ポリテトラメチレンオキシド (PTMO) と三酸化タングステン (WO3) をゾルーゲル法により複合し、 透明なハイブリッドフィルムを得た。

 

ハイブリッドに紫外線を照射すると時間とともに淡黄色から青色に変化した。 これは、 無定形WO3がタングステンブロンズ構造に変化することを表示する。 青色に変色した試料は暗所放置時間とともにブリーチングした。短時間の紫外線照射・暗所放置の繰返しでも良好なフォトクロミック特性を示した。

 

動的粘弾性の温度依存性の測定からPTMOセグメントのミクロブラウン運動による-55℃付近のtanδピークは、 WO3が15wt%までは順次低くなるけど、それ以上では低くかつブロードになり高温側に移動した。

 

室温付近以上でゴム弾性を示し, その弾性率の値はWO3が少量のときは10MPa程度であるが、 30%では1桁高くなり、55%ではさらに1桁高くなった。PTMO末端のシリカドメイン間の干渉によって、X線小角ピークは散乱した。 WO3が多くなると小角側に移動し、ブロードになった。

 

これらの結果から、 WO3が少量のときは、 シリカの周りに分散している。けど、 30%以上のときはPTMOマトリックス中にも分散しているものと考えられる。

 

 

 

 

可視光応答型光触媒とは酸化タングステンを使用して、室内灯や太陽光が当たると表面に酸化力が発生したから、そこに細菌やウイルスなどが触れると分解除去されます。この反応で、消臭・除菌効果が発揮されます。

 

ルネキャットに光が当たると、光を吸収し電子と正孔を形成します。それらは空気中の水分に反応し、活性酸素や水酸ラジカルに変化し、強い酸化力でウイルスや細菌類、臭い成分や有害物質（VOC※1）を分解（※2）。分子をバラバラにすることで、高い除菌効果・抗ウイルス性・消臭効果・室内空気汚染ガスの分解力などを発揮します。

 

分解された分子は、空気中の酸素などと結合し、二酸化炭素や水になるので、人体に影響を与える心配がなく安全です。

 

※1 VOC（Volatile Organic Compounds：揮発性有機化合物） 

塗料、接着剤や燃料などから発生する揮発しやすい有機化合物の総称。シックハウス症候群をはじめ健康被害を引き起こす有害物質。

 

※2 ウイルスや菌は水や炭酸ガスまでは分解されませんが、増殖を抑制します。

 

 

 

 

酸化タングステン層についてのよく見る問題は以下のようです：

 

１．酸化タングステン層の膜厚はどれ位でしょうか？

正確に測定したことはありませんが、ゴールド～ダークブルーの色は光の干渉によると考えられますので、光の波長程度(1μm以下)と考えられます。

 

２．酸化タングステン層の付着強度はどれ位でしょうか？ピンセットなどで擦る程度で剥れでも発生しますか？

酸化タングステン自体の機械的強度が高くないから、硬い金属などで擦ると剥がれる可能性はあります。線の曲げなどに対しては問題なく密着を保ちます。

 

３．酸化タングステン層の抵抗値はどれ位でしょうか？

薄膜なので、正確な測定は難しいと思われます。酸化タングステン自体は酸化の状態にもよりますが、導電性を持つようです。実際に酸化タングステン線も普通のタングステン線と同じなレベルで導通します。

 

４．酸化タングステン層の耐薬品性は？（酸・アルカリに対する耐性）

アルカリには溶解します。酸に対しては、温度や一部の酸によって異なりますが、耐性はございます。

 

 

タングステン酸化物（tungsten oxide）

 

最も安定な酸化物は六価の三酸化タングステン（WO3）で、金属を酸化すると最終的にWO3が得られる。工業的にはパラタングステン酸アンモニウム（APT）またはタングステン酸を大気中900～1,000Kで加熱分解してつくられる。黄色の粉末で、密度は7．16Mg／m3、融点は1,746Kである。空気中で加熱すると、1100K以上で昇華が始まり、1,400K以上で激しく昇華して、WO3の白煙を出す。水蒸気の存在で揮発性が増す。水酸化アルカリに可溶、アンモニア水には不溶。酸には不溶けど、フッ酸には可溶。空気中では比較的安定であるが、有機物の存在でわずかに還元されて、表面が黄緑色を表す。高温で他の多くの金属酸化物とタングステン酸塩が作れる。水素中加熱により比較的容易に還元され、低級酸化物を経て金属タングステンとなる。低級酸化物にはW20O58(紺色）、W18O49(紺色)、WO2(褐色)、W3O(黒)がある。タングステン製造の原料として用いられるほか、触媒やセラミック添加剤としても使われる。最近ではエレクトロクロミック材料として注目されている。

 

タングステン酸化物の還元（reduction　of　tungsten　oxide）

 

タングステンは炭素や亜鉛でも還元できるが、工業的には水素を用いて還元する。酸化物粉末を耐熱鋼製ボートに入れて、還元炉に挿入し、水素気流中800～1,200Kで5～12時間加熱してタングステン粉とする。水素の露点は－40℃以下とする。還元には回転炉も用いられる。WO3はW20O58あるいはW18049、ならびにWO2を経てWとなる。タングステン粉の粒度は還元温度の高いほど、水素流量の少ないほど、水素中の水分の多いほど大きくなる。ドープタングステンは純タングステンより還元速度が早い。ドープタングステンの還元では粉末中に拡散するカリウム量の支配も重要な目的の1つで、一般に温度勾配の緩やかなほど残留カリウム量は多くなる。