[发明专利]光催化性材料以及使用了该材料的光催化性部件的净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及含有氧化钛的光催化性材料以及使用了该材料的光催化性 部件和净化装置。

背景技术

近年来，氧化钛光催化剂出于杀菌或防污等目的而在各种地方得以实 用，其用途不限于室外用途，逐渐地也应用在室内的杀菌和除臭等中。因 此，就以往需要紫外区域能量的氧化钛的激发体系而言，要求在可见区域 的能量下也能有效地被激发的氧化钛。这些要求多通过使氧化钛载持或固 溶异种元素来实现，根据所加异种元素的不同，可以控制氧化钛的激发波 长。

但是，多数情况下，这种利用异种元素的载持或固溶的处理有时会使 氧化钛自身本来的激发效率显著下降，作为适应于可见光的替代，原本的 紫外线的效果降低，结果活性降低的情况也很多。

以往已知的是通过利用无机酸等除去氧化钛的晶格缺陷，氧化钛的光 催化活性得以提高(非专利文献1)。特别是已知氧化钛表面的羟基容易与 氟交换，从而提高氧化钛在利用紫外线的激发体系中的光催化剂性能，因 此提出了利用氢氟酸等氟化合物来处理氧化钛(非专利文献2、专利文献1、 专利文献2)。但是，根据所处理的氧化钛的不同，有时效果未能充分地表 现出来。

另外，关于除臭或空气质量净化，一直期待将四大四大臭气成分的乙 醛、乙酸、氨、硫化合物气体(硫化氢、甲基硫醇等)迅速地除臭、分解 的技术。作为该方法，可以列举出使用活性炭、沸石等吸附剂将臭气浓缩 后贮藏的方法、或者利用热分解法、热催化剂分解法、臭氧分解法、等离 子体放电分解法、光催化剂分解法等将臭气直接分解的方法。

专利文献1：日本特开平7-303835号公报

专利文献2：日本特开2004-292225号公报

非专利文献1：Proceedings Electrochemical Society、1988年、第88卷、 第14号、p23-33

非专利文献2：The Journal of Physical Chemistry、1990年、第94卷、 p4276-4280

但是，在使用吸附剂的方法中存在下述问题：对烟草的主流烟或副流 烟中大量含有的乙醛的吸附力低，即使暂时被吸附，也会再次释放出臭气。 另外，直接分解法的热分解法、催化剂分解法中存在发热或消耗电力的问 题，臭氧分解法、等离子体放电分解法中存在臭氧产生所带来的安全性的 问题，光催化剂分解法中分解速度存在问题。特别是光催化剂分解法中， 由于用作光催化性材料的氧化钛本来所具有的气体吸附能力，对于乙醛的 除去能力比其它方式更优异，但是分解速度在实用方面还不充分。

发明内容

本发明提供可以提高分解性能和分解速度的光催化性材料、以及使用 了该材料的光催化性部件和净化装置。

本发明的光催化性材料含有至少包含锐钛矿型氧化钛和氟的氧化钛光 催化剂以及沸石，其特征在于，上述氧化钛光催化剂中的上述氟的含量为 2.5重量％～3.5重量％，且上述氟的90重量％以上与上述锐钛矿型氧化钛发 生化学键合。

本发明的光催化性部件含有基材和形成在上述基材的表面上的光催化 剂层，其特征在于，上述光催化剂层含有上述本发明的光催化性材料。

本发明的净化装置含有上述本发明的光催化性部件和对该光催化性部 件照射400nm以下波长的光的光源。

根据本发明的光催化性材料、光催化性部件以及净化装置，由于含有 具有高的光催化活性的氧化钛光催化剂和沸石，因此可以提高例如臭气成 分的分解性能和分解速度。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的光催化性部件的剖面图。

图2A和B分别是本发明的代表性的透气性过滤器的立体图。

图3是本发明的实施方式2的光催化性部件的立体图。

图4是本发明的实施方式3的净化装置的立体图。

图5是本发明的实施方式4的净化装置的立体图。

图6A是本发明的实施方式5的空气质量净化装置的立体图，图6B是 图6A的I-I线剖面图。

图7是本发明的实施方式6的空气质量净化装置的剖面图。

图8是本发明的实施方式7的空气质量净化装置的剖面图。

图9是本发明的实施方式8的液体质量净化装置的剖面图。

图10是光催化活性的评价中所用的液体质量净化装置的立体图。