ミッション：光触媒の実際を探れ!

探検場所：光触媒展 (2006年10月2日〜4日、東京ビッグサイトで開催)

1990年代後半から実用化が進んでいる光触媒。脱臭、抗菌、防汚、大気浄化、浄水に有効であるとされ、建物の外壁、壁紙、空気清浄機から造花まで、いつのまにかいろいろな場面で「光触媒」の文字を見るようになった。ためしに検索サイトで「光触媒」と入れてみると…370万件以上がヒットした。光触媒の応用可能範囲の広さを示しても居り、そこに期待する人の多いことも示していると言えるだろう。

光触媒は、1967年、東京大学の本田健一助教授と大学院生であった藤島昭氏(共に現在東京大学名誉教授)が発見した。光エネルギーの吸収によりそのものは反応せず他の物質の反応を引き起こす物質あるいは作用のこと(※1)をいい、現在、実際に用いられているのは二酸化チタン(TiO2)である。二酸化チタンに光(紫外線)があたると電子が飛び出してプラスの電荷を帯び、それが水中のOH-から更に電子を奪い、OHラジカルという不安定な状態をつくる。そしてOHラジカルは安定した状態に戻るために有機物から電子を奪い、有機物は結合を分断されてCO2や水に分解される(※2)というものだ。

知識の上ではそう知ってもおり、実際に世の中に応用製品が出回っていることも知っているが、改めて光触媒のことを知りたいと思い始めていたところ、東京ビッグサイトで「国際光触媒展2006」が開催されることを知り、さっそく見に行ってみた。

(左)国際光触媒展2006　会場入口付近
(右)塗布しておくだけで汚れや色褪せ、脱臭作用などが期待できるという光触媒スプレー「ルーニア・コーディング」(オリックス・インテリア(株))

(左)　最近、見かけることも多い光触媒アートフラワー((株)ナノウェーブ)
(右)　光るところに光触媒は合理的！　主に病院や介護センター、学校向けに開発された脱臭蛍光ランプ。脱臭機のように目立つことなく、既存の照明器具につけるだけ。色も昼白色に加え、白色、温白色がラインナップに加わった。(東芝ライテック(株))

◆住友チタニウム(株)

これも光源との組み合わせ。一見すると普通の照明だが、中は光触媒が塗布された筒が入っており、空気清浄機能をもったランプとなっている。(住友チタニウム(株))

住友チタニウム(株)では、光触媒水浄化(脱色)試験装置の実演をしていた。左は装置の全体、右は内側の紫外線光源部分。

メチレンブルー(酸化還元指示薬としても使用される染色液)を装置に注ぎ、光触媒のセラミックフォームを引き詰めた水槽の中で紫外線ランプを照射すると、20分後にはほとんど脱色されていた。

◆(有)イールド

(有)イールドの水質浄化装置は、純チタン金属に表面参加処理をして光触媒皮膜を掲載した穴あきの板(写真右)を使用。高活性、高耐久性に優れるという。この装置では、この板(チタニスター)を入れた容器中で、紫外線ランプを照射すると共に、超音波を同時に照射する。

◆宇部興産(株)

宇部興産(株)の水質浄化装置は高強度の光触媒不織布をカートリッジとした筒内を水を循環させる方式。大腸菌やレジオネラ属菌等の細菌を二酸化炭素にまで分解でき、死骸等によるにごりもないという。

他にもいろいろな応用製品の紹介があったが、またの機会に紹介したいと思う。
更に詳しい解説や最新の研究内容等を知りたい方は、月刊オプトロニクス2006年10月号が光触媒を特集しているので、ぜひとも読んでみていただきたい。

参考
※1 光技術総合辞典、オプトロニクス社(平成16年)、p.282
※2 (株)光触媒研究所ホームページ (www.photocatalyst.co.jp/toha/toha.htm)