光触媒機能と光触媒特許技術の紹介

光触媒とは、光を照らすことで、その物質自体は変化せず、様々な触媒作用を示す物質の総称です。
光触媒は半導体であり、酸化チタン（TiO2）のような金属酸化物半導体が用いられます。
酸化チタン（TiO2）に紫外線があたると表面で酸化作用や超親水化作用が現れ出ます。反応が大きい酸化チタン（TiO2）を適切な素材に担持させ、その光触媒効果を活用します。
担持体の構造・材質・表面組織、またTiO2の粒子形態、結晶構造などが重要な要素になります。

光触媒効果のある酸化チタン（TiO2）粒子を担持させるには、使用する状況によりその最適性は異なります。
これらのうちでもセラミックフォームは代表的な担持体の一つです。通気性・機械的強度・表面構造・材質などのコントロールが重要な要素になります。
湘南セラミックス社製の光触媒フィルターは、材質・表面構造をコントロールして多様な担持体を供給しております。

光触媒効果のある酸化チタン（TiO2）粒子を剥離することなく安定して担持することは、システムの安定的稼働に重要です。湘南セラミックスではアンカー効果※1を有する密着層を形成する技術を確立しております。
※1…接着や塗装において、材料表面の微細な凹凸に接着剤が木の根のように入り込んで硬化することで接着力が高まる効果こと

光触媒効果のある酸化チタン（TiO2）粒子は非常に微細です。その担持状態の一例を示します。システムを効率よく安定的に稼働するには単位体積あたりの反応面積を高くすることが重要です。湘南セラミックス社では従来にない高性能を実現した技術を確立しています。

酸化チタン（TiO2）を用いて光触媒効果を活用する基本構成の一例です。汚染物質を含む気体を光触媒担持体に 接触させる構造で表面に紫外線を照射します。

光触媒効果によって実際おきている現象の一例です。

光触媒装置の使用例の一部です。

私たちの生活環境は、決してクリーンな状態ではありません。色々な粒子や細菌に満ちています。
以下のデータは一般的な事務所で光触媒装置を稼働させたときの浮遊菌が減少することを示したデータです。
事務所空間：高さ 3m 広さ 4×6m

喫煙室に光触媒を担持させたセラミックフォームを置くと、タバコの喫煙により発生するタール成分を主としたヤニが吸着され、淡黄色に着色します。このヤニが吸着したセラミックフォームを太陽光にさらすと付着物は分解されもとの状態に戻ります。
酸化チタン（TiO2）光触媒の吸着・分解能力を黙示的にも安易に観察できます。

スギ花粉（粒径15㎛）を光触媒を担持させてセラミックフォームに付着させ1mW/cm2の紫外線を照射し、走査型電子顕微鏡により観察しました。
以下の画像のように杉花粉は分解され、ボロボロになっていることが確認されました。

アセトアルデヒドは無色透明の液体であり、悪臭放つ代表物質の一つでタバコにも含まれています。また、二日酔いの原因としても知られています。
以下はセラミックフォームの性能試験の結果で、ワンパス（1回通風）で78％のアセトアルデヒトを分解し、高い分解性能を確認しています。

このデータは、アデノウイルスの失活化試験の結果で光触媒システム稼働させることにより、ワンパスで90％が失活化することを確認しました。