銅系化合物修飾酸化タングステン光触媒の短所
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年6月29日（月曜）16:19に公開
- 作者: yanmei
- 参照数: 1532
プロジェクト前半（2009年頃）には、銅系化合物修飾酸化タングステン光触媒が、可視光に対する感度がもっとも高く、実用化の可能性が高いとされていましたが、材料が黄色味がかっているため、製品にもその色が反映してしまうこと、また、アルカリに弱いため使用場所･条件に制約が生じることなどの短所がはっきりとしてきました。
さらに追い打ちをかけるように、酸化タングステンの原料価格が急騰、原材料費が高止まりしたこともマイナス要因となりました。酸化タングステン系の光触媒材料を参加各企業に提供していくうちにいくつかの応用分野では、「プロジェクトとしては、酸化タングステン系の光触媒材料で開発を進めるけれども、最終的に製品化することは難しいだろう」という声がささやかれだしました。
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銅系化合物修飾酸化タングステン光触媒の誕生（III）
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年6月29日（月曜）16:17に公開
- 作者: yanmei
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酸化タングステンに銅を修飾するノウハウをすぐに学び、約半年でなんとか量産化にこぎ着けることができました。
普通、材料表面に金属を修飾する場合、金属化合物の分散液に、修飾する材料を均一に分散し、十分攪拌、含浸させた後に加熱して水分を飛ばす方法（含浸担持法）が行われています。
しかし、今回は酸化タングステン表面に銅系化合物を薄く修飾させる新規の方法を開発しました。この金属の修飾法によって光触媒の可視光に対する感度が大きく向上し、プロジェクト全体の成果につながる基盤技術となりました。
こうして、新しい銅系化合物修飾酸化タングステン光触媒が、プロジェクト参加各企業に提供され、可視光応答型光触媒を適用した製品開発が進められることになりました。
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銅系化合物修飾酸化タングステン光触媒の誕生（I）
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年6月29日（月曜）16:07に公開
- 作者: yanmei
- 参照数: 1315
「光触媒」とは、太陽光の光エネルギーにより、有機物の汚れを分解したり、細菌を不活化したりする材料です。1967年、当時、東京大学大学院生だった藤嶋昭東京理科大学学長／東京大学特別栄誉教授が、後に"本多・藤嶋効果"と呼ばれることになる、水から水素をつくる研究で発見した酸化チタン（TiO2）が、世界初の「光触媒」です。
藤嶋学長の発見以来、「光触媒」は日本で誕生した新技術として発展し、応用されてきました。1995年には光触媒による｢光励起親水化現象｣も発見され、さらに応用範囲が広がりました。
この光触媒を利用した身近な例としては、ドームスタジアムやスポーツ施設（例・屋内テニスコート）などの白いテント膜屋根の加工に応用されています。光触媒で加工されたテントは、長年風雨にさらされても、汚れて黒ずんだりすることがありません。
光触媒はこれまで、そのほとんどが屋外で使われてきました。というのも、光触媒が機能を発揮するには、太陽光に含まれている高エネルギーの"紫外光"が必要だったからです。
そして、酸化タングステン（WO3）が注目されました。酸化タングステンは、酸化チタンと違い、もともと可視光に反応する材料であることが知られていました。薄い黄色をしているのは、可視光中の青い光（400～460nm付近）を吸収しているためで、この吸収される光をエネルギーとしてうまく活用できれば、光触媒とすることができます。
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銅系化合物修飾酸化タングステン光触媒の誕生（II）
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- 2015年6月29日（月曜）16:15に公開
- 作者: yanmei
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しかし、酸化タングステン単独ではその光触媒活性は極めて低く、そのままでの製品への応用は困難でした。ところが、酸化タングステンの表面に銅系化合物を修飾することで可視光への感度を格段に向上させる。そして、この材料がプロジェクトにおける最初の可視光応答型光触媒が誕生しました。
銅系化合物修飾酸化タングステンの分散液
光触媒は、高性能な材料（粉末）が得られても、それを実用的な製品とするのが難しい材料です。なぜなら、光触媒は接触している有機物を分解してしまうので、光触媒を保持するための接着成分（バインダー）も分解してしまい、光触媒自体を製品表面に保持できなくなってしまうからです。
また、光触媒の機能を発現させるためには、バインダーに埋もれないように、光触媒を表面に露出させる必要があり、そこにも厳しい技術障壁がありました。プロジェクト期間内に、新しい可視光応答型光触媒を開発し、その製品化まで達成するには、これまでにない研究開発のスピードが求められました。
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酸化タングステン構造物又は酸化タングステン構造物の複合体の製造方法
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- 2015年6月29日（月曜）16:06に公開
- 作者: yanmei
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酸化タングステン構造物又は酸化タングステン構造物の複合体、この微細加工用超硬材料工具の特徴は、その加工表面に、厚さ20ｎｍ以上200ｎｍ以下の酸化タングステン構造を表面に一様に形成してなる構成にある。
反応炉中に、ターゲットとしてのタングステンフィラメントをタンタル容器により支持された鉄製の金網上に配置し、鏡面研磨されたシリコンウエハーを基板として前記金網の下に一定間隔を保って配置し、空気雰囲気下でタングステンフィラメントを950℃〜1100℃の温度域に１時間以上加熱し、酸化タングステンナノ構造物又は酸化タングステンナノ構造物の複合体を製造する。
この際の基板温度としては、酸化タングステンが高度に結晶化されず、所望の酸化タングステン構造を得る点で200～４00℃であることが好ましい。
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