光触媒について A explanation of the photocatalyst

光触媒について

光触媒(photocatalyst)は、光を照射することにより触媒作用を示す物質の総称で、光触媒作用は光化学反応の一種と定義され、代表的な光触媒活性物質としては、酸化チタン(TiO2) が知られています。現在、実用化されている光触媒はこれだけといえます

酸化チタン光触媒は紫外光を吸収したとき、大きく分けて2つの機能を発現します。

1.強い酸化還元作用

酸化チタンの価電子帯の電子が紫外光で伝導帯に励起されると、その電子は比較的還元力の強いもとなり、他方、非常に酸化力の強い正孔も生成されます。
酸化チタンの応用例として、酸化作用を利用した有害物質の分解などがあります。但し、有害物質の処理に関しては、他の処理技術のほうが効率や処理できる量の面で優れている場合が多く、その為、酸化チタンを用いる手法では、有害物質の処理が光照射だけで済むという特長を生かした応用が行われています。

2.親水作用

親水性を示す作用は、ガラスの防曇加工技術として既に応用されています。自動車のバックミラーや道路のミラー等を酸化チタンでコーティングしておけば、水がはねついても表面で水滴とはならず、そのまま流れ落ち、雨天時の視認性が大幅に向上します。また、大気中の油性汚れが定着せず、雨などで定期的にこのような水が流れることにより、表面が洗浄されて、いわゆるセルフクリーニング作用を持ちます。このセルフクリーニング作用は、既にビル外壁やテントシート及び住宅用窓ガラスなどへ応用されています。

1.酸化還元作用 光触媒塗装面上の酸化チタンに紫外線があたると、空気中の酸素や水分と反応して、その表面上で活性酸素(・OH、O2-)が発生し、その強い酸化分解力が、上図の様な光触媒性能を発揮します。 2.親水性機能

高性能な光触媒は

現在、酸化チタンを素材とした光触媒製品は多種多用にあり、どの光触媒材においても、一定の性能を 発揮するデーターを明示しています。しかし、どの光触媒材もその性能が一緒と考えるのは大間違いです。

室内使用の光触媒材のポイントは!

・如何に少ない紫外線量で、光触媒性能(消臭・除菌・防カビ・他)を発揮するかです。
・室内は、酸化チタン光触媒が性能を発揮するに必要な光量(紫外線)が非常に少ないからです。

外壁、ガラス等で使用する光触媒材のポイントは!

・光触媒塗膜が如何に耐久性があるかです。塗膜が1年〜2年で剥がれ落ちれば終わりです。
・屋外には、紫外線、酸性雨、排気ガス等の光触媒塗膜を劣化させる原因が沢山あるからです。
・また、下地の基材を光触媒の強力な酸化分解力から如何に守れるかです。

※上記のような要素を充分に検証して、光触媒材は採用すべきです!

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