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その他参考情報

防曇効果

【技術分類】
  1−B  酸化チタン光触媒の基礎反応

【技術の名称】
  1−B−2−b  防曇効果

【技術内容】
  光触媒の最近の成果として、超親水性化が挙げられる。この効果は水の接触角(θ)を限りなくゼロに近づけることにより凝縮水水滴の凝縮を防止する効果である。反射鏡面等への利用はすでに実用化段階にある。固体表面への酸化チタン(TiO2)触媒膜の形成には種々の方法が提案されており、防曇効果を活かすための平滑で透明な多結晶薄膜層形成技術が選択される。TiO2の光照射で親水性、親油性が制御できることは、1997年にFujishima等がNature誌に発表している。この場合、ガラス表面にコーティングして形成した多結晶薄膜、またRutile 単結晶の(110)面等で、同様の親水性化効果が観測されている。

【図】
  図1  超親水性TiO2薄膜表面のAFMによる観察
超親水性TiO2薄膜表面のAFMによる観察
  出典:「Light-induced amphiphilic surfaces.」、「Nature  VOL. 388  NO.6641」、(1997年)、WANG R、HASHIMOTO K、FUJISHIMA A、CHIKUNI M、KOJIMA E、KITAMURA A、SHIMOFUKIGOE M、WATANABE T著、Nature Publishing Grp発行、431頁  Fig.1  a, A hydrophobic surface before ultraviolet irradiation. b, A highly hydrophilic surface on ultraviolet irradiation. c, Exposure of a hydrophobic TiO2-coated glass to water vapor. The formation of fog (small water droplets) hindered the view of the text on paper placed behind the glass, d, Creation by ultraviolet irradiation of an antifogging surface. The high hydrophilicity prevents the formation of water droplets, making the text clearly visible.

  図1の説明:Anatase TiO2でコーティングしたガラス基板に対し、紫外線照射で基板裏側に書いた文字が読めるようになることを示した。親水性の向上で防曇効果が発揮される。
  TiO2の光触媒作用による親水性化効果を検証すると、膜によって効果に大きな差があることが判明した。親水性化表面をAFMで観測すると、高い親水性の観測された表面には微視的突起が数多く観測され、逆に親水性化効果が低かったTiO2表面は微視的にもより平坦であった。このレベルの表面性制御には多くの経験的な技術の蓄積が必要である。

【応用分野】
  防曇効果性能の向上

【出典/参考資料】
  「Nature VOL. 388 NO. 6641」、(1997年)、WANG R、HASHIMOTO K、FUJISHIMA A、CHIKUNI M、KOJIMA E、KITAMURA A、SHIMOFUKIGOE M、WATANABE T著、Nature Publishing Grp発行、431頁〜432頁
  「J Vac Sci Technol A  VOL. 19  NO.6」、(2001年)、TAKAGI K、MAKIMOTO T、HIRAIWA H、NEGISHI T著、American Vacuum Society発行、2931頁〜2935頁

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[更新日  2003.3.28]