反応として反応速度定数を算出すると、
オゾン水処理のみ：0.015、紫外線照射のみ：0.009、AOT：回検討した方法は、電解により水をオゾンに変化させることで、比較的低いエネルギーコストで、オゾンを高濃度に0.029 となる。AOT の場合の値が、オゾン水処理と紫外線照射の値の単純な和よりも大きくなっているため、二つの溶解させたオゾン水を連続的に生成できるという利点がある。したがって本研究は、将来的に、図 9 に示すような処理の相乗効果による効率的な AOT が実現できていると考えられた。

AOT を応用した環境にやさしい循環型漂白プロセスとしての実用化が期待できる。

さらに、漂白プロセスのみならず、漂白の前に行われる精練プロセスにおいても、この AOT の有効性を検討した。
従来法における精練工程は、夾雑物（ペクチン、タンパク質等）を除去するために界面活性剤などの薬剤を使用しており、廃液の排出やエネルギーコストの増大といった課題がある。この工程も、AOT に置き換えられれば、さらなる
省エネルギー・低環境負荷プロセスとなる。精練前の綿布に対して、前述の方法と同じ AOT 処理を行い、精練前後でのスペクトル変化を比較した結果を図 8 に示した。AOTによる漂白効果は、精練前後でほとんど変わらなかった。
特筆すべきことに、精練前の綿布は、ろう分などの夾雑物
によって高撥水性であるにもかかわらず、AOT 後の綿布は親水性を示し（図 8 中の写真右）、かつ漂白されていた。
すなわち、従来の方法では、薬剤やエネルギーを投入し 2

図 9. AOT を応用した循環型漂白プロセスの概念図

段階に分けていた工程を、より環境負荷の少ない 1 段階の工程に短縮できる可能性が示唆された。

４．
100

AOT
60 min90% Reflectance8070

本研究は、日清紡テキスタイル株式会社ならびに長岡技術科学大学との共同研究として行われたものです。実験の

精練前
精練後

遂行にあたり、日清紡テキスタイル株式会社の名倉俊成様、
石川洋輔様、長岡技術科学大学の木村悟隆先生、土田康之

30

60

謝辞

氏、三浦綱介氏、小国和紙生産組合の今井宏明氏に多大なるご協力を賜りました。ここに厚く御礼申し上げます。

50
40
30

【参考文献】

20
100

精練前・未処理

250

図 8.

３．

350

550
450
Wavelength / nm

1. Ochiai, T.; Fujishima, A., Photoelectrochemical properties of

精練前・AOT 30 min

650

750

Photochemistry Reviews 2012, 13, 247-262.
2. Arihara, K.; Terashima, C.; Fujishima, A., Application of

精練前後での AOT による綿布の漂白過程における反射スペクトルおよび外観の変化

freestanding perforated diamond electrodes for efficientozone-water production. Electrochemical and Solid State
Letters 2006, 9, D17-D20.
3. 榎本一郎，武田浩司，長尾梨沙，添田 心，星 幸則，考察及び今後の展望

和紙の漂白に用いられている伝統的な雪さらしの技法を参考に、紫外光照射とオゾン水処理による促進酸化法を

高橋芳郎，渋谷良一，増子富美，美谷千鶴：「オゾン・マイクロバブルによる綿布の漂白効果」, 東京都立産業

用いた綿布の漂白方法について検討した。反射スペクトル
測定および色差測定を用い、和紙と綿布の漂白メカニズム

技術研究センター研究報告, 第 8 号, pp.84-87 (2013).
4. Ochiai, T.; Tago, S.; Hayashi, M.; Fujishima, A., Combined

および漂白の度合いを分析・定量した。このような AOT による綿布の漂白プロセスについては、これまでもいくつか

Wastewater Treatment with Photocatalysis and Other
Technologies (in Japanese). Bulletin of the Ceramic Society

報告があるが、オゾンの生成や水への溶解に、高エネルギ
ーを要する放電装置や溶解装置を使用している[3]など、

KISTEC研究報告2019（2019.7）

TiO2 photocatalyst and its applications for environmental
purification. Journal of Photochemistry and Photobiology C:

of Japan 2018, 53, 86-89.

132

【研究開発部】光触媒（材料）

材料に吸着した臭気成分等の分析試験法およびその光触媒による分解性能試験法の確立（２）
落合

１．

はじめに

光触媒を用いた空気清浄器の普及によって、空気中の臭気成分等が光触媒で分解できることはよく知られている。

色差測定

剛

光触媒担持 ブランク
不織布
不織布

しかし、壁紙や衣服などに吸着した臭気成分等が光触媒でどれだけ分解できるかについては、光触媒 JIS 試験でも評

acryl sealed test box (1 m3)

価法が定められておらず、あまり報告もない。そこで、材料への臭気成分等（とくに、たばこ煙中の臭気成分やタール分）の吸着挙動と、その材料に光触媒を担持した場合の臭気成分等の分解性能の評価法を新たに確立した。光触媒
微粒子を担持した材料と担持していない材料に、それぞれたばこ煙を接触させ、臭気成分等の吸着挙動と、その後の紫外線照射による分解挙動を、色差測定および GCMS 分析
によって評価した。

２．

実験と結果

２．１

air (50%RH,
0.5 L/min, 2 h)

実験

衣服のモデルとして不織布を選定した。不織布に酸化チタン光触媒または銅化合物担持酸化タングステン可視光

tobaccosmoke

five cigarettes

ホルダーチューブ

CS2 1 mLで固相抽出、
GCMS分析
活性炭捕集管図 2. 材料への臭気成分等の吸着試験の概念図

応答光触媒を担持させ、光触媒担持不織布を得た(図 1)[1]。
それぞれの不織布および壁紙を所定のサイズに切り、図 2のように JEM1467 試験用 1 m3 ボックス[2] の内側に貼り付け、たばこ 5 本を燃焼させて、その煙に一晩 (16 h) 接

それぞれの不織布および壁紙を、図 3 のように 5 L テド
ラーバッグに封入し、空気 3 L (相対湿度 50%) を導入したのち、紫外線 (1.0 mWcm-2@310-380 nm) または可視光
線 (10,000 lx) を照射した。所定時間ごとに取り出し、固触させた。それぞれの不織布および壁紙を取り出し、吸着した臭気成分を固相抽出-GCMS 分析[3] で、タール成分等

相抽出-GCMS 分析および色差計で、吸着した臭気成分等の分解挙動をそれぞれ評価した。

による着色の度合いを色差計で、それぞれ評価した。

図 3. 材料に吸着した臭気成分等の光触媒反応による分解試験（可視光応答光触媒を用いた場合）

図 1. 光触媒を担持していない不織布（左）および
光触媒担持不織布（右）の SEM 像

133

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）

２．２

結果

たばこ煙に一晩接触させた酸化チタン光触媒担持不GCMS 分析では、吸着直後のそれぞれの不織布から抽出された臭気成分のクロマトグラムに若干の差は見られた

織布は、目視でも明らかに黄色く着色していたが、ブラン
ク不織布は、ほとんど着色していなかった。色差測定結果

ものの、ピークの総面積にはあまり差がなく(図 6)、吸着
臭の強さもほぼ同じであった。ブランク不織布は 24 h のから算出した吸着直後のΔE*ab 値も、それぞれ 5.4、0.7と、大きな差があった(図 4、紫外線照射時間 0 h 時点の値)。

紫外線照射でもピークの総面積にはあまり差が見られなかったが、光触媒担持不織布は 24 h 経過後にはピークのブランク不織布は 24 h の紫外線照射でもほとんど ΔE*ab
値が低下しなかったが、光触媒担持不織布は 2 h の紫外

総面積が大幅に減少した。このクロマトグラムから、JIS A
1965 に基づき、ヘキサン～ヘキサンデカンの範囲の各成線照射で ΔE*ab 値が半減し、24 h 経過後にはブランクと同等の数値まで減少した。目視でも黄色から白色に脱色し分のピークの総面積を合計し、トルエン相当量に換算してTVOC 濃度を算出した値を図 6 中に記した。一方、可視光た様子が確認できた(図 4)。一方、可視光応答光触媒担持
不織布については、もともと黄色に着色しているためか、

応答光触媒担持不織布については、可視光照射によって比較的高分子量の VOC 成分が分解されたと考えられる挙動

色差測定での着色成分の分解性能評価は困難であった(図5)。現在、反射スペクトル測定による評価を検討中である。

が観察された(図 7 中の赤い部分)。
,)

ヘキサデカン

6

トルエン
ヘキサン
標準試料

5

ΔE*ab

4
一晩吸着後 24 h UV照射後

3

TVOC濃度(JIS A 1965に基づき算出):
0.93 μg/m3

ブランク
不織布
（吸着直後）

1.10 μg/m3

ブランク
不織布
（24 h照射後）※吸着前の各不織布の値を基準にΔE*abを算出

2

光触媒担持
不織布
（吸着直後）

1
00.91 μg/m3

0

6
12
18
紫外線照射時間 / h

24

光触媒担持
不織布
（24 h照射後）0.25 μg/m3

図 4. 臭気成分等を吸着させた各不織布の紫外線照射による変化を色差測定と目視より評価した結果

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

55.0

溶出時間 / 分

図 6. 臭気成分等を吸着させた各材料の紫外線照射による変化を GCMS 分析により評価した結果

臭気成分吸着直後
TVOC濃度：6 µg/m3

可視光照射 2 時間後
TVOC濃度：4 µg/m3

可視光照射 4 時間後
TVOC濃度：3 µg/m315
図 5. 臭気成分等を吸着させた各不織布の可視光照射による変化を色差測定と目視より評価した結果

KISTEC研究報告2019（2019.7）

20

25

30

高分子量成分の分解

3540TIme / min

45

50

55

60

図 7. 臭気成分等を吸着させた各材料の可視光照射による変化を GCMS 分析により評価した結果134

【研究開発部】光触媒（材料）３．

考察及び今後の展望

photocatalysis-plasma

synergistic

air-cleaner.

Chemical

図 4 および図 5 において、光触媒担持不織布の方が色差が大きかったのは、酸化チタン微粒子を担持させたことにEngineering Journal 2012, 209, 313-317.
3. Ochiai, T.; Ichihashi, E.; Nishida, N.; Machida, T.; Uchida,

よって、比表面積が大幅に増大したことと、吸着特性が変化したことが原因と考えられた。結果として光触媒担持材

Y.; Hayashi, Y.; Morito, Y.; Fujishima, A., Field Performance
Test of an Air-Cleaner with Photocatalysis-Plasma

料の方がタール成分等を吸着させやすくなっていたが、それらの成分は、酸化チタン担持不織布の場合は、光触媒反Synergistic Reactors for Practical and Long-Term Use.
Molecules 2014, 19, 17424-17434.

応によって分解できたと考えられた。これは、以前当グループにて光触媒担持チタンメッシュフィルタを用いて得

4. Slimen, H.; Ochiai, T.; Nakata, K.; Murakami, T.; Houas, A.;
Morito, Y.; Fujishima, A., Photocatalytic Decomposition ofられた知見と同様である[4]。一方、可視光応答光触媒担持
不織布については、もともと黄色に着色しているため、色Cigarette Smoke Using a TiO2-Impregnated Titanium Mesh
Filter. Industrial & Engineering Chemistry Research 2012,

差測定での着色成分の分解性能評価は困難であったが、可視光照射による何らかの変化は起きていることが示唆さ

51, 587-590.
5. Geng, Q.; Guo, Q.; Yue, X., Adsorption and Photocatalytic

れた。現在、反射スペクトル測定による評価を検討中である。

Degradation Kinetics of Gaseous Cyclohexane in an Annular
Fluidized Bed Photocatalytic Reactor. Industrial &

図 7 の吸着臭気成分の分析結果は、光触媒担持不織布でもブランク不織布でも、ほとんど差がなかった。タール成Engineering Chemistry Research 2010, 49, 4644-4652.

分と臭気成分とでは、吸着特性が異なることが示唆された。
この理由として、温湿度等の実験条件の吸着特性への影響が考えられた[5]。光触媒担持不織布表面に吸着した臭気成分については、紫外線応答型でも可視光応答型でも、光触媒反応によって分解可能であることが示唆された。
以上のことから、色差測定と GCMS 分析を用い、光触媒担持不織布へのたばこ煙成分の吸着とその分解挙動を評価した。本法は、多種多様な光触媒材料や吸着成分の評価に適用でき、新しい評価法として有効であるといえる。
非喫煙者は、喫煙時の副流煙のみならず、喫煙者の衣服や建材などに吸着した臭気成分等も不快に思っている。そうした状況に対して、光触媒が有効であることを示した。
今後は、こうして生まれたシーズをしっかりと形にし、社会に普及させていくことが重要である。そのために、産学公医の各分野が連携して、スムーズな実用化をめざしていく。あわせて、今後も社会のニーズをふまえ、とくに環境
浄化・医療分野への応用研究を重点的に継続していく必要があると考えている。

４．

謝辞

実験の遂行にあたり、東京理科大学工学部工業化学科の眞田太郎氏のご協力をいただきました。また、研究全般を通じ、KISTEC 川崎技術支援部の阿久津康久部長ならびに東京理科大学工学部工業化学科の永田衞男准教授のご指導とご協力を賜りました。ここに厚く御礼申し上げます。

【参考文献】
1. Ochiai, T.; Fukuda, T.; Nakata, K.; Murakami, T.; Tryk, D.;
Koide, Y.; Fujishima, A., Photocatalytic inactivation andremoval of algae with TiO2-coated materials. Journal ofApplied Electrochemistry 2010, 40, 1737-1742.
2. Ochiai, T.; Hayashi, Y.; Ito, M.; Nakata, K.; Murakami, T.;
Morito, Y.; Fujishima, A., An effective method for aseparationofsmoking

area

by

using

novel

135

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）

電撃連打法(ME 法)で作製した Pt/Ti 電極による電解オゾン生成
林

１．

美緒

はじめに

オゾンは非常に強い酸化力を持ち、脱臭、殺菌、漂白、(a)

洗浄等、幅広い分野で活用されている。また、オゾンが溶解したオゾン水も同様に強い酸化力を持つことから、一般細菌からウイルスまで広範囲な微生物に対して殺菌作用があり、細菌の細胞壁を破壊し繁殖を防ぐので耐性菌を作らないといった特徴が挙げられる[1]。さらに、オゾンの不安定な性質により残留性のない殺菌剤として使用できる
ほか、塩素系殺菌剤やエタノール系殺菌剤が使えない場合にも使用できるといった利点がある。

(d)

オゾンを生成する方法の一つに、電気分解により水中でオゾンを生成させる方法が知られている。電解オゾン生成電極として、BDD 電極や、白金触媒層を形成させたチタン電極を使う方法が報告され[2,3] すでに実用化されている。
特に BDD 電極は電気化学的に安定で[4,5]、電気化学分野から注目を浴びている[2,6-9]が、高価であり、製造が煩(c)

雑で、大面積化が困難であるという難点があるため、その応用は限られている。我々は、電気分解中、偶然 Ti 電極と Pt 電極を接触（ショート）させたところ、そこからオゾンが生成されることを発見した。さらにその現象を利用して、Ti 電極と Pt 電極を一定電圧下でショートさせながらこすり付けることで、簡便にオゾン生成用電極（Pt/Ti電極）を形成する電撃連打法（multiple electrostrike, ME 法）を確立した。本研究では、ME 法で作製した Pt/Ti 電極の電解オゾン生成能を評価するとともに、その電解メカニズ
ムを考察した。

Figure 1. Images of carrying platinum on Ti plate using the ME
method (a), photograph of Pt/Ti electrode (b) and SEM image ofPt/Ti electrode surface (c).

２． 実験方法
２．１
Pt/Ti 電極の作製
Pt/Ti 電極は、我々オリジナルの ME 法によって作製した。アセトンで超音波洗浄した Ti 板（1cm×5cm、厚さ0.15mm）の先端を 0.5 M の H2SO4 溶液を使って DC 7.5V
でおよそ 1 時間陽極酸化を行った後、振動させた Pt ワイ
ヤ（陰極）を Ti 板（陽極）に DC7.5 V 下で一定面積ショートさせることで Pt/Ti 電極を得た（Fig. 1(a), (b)）
。Pt/Ti電極の表面を SEM 観察した結果、数 µm～数 10 µm の溶融した Pt 粒子が不定形に Ti 板表面に広がっていることが確認された（Fig. 1(c)）
。

２．２

Figure 2. Schematic diagram of the electrolysis experiment for ozone
generation.

電解オゾン生成能試験

Fig. 2 に実験装置の概略を示す。アクリル製の 36 L 容器
内で Pt/Ti 電極を陽極、Pt 電極を陰極として定電位電解（陽極と陰極の間の距離はおよそ 0.5-1cm）を行った。発生したオゾン濃度は、36 L 容器からオゾン濃度分析モニタKISTEC研究報告2019（2019.7）

136（OZM-7000、OKITROTEC CO.）へガスを引くことで測定し、測定したガスを再び 36 L 容器に戻し循環させた。電流値も同時に測定した。オゾン生成効率を評価するために数種類の電解質（0.5 M H2SO4、0.5 M Na2SO4、0.5 M NaHCO3、

【研究開発部】光触媒（材料）

0.5 M りん酸緩衝液）を用いた。また、比較のために Pt 電
極と BDD 電極でも同様の試験を行った。

３． 結果及び考察
３．１
Pt/Ti 電極のオゾン生成能
ME 法で作製した Pt/Ti 電極のオゾン生成能を評価した
結果、BDD 電極や Pt 電極と比較してオゾン生成能が非常に高いことが確認された（Fig. 3）。BDD 電極ではオゾン
濃度は穏やかに上昇しピークに達した後も比較的安定した濃度が維持された。同様に Pt 電極でも低いオゾン濃度が安定して発生することが確認された。一方、Pt/Ti 電極の場合、オゾン濃度は急激に上昇して、ピークの後で徐々Figure 4. Effect of a short-circuit time by the ME method on ozone
electrogeneration. electrolyte = 3 mL of 0.5 M H2SO4, applied
voltage = 5 V.

に減少した。さらに Pt/Ti 電極では、およそ 170 分で電流値がゼロになり、この電極はオゾン生成の即効性においては優れているが耐久性に欠けていることが確認された。

Figure 3. Electrogenerated ozone concentration for various
electrodes. electrolyte = 100 mL of 0.5 M H2SO4, applied voltage =5 V.

Figure 5. SEM images and EDS spectra of Pt/Ti electrode preparedusing short-circuit times of (a) 15 s, (b) 1 min, (c) 3 min, and (d) 6 min(electrolyte = 3 mL 0.5 M H2SO4, applied voltage = 5 V).

Pt 担持量がオゾン生成に与える影響を検証するために、て(0.5 M H2SO4, 0.5 M Na2SO4, 0.5 M NaHCO3, 0.5 M りん
酸緩衝液)Pt/Ti 電極のオゾン生成に関する効果を検証した。

ME 法でショートする時間を変化させて Pt/Ti 電極を作製
しオゾン生成能を評価した結果を Fig. 4 に示す。これより

Na2SO4、NaHCO3 とリン酸緩衝液の場合、DC 5V ではオゾンは発生せず DC 7.5V にすると発生した。
Fig. 6 に DC 7.5V

ショート時間によってオゾン生成能が大きく異なることが確認された。3 min ショートした電極では急激にオゾンで 100 mL の各電解液を電気分解することによって得られるオゾン濃度を示す。H2SO4 溶液で最も高いオゾン濃度が濃度が上昇し 1 min ショートした電極の 3 倍以上のオゾンが発生し、その後大幅に濃度が減少した。また 6 min ショ

得られ、そして Na2SO4、NaHCO3 とリン酸緩衝液と続いた。
また H2SO4 と Na2SO4 の場合、電流はそれぞれおよそ 150

ートした電極では緩やかにオゾン濃度が上昇した。この傾向より Pt 粒子の分散状態と Ti 上の Pt 量が電解オゾンの発と 280 分でゼロになった。一方、リン酸塩緩衝液の場合、非常に低いオゾン濃度（＞0.5 ppm）の発生が継続した。

生に大きく寄与していることが示唆された。Pt 担持量はシ
ョート時間に比例していることが考えられるため、Fig. 4

一般的に電解質の pH が低い方がオゾンが生成しやすいと考えられており[10-12]、H2SO4、Na2SO4、NaHCO3 とリン

より、Pt の担持量が過剰になるとオゾンの生成効率が減少することが確認された。Fig. 5 に Pt/Ti 電極の SEM 画像と酸塩緩衝液の pH 値はそれぞれ 1、7、8.5、7 である。よって低 pH である硫酸溶液の高いオゾン生成能はこの研究に

EDS 分析結果を示す。数 µm の Pt クラスターが Ti 上に分散し、EDS スペクトルの Pt ピークはショート時間を増やおいても示された。Wang et al.は Sb–Ni 担持 SnO2 電極を用いて電解オゾン生成を観察した結果、H2SO4, HClO4, H3PO4

すことで徐々に増加する。6 min ショートした電極が 98.22
w％の Ti と 1.75 w％の Pt の組成を持つことから、Pt 担持電解液のうち、H2SO4 で最もオゾンが発生し、その理由として SO42-は電極への吸着力が高いことから中間反応を促

量が 1.75 w％未満の電極がオゾン生成に適していることが示唆された。

３．２

進しているためであると考察している[12]。ここでも同じ現象が起きていることが考えられる。図 6(a)では電流が急激に下がりおよそ 150 分間でゼロに到達した。電流値が電解開始から減少する傾向は 4 種の電解液で同様だった。

電解液の違いがオゾン生成に与える影響

電解液の違いが電解オゾン生成効率に影響を与えていることが報告されている[10-12]。ここでは、電解液を変え

137

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）

(a)

(c)

(b)

(d)

Figure 6. Effect of electrolyte on ozone electrogeneration. (a) H2SO4, (b) Na2SO4, (c) NaHCO3, and (d) phosphatebuffer (electrolyte concentration = 0.5 M, electrolyte volume = 100 mL, applied voltage = 7.5 V).

Figure 7. SEM images of Pt/Ti electrode (a) before electrolysis and (b) around the ozone concentration peak. (c)EDS analysis of the electrode in (b) (electrolyte = 100 mL 0.5 M H2SO4, applied voltage = 5 V).

３．３

４．

Pt/Ti 電極表面の変化

Pt/Ti 電極の表面形態の変化を SEM 及び EDS によって分析した (Fig. 7)。同じ電極の電解前と電解を行いオゾン生成がピーク付近で同一の Pt クラスターの変化を観察した。
これより DC 5 V で 0.5 M H2SO4 を電気分解することにより Pt クラスターがより小さくなり、さらに、硫黄を含有する化合物が Pt クラスターの端に環状に沈着していることが確認された。電極の選択的な吸着のために、酸性陰イ
オンの種類がオゾン生成に重要な影響を及ぼすという報告がいくつかあることから、H2SO4 の電解の場合、電気分
解が Pt クラスターの端で主に起こることが示唆された。

KISTEC研究報告2019（2019.7）

138

結論

電撃連打法（ME 法）で作製した Pt/Ti 電極を用いて電解オゾン生成能を評価したところ、BDD 電極や Pt 電極と比較して Pt/Ti 電極は非常に高いオゾン生成能を有することが確認された。電解発生したオゾン濃度は、ショート時間の長さに依存し、Ti 上の Pt 量はオゾン生成に対し大きな影響があることが示唆された。オゾン発生のために適した Pt 量は 1.75 w％未満であった。
いくつかの電解液（H2SO4、Na2SO4、NaHCO3 とりん酸緩衝液）を用いた電気分解によってオゾンが発生し、特に、
H2SO4 溶液の電気分解によって高いオゾン濃度が確認された。この結果より、低コストで簡便に作製できる Pt/Ti
電極は高いオゾン生成効率を持つことが示された。今後、オゾン発生電極として幅広い活躍が期待できる。

【研究開発部】光触媒（材料）【参考文献】
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139

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）

TiO2 コート金属多孔体フィルタとアセトアルデヒドガス分解性能評価
田子

１．

はじめに

祥子

気伝導性の問題を改善して電池性能を向上させる目的で光触媒が見出されてから今日まで、水の分解や汚染物質の分解、超親水性などの特性を持つことが認知され、様々広く実用化されている。発泡ニッケル基材は通連孔を有す
る発泡ウレタンシートに無電解ニッケルめっきで導電性な用途への可能性を盛んに検討されてきた [1]。光触媒の脱臭性能を評価する方法としては、反応容器中の臭気成分を付与し、その上に電解によるニッケルめっきを行ったの
ち、酸化雰囲気下で加熱してウレタンを焼き払い、その後、を光触媒に分解させ、その挙動を測定する方法が一般的であり、JIS 試験にも採用されている(JIS R 1701-2)。ここに、還元雰囲気下で引き続き加熱して発泡形状を維持したニッケル基材を得る。[2]安定的な性能をもった試験片が存在すれば測定系の配管の漏れや光の当たり方などの試験結果に影響する要素が本研究では、チタンよりも低価格な金属で光触媒である
酸化チタンの支持体として、既に電極材料として流通して正しく設定され作動しているかを都度確認できるため、大変有意義であると考えられる。そこで本研究では、多孔質おり、表面積の大きさも期待できるこのニッケル基材（富山住友電工株式会社製）を検討することとした。

金属フィルタに TiO2 をコートして多孔質光触媒フィルタを作製し、光の照射による分解反応の速さと回復を評価した、標準試験片としての可能性を検討した。
、

２． 実験と結果
２．１
多孔質金属基材

１．１

平成 23 年研究概要の P52 に落合報告の通り、現在実用使用した基材はニッケル基材の CELMET®の#7 であり、
孔径 0.5 mm、比表面積は 7500 m2/m3（カタログ値、富山

化されている光触媒式空気清浄機に使用されている酸化チタンをコーティングした光触媒フィルタは多孔質セラ

住友電工株式会社）である。JIS R 1701-2 アセトアルデヒ
ド除去試験用反応容器にあわせた形状にするため、基材はミックスフィルタに酸化チタン微粒子を焼き付けたものが一般的である。多孔質セラミックスフィルタは、有害物

セラミックはさみを用いて 99.5 mm ± 0.5 mm × 49.5mm±0.5 mm の大きさに切り出した。これを 550℃で 3hrs、質や微生物などを酸化分解する際にもその前後で変化せず、耐久性が高いという利点がある。一方で、比較的重く、

Air 雰囲気下のデンケンマッフル炉(KDF-S100G, 株式会社デンケン)内で熱処理を行い、表面を酸化させた。基材の加工しにくいという課題が指摘されている。当時、落合はチタンメッシュを基材として耐久性を損なわず、加工が容

熱処理工程は、酸化により基材の表面状態が変化すること
で、基材の光触媒コート液に対する親和性を向上させるこ

易で表面に焼き付けた酸化チタンが剥離しにくい新規光触媒フィルタ TMiP をユーヴィックス社と共同開発した。

と、ならびに、基材表面に付着している可能性のあるあらゆる有機物質による汚れを酸化分解して基材コーティン

これは基材がチタンであるため、セラミックスフィルタと比較して軽いという点も特徴的であり、またその光触媒性グの阻害要因を除去することを目的として行われた。

これまでの研究能も高いと報告されている。しかし、チタンであるため価格が高くなり、基材のエッチングにフッ素を使うなどの危険度が高い工程を含んでいた。

１．２

発泡金属

触媒を用いた反応においては、触媒と対象物質の接触面積の大きさが実際の触媒性能に寄与するパラメーターとなる。反応性が同等であるならば接触面積が大きい方がより多くの物質を分解できるためである。このため、接触面積を大きくする形状として多孔質体、フィルタ、表面凹凸加工などの複雑な表面形状や加工技術が反応系ではよく検討されている。

図 1 CELMET®#7 の表面（実体顕微鏡画像）。

三次元構造の発泡ニッケル基材は現在、正極活物質の電KISTEC研究報告2019（2019.7）

140

【研究開発部】光触媒（材料）

ブランク試験片として、図 2 に示した光触媒コートを施していない、前処理後の CELMET®を使用した。1M のチ
タン酸テトライソプロポキシドを用いて光触媒コートを施した試験片は TTIP フィルタ試験片とした。また、前述の TKD-701 とアセトンを使用して調整した TiO2 分散液を使用して光触媒コートを施した試験片を TKD フィルタ試
験片とした。

図 2 550℃3 時間にわたり熱処理（空気雰囲気）を行った Ni フォ
ーム CELMET®#7 の表面（実体顕微鏡写真）

本研究では、#7 に表面積を増やすために凹めっき処理をされている基材を使用しており、当該熱処理により表層に青味がかかる。

２．２

図 3 TTIP フィルタ試験片表面実体顕微鏡写真（左）と TKD フィ
ルタ試験片（右）光触媒コート液

エタノール（濃度 99.0%以上）を用いて 1M に調整されたチタン酸テトライソプロポキシドを光触媒コート液と

図 3（左）の TTIP フィルタ試験片表面写真より、表層に細かな TiO2 粒子が存在するのがわかる。また、図 3（右）では TKD フィルタ試験片に用いられた CELMET®表面がして用いた。これはチタン酸テトライソプロポキシドが加水分解しやすいため、水の含有量が低い高濃度エタノール

TiO2 により金属骨格に沿って被覆されているのがわかる。

を用いたものであり、基材含侵後に大気中で乾燥させてから 550℃3 時間熱処理を行うことでナノサイズの微細な２．５

TiO2 が基材表面に得られる。微細な TiO2 の粒子により表面積の大きな TiO2 層を得ることを期待したものである。

器内に設置され、紫外線照射前後でのアセトアルデヒド濃度 変 化 の 挙 動 は 光 音 響 ガ ス モ ニ タ （ LumaSense[3,4]

また、光触媒コート液としては、40 ml の TKD-701（テTechnologies, Inc. 1412 Photoacoustic field gas monitor）を使用した。試験片への前処理は規格通り 15 W/m2 以上で 16

イカ(株)）を 100 ml ビーカーに入れ、40℃で 150 rpm にセットしたホットスターラー上で 3.5 時間撹拌したのち、ア

時間以上行った。

セトンを 50 ml になるまで加えて調製した TiO2 分散液を検
討した。

２．３

アセトアルデヒド除去試験

作製した試験片は JIS R 1701-2 の規格に合致した反応容

図 4 JIS R 1701-2 規定条件と反応容器

光触媒コート

所定のサイズに切り出され 500℃3 時間前処理後の基材は、それぞれ上述の 1M チタン酸テトライソプロポキシド
ならびに TiO2 分散液に 1 分間浸漬されたのちに引き上げられ、液による目詰まりを Air gun により除去してから、自然乾燥後、前処理と同じ条件 550℃3 時間の熱処理により光触媒層を基材表面に形成した。光触媒コート多孔質金属フィルタ試料は、デンケンマッフル炉から取り出したの
ち、余分な TiO2 粒子を除去するため、超純水 Milli-Q で満たしたビーカー内に入れられて、ビーカーごと超音波洗浄機で 5 分間超音波処理され、引き上げられて大気中で自然

図 4 に示す通り、5.0±0.25 ppm に調整されたアセトア

乾燥された。

ルデヒドガスはガス入口より反応容器内に流入し、光触媒フィルタ試験片を通過してガス出口より出てきた後、ガス２．４モニタで測定される。

試験片

141

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）

ガスのサンプリング間隔が 1 分であることから、反応容器
内のガスは入れ替わることを考慮すると、測定値と反応容
器内ガス濃度とのタイムラグは 1～2 分であると考えられる。これらのことから、TTIP フィルタ試験片を用いた時の緩やかなガス濃度の変化は TTIP フィルタ試験片の微細な TiO2 に吸着したガスの脱離と分解挙動によるものだと推察される。これと比較して TKD フィルタ試験片は光への応答が速いことから、ガスの吸着が小さいと考えられる。
また、TKD フィルタ試験片のアセトアルデヒド除去率は81.6%であり、TTIP フィルタ試験片によるアセトアルデヒ
ド除去率 51.1%よりも大きいことがわかった。
次に、アセトアルデヒドガスの除去率が高かった TKD
フィルタ試験片を用いて、10 分おきに光照射 On/Off を切り替えたときのガス分解挙動を図 6 に示す。光照射の Onに応答してアセトアルデヒドガス濃度が 1~2 分で大幅に減少し、また Off から 1~2 分で初期濃度に回復する挙動が再現性良くあらわれていることがわかる。

図 5 (a)光照射を開始した時、ならびに(b)光照射を停止した
時のアセトアルデヒドガス濃度変化。

図 5a に光照射を開始した時、ならびに図 5b に光照射を停止した時のアセトアルデヒドガスの濃度変化を示す。ア３．

考察及び今後の展望

TKD-701（テイカ(株)）とアセトンを用いて調製した TiO2

セトアルデヒドガス濃度は TTIP フィルタ試験片では紫外線照射開始から 15 分かけて緩やかに 3 ppm 以下に低下し分散液に 550℃3 時間熱処理をした多孔質 Ni フィルタ
CELMET®（富山住友電工(株)）を浸漬した後、再度 550℃た。一方、TKD フィルタ試験片では光照射開始後にアセトアルデヒドが大幅に低下し、2 分後には 1 ppm 程度の安3 時間熱処理をして作製した光触媒フィルタ（TKD フィル
タ試験片）を用いて JIS R 1701-2 試験規格の測定環境にて定したガス濃度になった。ブランクフィルタ試験片を用いた場合は光照射 On/Off によるアセトアルデヒド濃度に変

アセトアルデヒドガスの光触媒による分解除去を評価したところ、市が移行の On/Off に対して速やかな応答と回化がないことから、TTIP フィルタ試験片ならびに TKD フ
ィルタ試験片を用いた時のアセトアルデヒド濃度低下は

復、ならびに良好なアセトアルデヒドガス分解特性が認められた。この分解性能はチタンメッシュを基材とした

TiO2 の光触媒作用によるものだとわかる。反応容器は内容積が約 300 ml であり、ガスの流量は 1 L/min である。
また、

TMiP に匹敵する水準であり、高い光触媒能を有する安価な光触媒フィルタとして実用化が期待される。
また、アセトアルデヒドガス分解挙動の再現性の高さか
ら、測定系を構成する要素が想定通りに設定され、正しく機能しているかを都度確認するための、標準試験片候補としても有望である。

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（抗菌 G との共同成果）砂田香矢乃、石黒 斉、落KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）合 剛、永井 武、田子 祥子、林 美緒、青木大輔、
阿久津 康久、臭いの測定法と消臭・脱臭技術 事
例集-消臭素材、光触媒、オゾン、ストリーマ放電、
マスキング、微生物、燃焼・洗浄法-、2018, 技術情潟地区・石川地区合同交流会・講演会「生物・環境と高分子」”、2019.03.04、アオーレ長岡、新潟県長岡市（一般講演）

報協会

9. 落合剛，石川洋輔，名倉俊成，木村悟隆、促進酸化法
による綿布および和紙の漂白、2018 年電気化学秋季大会、2018.9.25、金沢大学角間キャンパス【口頭発表】（招待講演）
1. T. Ochiai, S. Tago, M. Hayashi, A. Fujishima, Effective

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Electrodes, 3rd International Symposium on Energy andEnvironmental Photocatalytic Materials (EEPM3),

Semiconductor Photochemistry 2018, 2018.7.19, Northeast
Normal University, Changchun, P.R.China.

Jagiellonian University, Poland.
11. Hayato Takada, Tsuyoshi Ochiai, and Morio Nagata, Color
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environmental purification to...???, 2nd Workshop on
Semiconductor Photochemistry 2018, 2018.7.19, Northeast

Photochemistry 2018, 2018.7.19,
University, Changchun, P.R.China.

Northeast

NormalNormal University, Changchun, P.R.China.
12. Miyako Ishida, Tsuyoshi Ochiai, and Morio Nagata,
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“光触媒の現状と未来への展望～快適で持続可能な社会のために～”落合剛、科学技術者フォーラム、

Consideration of Sn3O4/TiO2 Composite Photocatalysts for
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UV-visible Light Irradiation, 2nd Workshop on
Semiconductor Photochemistry 2018, 2018.7.19, Northeast

落合剛、【近未来の電気化学を考える】人にやさしく、
地球にやさしく、電気化学会関東支部主催第 36 回夏Normal University, Changchun, P.R.China.
13. Haruki Nagakawa, Tsuyoshi Ochiai, Seiji Konuma, andMorio Nagata, Visible Light Water Splitting Using Anti-の学校、2018.8.31、八王子セミナーハウス
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学技術者の集い)、2018.10.05、板橋区立グリーンホール2018.7.19, Northeast Normal University, Changchun,
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“産学公連携でつながる人と人、うまれるアイデア ～14. 黒岩哲良、野村義明、落合剛、中村芳樹、紫外光応答

酸化チタン光触媒と導電性ダイヤモンド電極の環
境・医療への応用を例にして～”落合剛、第 89 回武型光触媒コーティング歯科矯正用レジンの抗菌/親水性効果および機械的性質の検討, 第 77 回東京矯正歯蔵野地区高分子懇話会、2018.11.15、電気通信大学

科学会学術大会, 2018.7.12, 有楽町朝日ホール, 東京.

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CdS composite photocatalyst, Pre-conference of TOCAT8
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KISTEC研究報告2019（2019.7）

144

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【研究開発部】光触媒（材料）

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Technologies (AOTs) for Bleaching of Japanese Papers(Washi) and Cotton Fabrics, 69th Annual Meeting of theInternational Society of Electrochemistry, 2018.9.5,

18. 落合剛，石川洋輔，名倉俊成，木村悟隆、電解オゾン
水処理と紫外線照射による低環境負荷な綿布の漂白法、電気化学会第 86 回大会、2019.3.27、京都大学吉田キャンパス

Bologna, Italy

19. Tsuyoshi Ochiai, Mio Hayashi, Shoko Tago, Akira

7. Sachiko Haga, Tsuyoshi Ochiai, Morio Nagata,
Photocatalytic Reduction of Aqueous Ammonia to Nitrite

Fujishima, Design and Optimization for Environmental
Application of TiO2 Photocatalysts, 3rd Edition ofand Nitrate Ions on Zeolite/TiO2, 69th Annual Meeting of
the International Society of Electrochemistry, 2018.9.5,

International Congress on Catalysis and Chemical Science,
2019.03.12, Village Hotel Changi, Singapore

Bologna, Italy
8. Ryosuke Yatsu, Tsuyoshi Ochiai, Morio Nagata, CO2
photoreduction using BiOI/TiO2 photocatalysts in purewater, 69th Annual Meeting of the International Society ofElectrochemistry, 2018.9.4, Bologna, Italy【ポスター発表】
1. Haruki Nagakawa, Tsuyoshi Ochiai, Morio Nagata,
Efficient H2 production and solving the fundamental

9. Haruki Nagakawa, Tsuyoshi Ociai, Morio Nagata, Pureproblems of CdS photocatalyst by cascadal carrier transfer
in the reverse direction, 3rd International Symposium onwater splitting under visible light with triple composite
photocatalyst suppressing photocorrosion of CdS, 69th

Energy and Environmental Photocatalytic(EEPM3), Jagiellonian University, Poland.

Annual Meeting of the International
Electrochemistry, 2018.9.4, Bologna, Italy

2. SachikoHaga,

Tsuyoshi

Ochiai,Morio

Materials

Societyof

Nagata,10. 須田孝史郎、永田衞男、落合剛、ZnS/ZnO Core-shellComparison of Several Zeolites for TiO2-zeolite
Photocatalyst To Oxidize Aqueous Ammonia on,

Heterojunction Photocatalyst via ZnS@ZIF-8 forHydrogen Generation、電気化学会関東支部主催第 36 回

Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis, 2018.8.4, Hokkaido

夏の学校、2018.08.31、八王子セミナーハウス

University, Sapporo, Japan.

11. 眞田太郎、落合剛、永田衞男、Catalysis of Adsorption andDecomposition of Tobacco Smoke on Non-woven Coated

3. Ryosuke Yatsu, Tsuyoshi Ochiai, Morio Nagata, CO2
photoreduction using BiOI/TiO2 photocatalysts in purewith Photocatalysts Working under Visible Light、電気化学会関東支部主催第 36 回夏の学校、2018.08.30、八王

water, Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis, 2018.8.4, Hokkaido

子セミナーハウス

University, Sapporo, Japan.

12. 浅沼 宏治，落合 剛，大野 弘幸，中村 暢文、テ
トラブチルホスホニウムヒドロキシド水溶液中にお4. Ayano Takeuchi, Haruki Nagakawa, Morio Nagata, Photohydrogen production with Photosystem I (PSI)/Pt

けるホウ素ドープダイヤモンド電極を用いたリグニ
ン低分子化、高分子討論会、2018.09.12、北海道大学

nanoparticle and LumogenRed, Pre-conference of TOCAT8
and the 5th International Symposium of Institute for13. 石田都、落合剛、永田衞男、TiO2/Sn3O4 複合体

Catalysis, 2018.8.4, Hokkaido University, Sapporo, Japan.

の光安定性および光触媒活性の検討、第 8 回 CSJ 化学
フェスタ 2018、2018.10.25、タワーホール船堀

5. Mio Hayashi, Tsuyoshi Ochiai, Shoko Tago, Tsukaho

14. 柴田友梨佳、眞田太郎、落合剛、永田衞男、可視光応

Yahagi, Akira Fujishima, Improvement of the Electrolytic

答性光触媒を担持した不織布へのたばこ煙成分の吸145

KISTEC研究報告2019（2019.7）

【研究開発部】光触媒（材料）

着およびその分解挙動の評価、第 24 回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」、2018.11.30、東京理科大学・神楽坂キャンパス
15. 落合 剛、石川洋輔、名倉俊成、木村悟隆、伝統的な和紙の漂白技術を参考にした促進酸化法による綿布の漂白、第 24 回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」、2018.11.30、東京理科大学・神楽坂キャンパス
16. 林美緒、落合剛、田子祥子、矢矧束穂、藤嶋昭、電撃連打法で作製した Pt/Ti 電極が電解オゾン生成に与える影響、第 24 回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」、2018.11.30、東京理科大学・神楽坂キャンパス
17. 田子祥子、林美緒、落合剛、藤嶋昭、土田斉、俵山博
匡、奥野一樹、真嶋正利、酸化チタン担持多孔質金属フィルタの作製と JIS R 1701-2 標準試験片への可能性の検討、第 24 回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」、2018.11.30、東京理科大学・神楽坂キャンパス
18. 髙尾綾乃，大嶋佑治，岡本歩未，落合剛，藤嶋昭，鈴木智順、細菌の細胞壁であるペプチドグリカンに対す
る TiO₂光触媒反応の影響、第 24 回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」、2018.11.30、東京理科大学・
神楽坂キャンパス
19. 小笠原麻衣、三浦菜摘、鈴木孝宗、寺島千晶、藤嶋昭、
落合剛、鈴木智順、日光文化財に発生する真菌の特定および防除に向けた事前試験、第 24 回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」、2018.11.30、東京理科大学・神楽坂キャンパス
20. 竹内彩乃、長川遥輝、永田衞男、人工光捕集系を用いた光合成タンパク質複合体による光水素発生、第 24
回 シ ン ポ ジ ウ ム 「 光 触 媒 反 応 の 最 近 の 展 開 」、
2018.11.30、東京理科大学・神楽坂キャンパス
21. Hayato Takada, Tsuyoshi Ochiai, Morio Nagata, Water
purification material having self-cleaning function by
exposure to sunlight using visible-light photo-catalysts andadsorbent material, International conference on Water 2018
(ICW2018): From pollution to purification, 2018.12.08,
School of environmental science, Mahatma Gandhi
University Kottayam, India
22. Mio Hayashi, Tsuyoshi Ochiai, Shoko Tago, Tsukaho
Yahagi, Akira Fujishima, Investigation of Mechanism on
Electrolytic Ozone Generation using Pt/Ti Electrode
Prepared by the Multiple Electrostrike Method, 3rd Editionof International Congress on Catalysis and Chemical
Science, 2019.03.12, Village Hotel Changi, Singapore

KISTEC研究報告2019（2019.7）

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