| イオンクラスタービーム (ICB)法 |
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| 【技術分類】 |
| ２−Ｂ 薄膜触媒の製造 |
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| 【技術の名称】 |
| ２−Ｂ−２−ｇ イオンクラスタービーム (ICB)法 |
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| 【技術内容】 |
イオンクラスタービーム（ICB）法によるTiO2薄膜光触媒の製造を紹介する。ICB法は比較的マイルドおよびドライ条件下で担体に活性TiO2を担持できる。高真空下で行うため、不純物の混入が少なく、高温で焼成しなくても高結晶性TiO2薄膜が得られ、また、膜厚のコントロールも容易であり、各種の基板や担体上に析出できる利点がある。
ICB法により金属Tiをソースとし、希釈O2雰囲気下、透明多孔性シリカガラス（PVG、表面積約200m2/g）上にTiO2薄膜を作製した。また、活性炭素繊維（ACF、表面積約900m2/g）にTiO2クラスターを担持した。図１にICB法の概要を示しており、装置は１×10-7Torrの真空にしている。イオン化フィラメントからの電子により、るつぼから発生するTi蒸気をイオン化し、Tiクラスタービームをつくる。このTiクラスターを電場で加速し、O2と共に基板に放射することにより活性TiO2フィルムを作製した。操作条件は加速電圧0.25kV、基板温度523K、O2圧力2.0×10-4Torrとした。
PVG上に作製した厚さ20nmのTiO2薄膜は透明であり、XRDおよびXAFSデータは結晶相が主にAnataseであり、膜厚が増大するに従いAnatase相が増大することを示している。光触媒活性は2−プロパノール酸化分解反応で評価したが、市販TiO2光触媒より高活性を示した。ACFに担持したTiO2触媒による1,2−ジクロルエタンの分解反応では含浸法により調製したTiO2/ACF触媒より高活性を示した。 |
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| 【図】 |
| 図１ イオンクラスタービーム（ICB）法の概要 |
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| 出典：「Preparation of efficient titanium oxide photocatalysts by an ionized cluster beam（ICB） method and their photocatalytic reactivities for the purification of water．」、「Catal Today VOL. 63 NO.１」、（2000年）、YAMASHITA H、HARADA M、TANII A、HONDA M、TAKEUCHI M、ICHIHASHI Y、IWAMOTO N、ITOH N、HIRAO T (Osaka Univ)著、Elsevier Science B.V.発行、64頁 Fig.１ Systematic diagram of the ICB method. Reprinted with permission from Elsevier Science |
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| 図１の説明：るつぼからの金属Ti蒸気をイオン化し、電場で加速し、酸素と共に基板に照射することによりTiO2薄膜を作製する。 |
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| 【応用分野】 |
| ICB法による高性能光触媒膜の製造 |
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| 【出典／参考資料】 |
| 「Catal Today VOL. 63 NO.１」、（2000年）、YAMASHITA H、HARADA M、TANII A、HONDA M、TAKEUCHI M、ICHIHASHI Y、IWAMOTO N、ITOH N、HIRAO T (Osaka Univ著、Elsevier Science B.V.発行、63頁〜69頁 |
