JP2009131764A - 水槽 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線照射によらず、可視光の照射によりガス分解機能や防汚効果、更には抗菌機能を奏する光触媒体を備えた水槽を提供する。
【解決手段】水槽の基材の少なくとも一部に、酸化タングステン光触媒粉末の色がＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有する可視光応答型光触媒粉末を塗布し、蛍光灯などの可視光を照射することにより、屋内のガス分解効果や防汚効果、更に水槽内の抗菌効果等が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、魚等の生物の観賞や飼育を目的として、家庭等の屋内に設置される水槽に関し、水槽を構成する基材の少なくとも一部に、可視光応答型酸化タングステンを具備する塗料を塗布した水槽に関する。

近年、光触媒材料の開発が進み、特性が向上するにつれて、家庭内の様々な物に光触媒が応用される様になってきた。例えば家庭用電気器具に応用される事例として、電気冷蔵庫には特許文献１、電子レンジには特許文献２等の技術が開示されている。一方、水槽に関連しても様々な応用技術が開示されており、例えば、光触媒を利用して水の浄化を行う特許文献３や、藻の発生を防止する特許文献４等がその一例である。
特開２００５−３０８２８３号公報 特開平０９−１０１０３７号公報 特開２００１−１８７３４６号公報 特開２００７−１６７０２９号公報

しかしながら、従来技術において活用されている光触媒は、紫外線領域の波長による励起が大半であるため、屋外から入射する微弱な紫外線を利用する等の、特性的に不十分なものであったり、人体に有害な紫外線を照射する手段を必要とするものであった。一方、可視光応答型光触媒については、開発がすすんではいるものの、未だその光触媒性能は満足できるものではなかった。この為、水槽内の水の浄化や、藻の発生防止等の限られた用途しか応用は無く、これら機能と同時に室内のガス分解や脱臭機能を目的とする応用では、満足な性能を得られるものは無かった。

本発明は上記点に着目してなされたものであり、紫外線励起によることなく、可視光励起にて十分な光触媒特性を発揮し、幅広い用途に活用できる光触媒体を備えた水槽に関するものである。

本発明の一態様に係る水槽は、水槽を構成する基材の少なくとも一部に可視光応答型酸化タングステンを具備する塗料を塗布した水槽であって、前記酸化タングステン光触媒粉末の色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有することを特徴としている。

本発明の態様に係る水槽によれば、昼間は屋外からの太陽光を採りいれることにより、また屋外からの太陽光が入射しない場合や夜間においては、水槽内を鑑賞する目的で照射される照明装置や天井等に設置された屋内照明からの光を受けて光触媒が励起され、屋内の脱臭、汚れ物質を分解する効果、更には水槽内の防藻、抗菌効果を得ることができる。また、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末の色や粒径に基づいて光触媒性能の向上並びに安定化を図ることができる。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の水槽を示すものである。ステンレス製の底部を有する直方形の枠体からなり、側面の４ケ所には透明ガラスが嵌め込まれており、上部には水槽内部を照らす為の照明装置が付設されている。照明装置にはハロゲンランプがセットされており、ランプより可視光が放射される。一方４枚のガラスの表裏全面と水槽底部のステンレス全面には、可視光応答型酸化タングステン粉末を具備する塗料が塗布されており、ハロゲンランプからの光を受けて励起され、光触媒効果が発揮される。なお、この図に示した水槽の形状や構造はほんの一例にすぎず、基材の一部に光触媒体が必ず塗布されることを除けば、形状、素材、構造等は自由である。

可視光応答型酸化タングステンの塗布された光触媒層の厚さは、０．０１〜５．０μｍの間にあり、殆ど透明に近い膜である。従い光触媒体が透明なガラスの表裏全面に塗布された場合でも、ガラスの透明性を損なうことは無く、魚等の観賞用に供しても全く問題になることは無い。

なお、前記光触媒層はほぼ透明に近い膜であるが、元の可視光応答型酸化タングステン光触媒自体は粉末状であり、その色をＬ*ａ*ｂ*表色系（エルスター・エースター・ビースター表色系）で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有している。

Ｌ*ａ*ｂ*表色系は物体色を表すのに用いられる方法で、１９７６年に国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化され、日本ではＪＩＳ Ｚ−８７２９に規定がある。Ｌ*は明度を表し、ａ*とｂ*とで色相と彩度を表すものである。Ｌ*が大きいほど明るいことを示す。ａ*とｂ*は色の方向を示しており、ａ*は赤方向、−ａ*は緑方向、ｂ*は黄方向、−ｂ*は青方向を示す。また、彩度（ｃ*）＝（（ａ*）^２＋（ｂ*）^２）^１／２で示される。

この実施形態の酸化タングステン光触媒粉末はａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有している。これは酸化タングステン光触媒粉末が黄色から緑色付近の色相を有し、かつ彩度や明度が高いことを示しており、このような光学特性を持つ場合に、可視光励起による光触媒性能を向上されることが可能となる。酸化タングステン光触媒粉末の色調は酸素欠損等による組成変動や光の照射等に基づいて変化するものと考えられ、上記したような色相、彩度、明度を有する場合に良好な光触媒性能が得られる。

青色付近の色相を有する場合には酸素欠損などが多いと考えられ、そのような色相を有する酸化タングステン粉末では十分な光触媒性能を得ることができない。つまり、ａ*が−５を超えたり、ｂ*が−５未満の場合には、十分な光触媒性能を得ることができない。これは酸素欠損等に基づいて酸化タングステン（ＷＯ_３）に組成変動が生じているためと考えられる。同様に、Ｌ*が５０未満の場合にも十分な光触媒性能を得ることができない

従って、酸化タングステン粉末の色相を示すａ*が−５以下、ｂ*が−５以上で、明度を示すＬ*で５０以上の場合に、良好な光触媒性能を再現性良く得ることが可能となる。酸化タングステン光触媒はａ*が−８以下、ｂ*が３以上、Ｌ*が６５以上の色を呈することが好ましく、このような場合に光触媒性能がさらに向上する。さらに、ａ*は−２０〜−１０の範囲、ｂ*は５〜３５の範囲、Ｌ*は８０以上であることがより望ましい。

また、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、１〜５４８ｎｍの範囲の平均粒径（Ｄ５０）であることが好ましい。ここで、平均粒径（Ｄ５０）はＳＥＭやＴＥＭ等の写真の画像解析から、ｎ＝５０個以上の粒子の平均粒径により求めるものとする。

光触媒材料の性能は比表面積が大きく、粒径が小さい方が高くなる。平均粒径（Ｄ５０）は１〜７５ｎｍの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは３．３〜１５ｎｍの範囲である。酸化タングステン光触媒粉末の光触媒性能を高める上で、平均粒径が小さい方が好ましいが、酸化タングステン光触媒粉末の粒径が小さすぎると粒子の分散性が低下して均一な塗料が得られにくくなるため、分散方法に注意が必要である。

この実施形態による可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末によれば、その色調を適切化した酸化タングステン粉末を使用しているため、可視光励起による光触媒性能の向上並びに安定化を図ることが可能となる。さらに酸化タングステン光触媒粉末の平均粒径を制御することで、光触媒性能をより一層向上させることができる。

したがって、前記可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を水槽に塗布し、前記水槽を屋内の適当な場所に設置しておけば、光触媒効果が発揮される。この場合、光触媒による抗菌効果や防汚効果により、藻の発生や汚れの無いいつまでも綺麗な水槽が得られるばかりでなく、屋内の空気のガス分解効果も同時に得ることができる。本発明の光触媒は一般の可視光源でも励起されるので、水槽専用の照明が点灯されていない場合でも、屋外から入射する太陽光や、屋内照明用の蛍光灯等でも効果が得られ、長時間に亘って効果が発揮できる。従い、建材等から発生するアセトアルデヒド等の有害ガスや、タバコの臭気等が光触媒面と接触することによって、分解、除去といった効果も得られるものである。

ここで可視光とは波長が３９０〜８３０ｎｍの領域の光を示す。具体的には、太陽光線に加えて、蛍光ランプ、白熱灯、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等、一般の照明光源に使用されている様々なものが該当する。

本実施形態の酸化タングステン光触媒粉末は可視光領域の光で光触媒特性を発現するが、特に４３０〜５００ｎｍの光を照射したときの光触媒性能に優れている。市販の三波長型蛍光ランプや、青色ＬＥＤと黄色発光蛍光体を組合せた白色ＬＥＤ等の光源は、これら波長の光を十分な強度で照射することが出来る。また水槽専用の照明光源として、青色ＬＥＤを使用すれば、更に強力な光触媒効果が期待できる。

なお、前記光触媒効果は、照射光量については前記使用条件で発揮されるが、空気や水の停滞しだ状態では、光触媒効果等が十分に得られない場合がある。特に屋内の空気については、ガス分解効果を促進するために、対流を促すのが望ましく、例えば照明とエアコンを同時に使用すれば、最大限に効果が発揮できる。

上述した実施形態の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、例えば以下のようにして作製される。原料となる酸化タングステン粉末は昇華工程を適用して作製される。また、昇華工程に熱処理工程を組合せることも有効である。昇華工程もしくは昇華工程と熱処理工程との組合せを適用して作製した酸化タングステン粉末によれば、上述した色調や好ましい平均粒径を有した、粒径ばらつきの小さい光触媒材料を安定して提供することができる。

まず、昇華工程について述べる。昇華工程は、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液を、酸素雰囲気中で昇華させることによって、酸化タングステン粉末を得る工程である。昇華とは固相から気相、あるいは気相から固相への状態変化が、液相を経ずに起こる現象である。原料としての金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液を、昇華させながら酸化させることによって、微粉末状態の酸化タングステン粉末を得ることができる。

昇華工程の原料（タングステン原料）には、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液のいずれを使用してもよい。原料として使用するタングステン化合物としては、例えば三酸化タングステン（ＷＯ_３）、二酸化タングステン（ＷＯ_２）、低級酸化物等の酸化タングステン、炭化タングステン、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸カルシウム、タングステン酸等が挙げられる。

上述したようなタングステン原料の昇華工程を酸素雰囲気中で行うことで、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を瞬時に固相から気相とし、さらに気相となった金属タングステン蒸気を酸化することによって酸化タングステン微粉末が得られる。溶液を使用した場合でも、タングステン酸化物あるいは化合物を経て気相となる。このように、気相での酸化反応を利用することによって、酸化タングステン微粉末を得ることができる。さらに、酸化タングステン微粉末の色調を制御することができる。

昇華工程の原料としては、酸素雰囲気中で昇華して得られる酸化タングステン粉末に不純物が含まれにくいことから、金属タングステン粉末、酸化タングステン粉末、炭化タングステン粉末、およびタングステン酸アンモニウム粉末から選ばれる少なくとも１種を使用することが好ましい。金属タングステン粉末や酸化タングステン粉末は、昇華工程で形成される副生成物（酸化タングステン以外の物質）として有害なものがふくまれないことから、特に昇華工程の原料として好ましい。

原料に用いるタングステン化合物としては、その構成元素としてタングステン（Ｗ）と酸素（Ｏ）を含む化合物が好ましい。構成成分としてＷおよびＯを含んでいると、昇華工程で後述する誘導結合型プラズマ処理等を適用した際に瞬時に昇華されやすくなる。このようなタングステン化合物としては、ＷＯ_３、Ｗ_２０Ｏ_５８、Ｗ_１８Ｏ_４９、ＷＯ_２等が挙げられる。また、タングステン酸、パラタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウムの溶液あるいは塩等も有効である。

タングステン原料としての金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末は０．１〜１００μｍの範囲の平均粒径を有することが好ましい。タングステン原料の平均粒径は０．３μｍ〜１０μｍの範囲がより好ましく、さらに好ましくは０．３μｍ〜３μｍの範囲、望ましくは０．３μｍ〜１．５μｍの範囲である。上記範囲内の平均粒径を有する金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を用いると、昇華が生じやすい。

タングステン原料の平均粒径が０．１μｍ未満の場合には原料粉が微細すぎるため、原料粉の事前調整が必要になったり、取扱い性が低下することに加えて、高価になるために工業的に好ましくない。タングステン原料の平均粒径が１００μｍを超えると均一な昇華反応が起きにくくなる。平均粒径が大きくても大きなエネルギー量で処理すれば均一な昇華反応を生じさせることができるが、工業的には好ましくない。

昇華工程でタングステン原料を酸素雰囲気中で昇華させる方法としては、誘導結合型プラズマ処理、アーク放電処理、レーザ処理、電子線処理、およびガスバーナー処理から選ばれる少なくとも１種の処理が挙げられる。これらのうち、レーザ処理や電子線処理ではレーザまたは電子線を照射して昇華工程を行う。レーザや電子線は照射スポット径が小さいため、一度に大量の原料を処理するためには時間がかかるものの、原料粉の粒径や供給量の安定性を厳しく制御する必要がないという長所がある。

誘導結合型プラズマ処理やアーク放電処理は、プラズマやアーク放電の発生領域の調整が必要であるものの、一度に大量の原料粉を酸素雰囲気中で酸化反応させることができる。また、一度に処理できる原料の量を制御することができる。ガスバーナー処理は動力費が比較的安いものの、原料粉や原料溶液を多量に処理することが難しい。このため、ガスバーナー処理は生産性の点で劣るものである。なお、ガスバーナー処理は昇華させるのに十分なエネルギーを有するものであればよく、特に限定させるものではない。プロパンガスバーナーやアセチレンガスバーナー等が用いられる。

昇華工程に誘導結合型プラズマ処理を適用する場合、通常アルゴンガスや酸素ガスを用いてプラズマを発生させ、このプラズマ中に金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を供給する方法が用いられる。プラズマ中にタングステン原料を供給する方法としては、例えば金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をキャリアガスと共に吹き込む方法、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を所定の液状分散媒中に分散させた分散液を吹き込む方法が挙げられる。

金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をプラズマ中に吹き込む場合に用いられるキャリアガスとしては、例えば空気、酸素、酸素を含有した不活性ガス等が挙げられる。これらのうち、空気は低コストであるために好ましく用いられる。キャリアガスの他に酸素を含む反応ガスを流入する場合や、タングステン化合物粉末が三酸化タングステンの場合等、反応場中に酸素が十分に含まれているときには、キャリアガスとしてアルゴンやヘリウム等の不活性ガスを用いてもよい。反応ガスには酸素や酸素を含む不活性ガス等を用いることが好ましい。酸素を含む不活性ガスを用いる場合、酸化反応に必要な酸素量を十分に供給することが可能なように、酸素量を設定することが好ましい。

金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をキャリアガスと共に吹き込む方法を適用すると共に、ガス流量や反応容器内の圧力等を調整することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を制御することができる。具体的には、上述したＬ*ａ*ｂ*表色系で表される色調を有する酸化タングステン光触媒粉末が得られやすい。

金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末の分散液の作製に用いられる分散媒としては、分子中に酸素原子を有する液状分散媒が挙げられる。分散液を用いると原料粉の扱いが容易になる。分子中に酸素原子を有する液状分散媒としては、例えば水およびアルコールから選ばれる少なくとも１種を２０容量％以上含むものが用いられる。液状分散媒として用いるアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノールおよび２−プロパノールから選ばれる少なくとも１種が好ましい。水やアルコールはプラズマの熱で容易に揮発しやすいため、原料粉の昇華反応や酸化反応を妨害することはなく、分子中に酸素を含有していることから酸化反応を促進しやすい。

金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散媒に分散させて分散液を作製する場合、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末は分散液中に１０〜９５質量％の範囲で含ませることが好ましく、さらに好ましくは４０〜８０質量％の範囲である。このような範囲で分散液中に分散させることで、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散液中に均一に分散させることができる。均一に分散していると原料粉の昇華反応が均一に生じやすい。分散液中の含有量が１０質量％未満では原料粉の量が少なすぎて効率よく製造ができない。９５質量％を超えると分散液が少なく、原料粉の粘性が増大することで、容器にこびりつき易くなるために取扱い性が低下する。

金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散液にしてプラズマ中に吹き込む方法を適用することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を制御しやすい。さらに、タングステン化合物溶液を原料として用いることによっても、昇華反応を均一に行うことができ、酸化タングステン光触媒粉末の色調の制御性が向上する。分散液を用いる方法は、アーク放電処理にも適用することが可能である。

レーザや電子線を照射して昇華工程を実施する場合は、金属タングステンやタングステン化合物をペレット状にしたものを原料として使用することが好ましい。レーザや電子線は照射スポット径が小さいため、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末を用いることで効率よく昇華させることができる。レーザは金属タングステンやタングステン化合物を昇華させるのに十分なエネルギーを有するものであればよく、特に限定されるものではないが、ＣＯ_２レーザが高エネルギーであるために好ましい。

レーザや電子線をペレットに照射する際に、レーザ光や電子線の照射源またはペレットの少なくとも一方を移動させると、ある程度の大きさを有するペレットの前面を有効に昇華することができる。これによって、所定の色調を有する酸化タングステン光触媒粉末が得られやすくなる。上記したようなペレットは誘導結合型プラズマ処理やアーク放電処理にも適用することができる。

この実施形態の可視光応答型酸化タングステン光触媒は上述したような昇華工程のみによっても得ることができるが、昇華工程で作製した酸化タングステン粉末に熱処理工程を実施することも有効である。熱処理工程は、昇華工程で得られた酸化タングステン粉末を、酸化雰囲気中にて所定の温度と時間で熱処理するものである。昇華工程の条件制御等で酸化タングステン粉末の色調や平均粒径にばらつきがあったり、光触媒の特性が不安定な場合でも、熱処理を施すことで色調や平均粒径のばらつきを低減し、その結果、光触媒特性を安定させることができる。

熱処理工程で用いられる酸化雰囲気としては、例えば空気や酸素含有ガスが挙げられる。酸素含有ガスとは、酸素を含有した不活性ガスを意味する。熱処理温度は３００〜１０００℃の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは５００〜７００℃である。熱処理時間は１０分から２時間とすることが好ましく、さらに好ましくは３０分〜１．５時間である。熱処理工程の温度および時間を上記範囲内にすることによって、所定の特性を有する酸化タングステン光触媒を形成しやすい。

熱処理温度が３００℃未満の場合には、酸化タングステン粉末の色調や平均粒径のばらつきを十分低減することができない。一方、熱処理温度が１０００℃を超えると酸化タングステン微粒子が急激に粒成長するため、得られる酸化タングステン粉末の粒径が大きくなってしまい、光触媒性能が低下してしまう。上記したような温度と時間で熱処理工程を制御することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を調整することが可能となる。

次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。なお以下の実施例では昇華工程に誘導結合型プラズマ処理を適用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

まず本発明の光触媒粉末によるガス分解効果について、以下の実施例１〜４に示す。
（実施例１）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、反応ガスとしてアルゴン８０Ｌ／ｍｉｎ、酸素５Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン粉末を作製した。さらに得られた酸化タングステン粉末を９００℃×１．０ｈの条件で熱処理を行い、酸化タングステン光触媒粉末を作製した。

得られた酸化タングステン光触媒粉末のＬ*ａ*ｂ*表色系の各数値、ＴＥＭ写真の画像解析による平均粒径を測定した。Ｌ*ａ*ｂ*の測定はコニカミノルタ社製分光側色計ＣＭ−２５００ｄを用いて行った。ＴＥＭ観察は日立社製Ｈ−７１００ＦＡを使用し、拡大写真を画像解析にかけて粒子５０個以上を抽出し、体積基準の積算径を求めてＤ５０を算出した。

Ｌ*ａ*ｂ*表色系による色の測定結果および平均粒径（Ｄ５０）の測定結果を表２に示す。この可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をガラス板に塗布し、アセトアルデヒドの分解能力を測定、評価した。アセトアルデヒドガスの分解性能は、ＪＩＳ−Ｒ−１７０１−１（２００４）の窒素酸化物の除去性能（分解能力）評価と同様の流通式の装置を用いて、以下に示す条件で行った。ガス分析装置としてはＩＮＯＶＡ社製マルチガスモニタ１４１２を使用した。

アセトアルデヒドガスの分解性能評価において、アセトアルデヒドガスの初期濃度は１０ｐｐｍ、ガス流量は１４０ｍＬ／ｍｉｎとし、５×１０ｃｍのガラス板に厚さ０．５μｍで塗布した。前処理はブラックライトで１２時間照射した。光源に蛍光灯（東芝ライテック社製ＦＴ−２１００１Ｎ−ＧＬ１５）を使用し、アクリル板で４００ｎｍ以下の波長をカットした。照度は６０００ｌｘとした。初めに光を照射せずにガス吸着がなくなり安定するまで待つ。安定した後に光照射を開始する。このような条件下で光を照射し、１５分後のガス濃度を測定してガス残存率を求める。ただし、１５分経過後もガス濃度が安定しない場合には、安定するまで継続して濃度を測定する。

（実施例２）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、さらに反応ガスとしてアルゴンを８０Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン粉末を作製した。さらに得られた酸化タングステン粉末を５５０℃×０．５ｈの条件で熱処理を行い、酸化タングステン光触媒粉末を作製した。得られた酸化タングステン光触媒粉末について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をガラス板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。

（実施例３）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、さらに反応ガスとして酸素を７５Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン光触媒粉末を作製した。得られた酸化タングステン光触媒粉末について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をガラス板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。

（比較例１）
反応容器内の圧力を３０ｋＰａと減圧側に調整する以外は、実施例１と同様の昇華工程を実施して、酸化タングステン光触媒粉末を作製した。尚、昇華工程後の熱処理は実施しなかった。得られた酸化タングステン光触媒について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒を具備する塗料をガラス板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。

（比較例２）
実施例１と同様のガラス板に光触媒を塗布せず、実施例１同様、アセトアルデヒドガスの分解性能の評価を行った。

（比較例３）
実施例１と同様のガラス板に紫外線励起光触媒である酸化チタンを塗布し、実施例１同様、アセトアルデヒドガスの分解性能の評価を行った。

（実施例４）
実施例２で得られた酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を塗布した試料を用いて、光源を青色ＬＥＤとして実施例１と同様の評価を行った。

表２に各実施例と比較例における測定結果を示す。この結果によれば、酸化タングステン光触媒粉末のＬ*ａ*ｂ*表色系の各数値が本発明を満たす酸化タングステン光触媒粉末を塗布したものは、アセトアルデヒドガスの分解性能が高く、光触媒効果が高いことがわかる。さらに、青色ＬＥＤを照射したサンプルはさらに効果が大きかった。

つぎに本発明の光触媒粉末による抗菌効果について、以下の実施例５〜８に示す。
（実施例５）
実施例１で使用したのと同じ酸化タングステン粉末を、小型水槽の内面の全体に厚さ０．５μｍで塗布した。この水槽に黄色ブドウ球菌とともに水１リットルを入れて冷蔵庫内に収納し、４８時間後の菌のコロニー数を測定した。冷蔵庫の扉は、３０分間に１回、９０度まで開き、１回の開扉時間を１分とした。冷蔵庫の扉の開放時は、庫内のランプが点灯し、水槽および水槽内の水に可視光が放射されるのを確認した。

（実施例６）
実施例２使用したのと同じ酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を小型水槽の内面全体に塗布し、実施例５と同様の評価を行った。

（実施例７）
実施例３に使用したのと同じ酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を小型水槽の内面全体に塗布し、実施例５と同様の評価を行った。

（比較例４）
比較例１に使用したのと同じ酸化タングステン光触媒を具備する塗料を小型水槽の内面全体に塗布し、実施例５と同様の評価を行った。

（比較例５）
小型水槽の内壁には光触媒を塗布せず、実施例５同様、水槽内に黄色ブドウ球菌とともに水１リットルを入れて冷蔵庫内に設置し、実施例５と同様の評価を行った。

（比較例６）
小型水槽の内面全体に紫外線励起光触媒である酸化チタンを塗布し、紫外線照射をせず、実施例５と同様の評価を行った。

（実施例８）
実施例２で得られた酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を塗布した小型水槽を用いて、光源として、庫内灯に加えて青色ＬＥＤを設置し、閉扉時１時間当たり５分間照射する以外は実施例５と同様、４８時間後の菌のコロニー数の変化を測定した。

表３に各実施例と比較例における、４８時間後の菌のコロニー数の測定結果を示す。この結果によれば、酸化タングステン光触媒粉末のＬ*ａ*ｂ*表色系の各数値が本発明を満たす酸化タングステン光触媒粉末を塗布したものは、菌のコロニー数が大幅に減少したことがわかる。さらに、青色ＬＥＤを配置し、一定時間照射を実施したサンプルはさらに効果が大きかった。

以上のように、本発明による可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を水槽の少なくとも一部に塗布することによって、人体に有害な紫外線照射手段を利用せずとも、可視光を照射することにより光触媒が励起され、水槽の設置された屋内の脱臭や有害ガスの分解効果を得ることが出来ると共に、抗菌効果や水槽内部の藻の発生を抑える効果等を得ることが可能である。また、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末の色や粒径に基づいて光触媒性能の向上並びに安定化を図ることができる。

なお、前記実施例において、水槽の素材はガラスを用いてデータを測定したが、本実施例による素材に限るものではなく、樹脂等の素材を用いても効果は同様である。

本発明の一実施形態を示す水槽の外観図である。

符号の説明

１ ガラス板
２ ステンレス製底部
３ ステンレス製金枠
４ 照明器具
５ 照明用電源

Claims (5)

1. 水槽であって、前記水槽を構成する基材の少なくとも一部に、可視光応答型タングステンを具備する塗料が塗布されており、前記酸化タングステン粉末の色をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で表したとき、ａ＊が−５以下、ｂ＊が−５以上、Ｌ＊が５０以上の色を有することを特徴とする水槽。
2. 請求項１に記載した水槽において、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、画像解析による平均粒径（Ｄ５０）が１〜５４８ｎｍの範囲であることを特徴とする水槽。
3. 請求項１ないし請求項２に記載の水槽において、可視光応答型酸化タングステン光触媒を励起させる光源が、波長が３９０〜８３０ｎｍの領域の光を放出することを特徴とする水槽。
4. 請求項３に記載の水槽において、前記可視光応答型酸化タングステン光触媒を励起させる光源は、水槽内部を照明する様に付設された照明装置を利用することを特徴とする水槽。
5. 請求項４に記載の水槽において、前記照明装置の光源が、蛍光灯、電球、ハロゲン球、ＬＥＤより選択される何れか一つであることを特徴とする水槽。

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