[发明专利]具有光催化能力的玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及感应广泛波长范围中的光，用以将有害有机物质分解并有效地无害化的光催化材料，以及作为其应用使用光催化材料构成的过滤器。

背景技术

已知有通过光使如果不给予高能量则不会进行的反应得以进行的光催化反应，目前为止，作为光催化材料，已知有二氧化钛、氧化锌、硫化镉、氧化钨等所谓的半导体催化剂，以及钌联吡啶络合物等的金属络合物。

其中，由于二氧化钛稳定性最高且几乎不显示生物毒性，因此广泛被用作用于各种化学反应或环境净化的光催化剂。

该光催化剂通过用400nm附近的近紫外光的照射将满带中的电子激发至传导带而产生电荷分离，在如此产生的电荷位点中产生氢氧自由基或超氧化物阴离子，利用该强的氧化作用分解有机卤化物或NO_x等环境污染物质。

另外，在向半导体制造设备、手术室等的医疗设备、医药制造设备、食品制造设备被设置的场所的供气，或者核能设施的排气装置中，使用由玻璃纤维构成的HEPA过滤器(High Efficiency Particurate Air Filter)。

根据JIS，HEPA过滤器为“以额定排气量对于粒径0.3μm的粒子具有99.97％以上的粒子捕集率，且具有初期损失为245Pa以下的性能的气体过滤器”。

HEPA过滤器的过滤器部分一般是使直径1～10μm以下的玻璃纤维具有数10μm的空隙，并以10％左右的填充率进行填充而构成。

在供排气中，除了作为HEPA过滤器的捕集对象的，粒径为0.3μm以上的粒子以外，存在有各种液体状或气体状的有机物，这些即使利用HEPA过滤器也不能除去。

在利用HEPA过滤器不能除去的粒子等对于供气对象是有害物的情况中，与其它方法联用而无害化，但供排气设备会变得复杂且高价。

HEPA过滤器等的过滤器大多使用玻璃纤维。

玻璃纤维以二氧化硅为主成分，但二氧化硅是稳定的物质，化学活性低，无法期待其可具有将有害物质无害化的催化功能。

为了赋予稳定物质的二氧化硅以化学活性，目前为止提出数个将几乎纯的二氧化硅结晶的人工水晶的细粒用氢氟酸(HF)等的氢卤酸处理，由此赋予光催化能力的技术。

在WO2005/089941号公报、日本专利特开2006-511175号公报、特开2007-098205号公报、特开2007-098206号公报及特开2007-307430号公报中，公开有取代二氧化钛，用氢氟酸(HF)处理低价且为稳定物质的纯二氧化硅(SiO₂)结晶的人工水晶细粒的光催化能力。

在日本专利特开2007-098205号公报中公开有使粒状无机物或有机物载持（担持）天然水晶或人工水晶的光催化材料。

在日本专利特开2004-290747号公报及特开2004-290748号中公开有使用板状、粒状、粉末状、块状、纤维状的石英(二氧化硅)玻璃，并通过氢氟酸、氢氯酸、氢溴酸进行卤化处理的光催化材料。

在日本专利特开2007-098206号中公开有使用天然硅石、人工硅石、熔融石英、硅石溶胶等的粒状二氧化硅，将其细粒利用氢氟酸进行卤化处理而制成的光催化材料。

该文献中还公开使粒状的无机物或有机物载持天然硅石、人工硅石、熔融石英、硅石溶胶等的光催化材料。

在日本专利特开2007-098205号公报中公开有使用天然水晶或人工水晶，将其细粒利用氢氟酸进行卤化处理而制成的光催化材料。

该文献中，公开有使粒状的无机物或有机物载持光催化材料。

在日本专利特开2007-098206号公报中公开有使用天然硅石、人工硅石、熔融石英、硅石溶胶等的粒状二氧化硅，将其细粒利用氢氟酸进行卤化处理而制成的光催化材料。

该文献中，还公开有使粒状的无机物或有机物载持该光催化材料。

在日本专利特开2007-307430号公报中公开有使粒状的无机物或有机物载持人工水晶的细粒的光催化材料。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：WO2005/089941号公报

专利文献2：日本专利特开2004-290747号公报

专利文献3：日本专利特开2004-290748号公报

专利文献4：日本专利特开2006-511175号公报

专利文献5：日本专利特开2007-098205号公报

专利文献6：日本专利特开2007-098206号公报

专利文献7：日本专利特开2007-307430号公报