電解法による酸化チタン光触媒の固定化と光触媒反応を用いた固体表面処理法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

電解法による酸化チタン光触媒の固定化電解法により作製した光触媒担持アルマイトの実用化に向けて「光触媒活性の向上」と「酸化チタンとアルマイト基板間の密着性の向上」を試み、以下の結果を得た。光触媒活性の向上・酸化チタン担持電解液の温度を上昇させることにより酸化チタンの担持量が大幅に増加し、それに伴い光触媒活性が向上する事が明らかとなった。・担持量が増加した光触媒担持アルマイトを450〜550℃で熱処理することにより析出した酸化チタンはアナタースに結晶化し、結晶化した酸化チタンを有する光触媒担持アルマイトは蛍光灯の様な微弱な光源においても優れた光触媒活性を有することが明らかとなった。酸化チタンとアルマイト基板間の密着性の向上・50℃以上の酸化チタン担持電解液中で作製を行うと、アルマイトの表面に酸化チタンが析出するのに対し、50℃以下の酸化チタン担持電解液中で電解することによりアルマイトの孔の中に酸化チタンが析出し、酸化チタンとアルマイト間の密着性が向上することが明らかとなった。光触媒反応を用いた固体表面処理法の開発酸化チタン光触媒反応により室温でダイヤモンドや炭化ケイ素(SiC)表面が酸化分解され、二酸化炭素が発生し、さらにSiC表面にはSiO_2が生成すること明らかとなった。また、フォトマスクを用いて光照射を行うことによりSiC表面の光パターニングの微細加工にも成功した。さらに、酸化チタンとSiC表面が非接触の状態においてもSiO_2の生成が確認されたことからこの酸化反応は光照射された酸化チタン表面に生成した活性種によることが明らかとなった。また、キャリヤーガスを用いて光照射された酸化チタン表面に生成した活性種を移送するシステムを考案し、酸化チタン表面から10mm離れた反応対象物を酸化することに成功した。用いたキャリヤーガスの湿度や種類を変化させることにより、SiC表面の酸化反応にはヒドロキシラジカルが関与しており、さらに酸素の存在が不可欠であることを確認出来た。