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＜繰り返し使用できる吸着剤：活性炭とハイブリッド光触媒の組み合わせによる新機能性吸着剤＞
特許 第3837517号（出願2001. 9）
1．目的と効果：空気や水などの環境浄化（空気浄化、水質浄化、脱臭、シックハウス対策、院内感染防止など）を行うため、有害化学物質や悪臭、VOC、雑菌、病原菌、ウィルスなどの環境汚染物質を吸着・分解する機能性吸着剤を開発しました。これは、通常の活性炭などとは異なり、吸着したものを分解するため何回も繰り返し使用できるとともに、外観が青く美しいため、インテリアとしても優れています。
［適用分野］有害化学物質などで汚染された環境の浄化、脱臭、シックハウス対策、院内感染防止、インテリア
2．技術の概要、特徴：活性炭は有害化学物質や悪臭、VOCなどを吸着して環境を浄化することができますが、飽和すると、もうそれ以上吸着することができません。一方、光触媒は有害化学物質や悪臭、VOC、雑菌、病原菌、ウィルスなどを水や二酸化炭素などに分解することができますが、光がなければ働きません。そこで、活性炭に光触媒を付けると、光がなくても活性炭が有害化学物質や悪臭、VOCなどを吸着し、光が当たれば、光触媒がそれらを分解してくれるので、効率よく環境を浄化できることが予想されます。しかし、光触媒の活用には、1つ大きな問題があります。それは、光触媒は光が当たると有害化学物質や悪臭、VOCだけでなく、活性炭自体までも二酸化炭素などに分解してしまうことです。そこで、その問題を解決するために、光触媒粒子の表面に光触媒による分解反応を受けないアパタイトを部分的に付けたハイブリッド光触媒を開発し、それを活性炭に付けた機能性吸着剤を開発しました。これは、外観が青く美しい活性炭になっており、アパタイトが光触媒粒子と活性炭の接触を防いでいるため、活性炭の分解が抑制され、有害化学物質や悪臭、VOC、雑菌、病原菌、ウィルスなどの環境汚染物質を効率よく吸着し、光が当たると光触媒がそれらを分解してくれるので、繰り返し使用することができます。しかも、大きな活性炭を用いた場合、水墨画の岩山のような外観になり、環境浄化機能を持った美しいインテリアとして使うことができます。
3．発明者からのメッセージ：木や竹、落ち葉、生ゴミなどを原料にしたさまざまな炭を基材として使うことができ、備長炭のように密度が高い炭を基材に使うと色調が濃い青色になり、密度が低い炭を使うと明るい青色になります。この技術を用いると、アイディア次第で機能だけでなく美しさも併せ持ったさまざまな環境浄化製品を生み出すことができます。

（光触媒でいう活性酸素の安全性）
活性酸素は、病気の原因だとか、老化の原因だとか言われて嫌われていますが、それは体内にできたときの話です。私たちが都市ガスに火をつけるとき、電気火花を飛ばします。これは活性酸素をつくっているのです。いちどガスに火がつくと、炎の中では次々と活性酸素ができて燃焼反応が持続します（連鎖反応という）。木炭の火でも、マッチの火でも、タバコの火でも、火の中では必ず活性酸素ができています。燃焼反応は活性酸素がなければ起こりませんから、活性酸素がなければ、煮炊きもできないし、暖房もできないし、自動車も走りません。燃焼反応では、活性酸素は高温でしかできません。しかし、酸化チタンは光によって活性酸素を室温でつくることができます。低温でも酸化できる（活性酸素をつくる）能力があるので、酸化力が強いと言われるのです。また、怪我をしたとき、オキシドールを塗って、皮膚の表面に、活性酸素を発生させ消毒抗菌治療をします。まさに、この原理で、新光触媒は、有害ガスや悪臭を分解して無害化します。

一般的な光触媒とは何か？

 

触媒とは「それ自身は変化することなく化学反応を促進する物質」と定義されます。

光触媒は光があたると触媒になる物質です。

　光触媒という言葉を聞いたことが無いという人もいるかもしれませんが、実は光触媒は身近に見られるのです。緑色植物が二酸化炭素と水から炭水化物と酸素をつくる光合成作用をしていることは、小学校の理科の時間に学習されたかと思います。そこで重要な働きをしている光触媒が、葉緑素（クロロフィル）なのです。
　私たちは、クロロフィルのつくった炭水化物を食べ、放出した酸素を呼吸して生活しているのです。この光触媒が無くては、地上の生物は存在しないほど重要なのです。しかし、残念ながら光合成をできる光触媒を人類はまだ作り出せていません。

 

　最近、世間で注目を集めている光触媒は、葉緑素のような有機色素ではなく二酸化チタン（TiO₂）という物質です。ふつう、単に酸化チタンと呼ばれています。酸化チタンは、昔から白色ペンキや化粧品、あるいは食品添加剤（おもに白色顔料）として使われてきました。白色ペンキが長期間、太陽にさらされるとボロボロになる、チョーキングという現象をご存知の方もいるでしょう。このチョーキング現象（白華現象）は、酸化チタンの光触媒作用（光酸化）によるものなのです。この原因は、酸化チタンが活性酸素をつくるためです（ここが重要、そして基盤を痛めないように下地剤、バインダー、複合合成等々の技術が各社の特許）が、その仕組みは実に４０年以上も前から知られていました。
　

酸化チタン光触媒の一般的機能としては、汚れの分解、消臭・脱臭、抗菌・殺菌、有害物質の除去、ガラス・鏡の曇り防止、防汚、などがあります。

光触媒の用途開発で、身近な商材に！

部屋の中のたばこなどのニオイを消す機能がある来年のカレンダー「ｖｉｔａＲｏｓｓａ（ヴィータ・ロッサ）カレンダーハーブ」を、味の素コミュニケーションズが２２日から発売する。（アサヒ・コム編集部）

　消臭機能の秘密は「紙」にある。使われているのは、光触媒マットコート紙。紙の表面に定着させた二酸化チタンが、太陽や蛍光灯などの光によってニオイの元となる有機物質を分解し、無臭・無害化する仕組みだ。製紙会社の実験では、光触媒マットコート紙は市販の消臭剤と比べ、６畳間でアンモニアをほぼ半分の時間で分解できたという。

　カレンダーは、Ａ４サイズ１３枚つづりの壁掛け型。ひと月ごとにローズマリーやセージなどのハーブの写真と、その特徴が書かれている。消臭効果を高めるために、白い部分が多いデザインになっている。消費税・送料込みで１０００円。はがき、ファクス、インターネットのみで購入申し込みを受け付ける。

光触媒業界動向：このような用途開発もあります。
＜「光触媒酸化チタン」を紙の表面に定着させ、さらに印刷適性も持たせた「光触媒印刷用塗工紙」を開発＞
この技術はさまざまな塗工紙に応用できるので、印刷方法に適した用紙を生産できる。ポスターやカレンダー、雑誌、新聞など、部屋の中にある紙を光触媒紙に替えることで、それだけで光があたると臭気成分を分解し、空気を浄化することが出来る。第1弾商品として、消臭・空気浄化・抗菌効果を外箱に付加した新機能のティッシュー「美空園」を発売。ボックスに光触媒コーティングが施されているのがポイント。太陽や蛍光灯などの光を利用して、臭いやホルムアルデヒドなどの分解効果がある。赤ちゃんのいる部屋や車、ペットがいるリビングなどの衛生性、清潔性が求められる場所での使用に適す。

光触媒業界動向
ＪＲ東海は、光触媒技術を応用した汚れにくい新幹線の車体や窓ガラスの開発に着手した。実用化できれば、ほぼ毎日行っている清掃作業を、一週間おきなどに減らすことができる。

　光触媒は二酸化チタンに代表される粒子状の物質。紫外線を当てると強力な酸化力が発生し、有機物や細菌を分解する。

　ＪＲ東海は、窓ガラスの表面に光触媒を塗り、汚れが付きにくくする技術を開発済み。現在は新幹線車両など、より強度が求められる場所に使うことができるかどうか検証している。

　車体への応用の研究は始めたばかり。塗料に光触媒を混ぜる手法を検討しており、実現すれば清掃で使う洗剤や水の量を大幅に抑えることができるという。

　ＪＲ東海は二〇〇三年に日本化学会会長の藤嶋昭東京大特別栄誉教授を顧問に招き、愛知県小牧市の施設で研究を始めた。

　研究の成果で、〇七年二月に光触媒を低価格で塗ることができる工法を開発。この工法をフィルターに応用し、七月に営業を開始した新型新幹線「Ｎ７００系」の喫煙ルームの脱臭装置に設置した。新開発のフィルターは、紫外線を当てることでたばこのにおいややにを分解。交換の必要がなくなった。

　同社技術開発部は「車体や窓ガラスに応用できれば清掃のコストダウンにつながり、環境にも大きく貢献できる」と期待している。

業界動向：このような用途開発もあります。
アスクは、消臭／殺菌効果があるとする“光触媒ファン”を搭載する8センチ角ファン「フィリップ光触媒ファン」を発売する.

DT1208HNAPUV　アスクはこのほど、“光触媒ファン”を搭載するF&P製8センチ角ファン「フィリップ光触媒ファン（DT1208HNAPUV）」の出荷を開始した。価格はオープン、予想実売価格は3980円（税込み）。

内周部に光触媒反応用の紫外線LEDを内蔵している　DT1208HNAPUVは、ファンのブレード部表面に光触媒を施した8センチ角ファンで、ファン内蔵の紫外線LEDを照射することで光触媒反応を起こして有機化合物やウイルスなどを除去、消臭／殺菌効果が得られるのが特徴としている。

　ベアリング部はNDBベアリングを採用、フィンを取り外して水洗いをすることが可能。回転数は2500rpm、風量は34.6CFM、騒音レベルは25デシベルとなっている

ＴＯＴＯ、超音波照射した光触媒に抗がん効果確認
　ＴＯＴＯは14日、超音波を照射した光触媒に抗がん効果があることを確認したと発表した。横浜市立大学の窪田吉信教授との共同研究。光触媒投与と超音波照射を組み合わせた新たながん治療の実用化につなげたい考え。

　ヒトのがん細胞を含んだ溶液に光触媒粒子を添加して超音波を照射すると、光触媒粒子がない場合に比べ、がん細胞の生存率が約10分の1に低下することを確認した。

　光触媒溶液をマウスの体内に投与すると、光触媒粒子ががん細胞周辺に集積することも確かめられた。今後、がん細胞の種類による抗がん効果の違いなどの研究を進め、2011年の臨床試験の実施を目指す。

ガラス壁使い室内涼しく、ＹＫＫＡＰなど実験成功
　ＹＫＫＡＰ、日本板硝子などは共同で、ガラス製の取り外し可能な壁（カーテンウオール）を使い、気化熱の原理で室内の温度を下げる実証実験に成功した。壁の表面には光触媒が塗ってある。ここに水を垂らすと水の膜が一面に広がり、蒸発時に熱を奪って周囲の気温を下げる。真夏時で冷房にかかるエネルギーを約20％削減できるという。

　新エネルギー・産業技術総合開発機構のプロジェクトによる研究成果。横浜市水道局、積水化学工業も参加した。同機構が29日、発表した。

　代表的な光触媒の酸化チタンでコーティングした、広さ約130平方メートルのガラス製カーテンウオールを使って実験。水の膜で覆われたガラス表面の温度が10度程度下がり、室内への熱の流入が抑制されて室温が約２度低下することを確認した。

光触媒冷却システムによる打ち水効果を実物件で実証（世界初）

　NEDO技術開発機構では日本オリジナルの光触媒技術の実用化開発に取り組んでいます。
この度、横浜市水道局菊名ウォータープラザ内ショールームにおいて実物件では初となる光触媒コーティングガラスからなる約130m2のカーテンウォールと散水システムを組み合わせた実証実験を実施しました。その結果、ガラス表面に薄く広がった水が蒸発する際の蒸発潜熱(気化熱)により室内温度が約2低下し、冷房空調負荷を約20％低減可能であることを確認しました。また同時にガラス表面温度も約10低下されることから、ガラスの輻射熱を低減し大気温度の上昇を抑えるヒートアイランド対策としても期待されます。

記

事業の背景・概要
　酸化チタン（TiO2）光触媒（1）は、太陽光が当たると表面に強い酸化作用が発生し、汚れや有害化合物、細菌などを分解する働きがあります。また、表面が非常に水に馴染みやすくなり、表面に落とした水が一面に薄く広がる性質（超親水性）があります。
　NEDO技術開発機構では、「光触媒利用高機能住宅用部材プロジェクト（平成15〜17年）」において光触媒の超親水性を利用した放熱部材と効率的な散水システムを組み合わせた新しい冷却システムの開発を行いました。光触媒をコーティングした壁材、屋根材、窓ガラス等の外装材に効率的に散水を行うことにより、建物全体を薄い水膜で覆いこの水膜が蒸発するときの蒸発潜熱（2）により外装材温度及び室温を低下させ、夏場の冷房空調負荷を低減可能な冷却システムを確立しました。
　今回横浜市水道局菊名ウォータープラザ内ショールームにおいて実物件では初めてとなる実証実験を実施しました。光触媒コーティングガラスからなる約130m2のカーテンウォール（3）に散水を行い、ガラス面積に対して80％以上の水膜被覆率を達成(別紙図1参照【PDF：335KB】)し、この水膜の蒸発潜熱によりガラス表面温度が約10低下し、これに伴い室内への熱の流入が抑制され室温が約2低下することが確認されました。最終的に冷房空調負荷は約20％低減され、実物件においても従来からのラボレベルでの実験結果と同等の効果が得られることを確認しました。
　光触媒冷却システムは、自然エネルギーである太陽光を利用し、また雨水循環による散水を行えば新たなエネルギーを必要としない地球環境に優しい技術であり、省エネルギーとヒートアイランド対策を併せ持つユニークな冷却システムです。

これまで得られた成果
　前記「光触媒利用高機能住宅用部材プロジェクト」においてモデルビル(東京理科大キャンパス内)、モデル住宅(東大キャンパス内)、休憩所(愛知万博)における実証実験を実施し、いずれの実験においても1〜3の室温低下および10〜30％の冷房空調負荷低減効果が確認されました。今回初の実物件での実証実験においてもこれまでの実験結果を再現する結果が得られており、本冷却システムが大面積の実物件においても有効であることが実証されました。

今後の展開、期待される効果
　本冷却システムは、前記のように省エネルギーのみならずヒートアイランド対策としても有望であり、街区レベルまで展開するとさらにその効果が期待できます。街区レベルに適用した際の効果のシミュレーションを行ったところ放熱部材を用いた壁面散水により、散水無しの場合に比べその近傍の屋外生活空間における熱放射環境が改善され、特に日影の空間においてはこの効果が顕著に現れました。結果として平均放射温度（MRT）は最大で約6低下する効果が期待できます