ホテル、病院、介護施設、 保育園、中古車業界でも 可視光で使える 【高感度光触媒】とは?

写真拡大

東京理科大学学長の藤嶋昭氏が、2017年度「文化勲章」を受章した。
藤嶋氏が開発した「光触媒」は、今年で発見50周年を迎える。
東海道・山陽新幹線「のぞみ号」の光触媒式空気清浄機、成田国際空港の光触媒テント、パナホームの一戸建て、日光東照宮の「漆プロジェクト」から、ルーブル美術館、クフ王の大ピラミッド、国際宇宙ステーションまで、光触媒の用途はとどまることを知らない。日本だけでなく世界へ宇宙へと広がっているのだ。
2020年東京五輪で「環境立国」をうたう日本にとって、光触媒は日本発の世界をリードするクリーン技術の生命線。酸化チタンに光が当たるだけで、抗菌・抗ウイルス、防汚、防曇、脱臭、大気浄化、水浄化など「6大機能」が生まれるので世界中で重宝されている。これからの時代、文系、理系を問わず、光触媒の知識が少しあるだけで、あなたは羨望の眼差しを受けるかもしれない。文化勲章受章まもなく発売され、注目を集めている『第一人者が明かす光触媒のすべて――基本から最新事例まで完全図解』の著者を編集担当が直撃した(構成:寺田庸二)。

酸化タングステン(WO3)が大活躍?

 21世紀に入り、可視光に応答する高感度光触媒の開発がさかんになってきました。

 量子力学的な計算から、酸化チタン結晶中の酸素の一部を、酸素と同じようにアニオン(負イオン)になりやすい他の元素で置き換えると、可視光を吸収するようになることがわかりました。

 窒素や硫黄、炭素などの元素が候補となり、それらを添加することで可視光に応答する光触媒材料が生まれてきました。

 酸化チタン以外にも、タンタルの化合物であるタンタルオキシナイトライド系や、酸化タングステン(WO3)、酸化チタンと酸化タングステンの複合化など、様々な可能性が試されています。

 酸化タングステンに光触媒活性があることは以前から知られていましたが、十分な感度が得られず実用化には至っていませんでした。

 しかし、最近になって東芝などが結晶構造を調整して電荷の分離効率を上げたり、粒子径を小さくして対象物質との接触面積を増やすなどの工夫によって、高感度化、可視光化を達成し、急速に実用化が進み始めました。

 酸化タングステンが利用できる光が白色LEDに含まれています。

 酸化タングステンを繊維に練り込んだり、コーティングしたりして、いろいろな材料に導入されつつあります。

 導入事例は、ホテルや病院、介護施設、保育園、中古車業界へと広がっています。

 中古車やレンタカーでは、前の利用者のニオイをとることに大きな需要があり、可視光光触媒による脱臭効果が活躍しています。

 光触媒を発見して今年で50周年。いまや東海道・山陽新幹線の光触媒式空気清浄機、成田国際空港の光触媒テント、パナホームの一戸建てからクフ王の大ピラミッド、ルーブル美術館、国際宇宙ステーションまで、その活躍の場は多岐に及んでいます。
 本書には、その基本から最新事例まで140点以上の図表と写真が掲載されています。ぜひご一読いただければと思います。

続きはこちら(ダイヤモンド・オンラインへの会員登録が必要な場合があります)