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公開されている光触媒性能評価試験法
光触媒製品技術協議会では、光触媒性能評価試験法と光触媒性能評基準(2000年度版)を策定し、
2001年6月21日の総会で公表しました。
このうち、性能評価試験法Ⅰ(液相フィルム密着法)は平板状の光触媒製品の性能に関するもの
性能評価試験法Ⅱa(ガスバックA法)は粉末や粒状など種々の形状の光触媒製品の性能に関するもの
性能評価試験法Ⅱb(ガスバックB法)は吸着の大きな光触媒製品の光触媒性能に関するものです。
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品質規格
(品質と安全に関する自主規格) 三つの光触媒性能基準
●基準は、試験法Ⅰでは脱色していること
●試験法Ⅱaではアセトアルデヒドが70%以上除去
●試験法Ⅱbではアセトアルデヒドが70%以上除去
光触媒は近年、マスコミなどで頻繁に取り上げられるようになり、光を当てるだけで働き、
ほぼすべての有害科学物質を分解・無害化することができるため、環境浄化技術の切り札と
して注目を集め、環境の世紀である21世紀の技術として期待されています。
しかし、その反面、光触媒はほとんど効果が見られないと不信感を持っている人もいます。
光触媒が働くためには光が必要で、有害物質が接触してこないと分解できず、正しい使い方を しなければ効果が発揮できません。
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光触媒は日本発の新技術
光触媒、特に酸化チタン光触媒に光を当てると強力な酸化力が発生し、原理的にはほぼすべての
有害有機化学物質を二酸化炭素と水などに分解・無害化することができます。
この光触媒作用を利用すると、大気浄化、水質浄化、土壌浄化、脱臭、抗菌、抗カビ、防汚、曇り止め
院内感染防止、排ガス処理など、幅広い応用が可能です。
しかも、抗菌脱臭など、多機能の環境浄化材料の開発が可能で、複数の用途に適用することも可能です。
そして、それだけではなく、歯科美容など、新しい分野への応用が進められており、さらに応用が拡がると予想されています。
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光触媒は光の触媒?
光触媒は光の触媒ではなく、光が当たると働き始める触媒であり、言え換えれば、光のエネルギー
によって働く触媒です。光触媒は光を吸収してエネルギーの高い状態となり、そのエネルギーを
反応物質に与えて科学反応を起こします。
この光触媒反応は無機化合物による光分解反応、つまり塗装に含まれている顔料による塗装の劣化
などとして戦前から知られており、研究が行われていました。この研究は、顔料による
塗装の劣化などの光触媒反応を抑えるためのもので、光触媒反応は長い間マイナスのイメージで捉えられてきました。
しかし1950年代からこの、光触媒反応を積極的に利用して有害物質を分解・無害化しようという研究が始まりました。
現在では光触媒は有害な薬品などを使用せず光を利用するだけで、分解されにくい種々の化学物質を
安全かつ容易に分解することができる環境にやさしい環境浄化材料として脚光を浴びています。
光触媒を使うと、数万度Cという高温でなければ起こりにくい反応を室温で起こすことができます。
また、普通の科学反応では反応が始まると反応物質がなくなるまで反応が進んでしまい、
途中で反応を止めることは難しいのですが、光触媒反応の場合には光の照射を止めれば、
反応を止めることができます。
一方で、光触媒は光がなければ働かず、反応物質が光触媒に接触していないと反応を
起こさないという特徴を持っています。
●光触媒は光のエネルギーによって働く触媒
●有害物質の分解・無害化に利用
●環境にやさしい環境浄化材料
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触媒の効果
近年、悪臭、カビ、菌などによる居住環境の汚染とともに、環境ホルモンなど、さまざまな科学物質や
化石燃料の大量消費による地球規模出での環境汚染が進行し深刻な問題となっています。
それらの汚染の特徴は、希薄濃度の化学物質によって引き起こされ、汚染が広範囲に拡がっているところにあります。
捕集して濃縮して熱分解するというこれまでの処理法では、処理に化石燃料を使用するため、
地球規模で環境を浄化しようとするとエネルギー危機を招いたり、ダイオキシンなどのさらに
有害な物質を生成したり、地球温暖化を加速する恐れがあります。
酸化チタン光触媒は、有害な薬品などを使用せず、また化石燃料を使用しないで、太陽光などの光の
エネルギーを利用するだけで、分解されにくい種々の化学物質を安全かつ容易に分解することができ、
殺菌などもできるため、地球規模に拡がった環境汚染を浄化する環境浄化材料の切り札として脚光を浴びています。
●OHラジカルの酸化力を殺菌に利用
●分解されにくい化学物質を安全に分解できる
●水処理、大気浄化など環境浄化材料の切り札
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光触媒は、地球にやさしい
光触媒は室内環境だけではなく、大気、水質、土壌など、地球規模の環境汚染に対して適用できます。
水中に溶け込んでいる種々な化学物質や悪臭物質のように空気中の化学物質の分解・無害化、抗菌・
抗かび、汚れの分解など、幅広い応用が可能です。
そのようなさまざまな用途に使用できるように、いろいろな種類の数多くの素材が開発され、
市販されています。光触媒を実用化するためには、用途に応じて最大限の効果を発揮できる
光触媒素材を開発するとともに製品化に当たって、それぞれの用途に応じ最大限の効果を
発揮できるように、最適な素材を選択することが必要です。
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光触媒は相手を選ぶ
光触媒を用いると、大気浄化、水質浄化、土壌浄化、脱臭、抗菌、抗カビ、防汚、曇り止め、
院内感染防止、排ガス処理など、幅広い応用が可能です。
しかし、ある一つの用途に効果があったからといって他の用途に効果があるとは限りません。
例えば、防汚の場合には表面がつるつるで汚れ付きにくい方が良いわけですが、脱臭などでは
表面がでこぼこで悪臭物質をよく吸収する方がよいというふうに、用途によってそれに適した形状
などが異なりますし、防汚性能のよいものが脱臭性能もよいとは限らないわけです。
また、脱臭においても、アルカリ性ガスのアンモニアに対する脱臭性能が優れていても、酸性ガス
の酢酸に対する脱臭性能が優れているとは限りません。
光触媒の表面が酸性になっていればアルカリ性ガスのアンモニアなどは吸着しやすくなりますし、
酸性ガスの酢酸などは吸着しにくくなります。
このように光触媒の効果を十分に発揮させるためには、用途に応じた工夫が必要であり、システムを
つくる場合には対象物質が光触媒の表面に接触しやすくなるように適切にデザインする必要があります。
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光あるところに光触媒製品あり
光触媒は基礎と応用の距離が大変短く、新材料の開発がすぐに製品に反映されます。
また、新材料の開発によって新しい応用が開け、製品化が進みます。
光触媒製品は子供から老人まで誰でも簡単に安全に使用することができ、光があればどこでも使用可能です。
そのため、先進国、開発途上国を問わず、世界中どこでも利用でき、特にエネルギー事情の悪い
開発途上国に最適の技術です。そのため、我が国だけではなく、世界各国での普及が見込まれる
とともに、光触媒の新しい用途開発も期待されています。
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光触媒は21世紀の希望の星
光触媒は処理後に余計な有害物質を出さず安全で、さまざまな応用が可能であるため、
高付加価値製品を生み出す切り札として期待されています。
現在、高性能の光触媒の開発の進展にともない、実用化・製品化が急速に進んでいて市場への参入が相次いでいます。
しかし、光触媒製品はその機能や性能が目に見えにくく、しばらく使用ししてみなければわからない
という特徴を持っています。
そのため、性能の疑わしいまがい物が出る余地があり、それを消費者の不信感につながり
光触媒市場発展の阻害要因となっています。
したがって、粗悪品の横行を防ぎ、光触媒の信頼性ほ高め、光触媒産業の健全な発展を
図るためには、光触媒及び光触媒製品の性能評価試験法の標準化と製品規格の策定が
必要不可欠であり、その実現に向けて努力が続けられています。
そして、先進国、開発途上国を問わず、世界中どこでも利用できますが、特にエネルギー事情の
悪い開発途上国に最適の技術です。
そのため、我が国だけではなく、世界各国での普及が見込まれるとともに、各国の状況に応じた
光触媒の新しい用途開発も期待されるため、これから巨大な市場に成長すると予想されています。
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