第1章 光触媒の現状と本書の構成

第2章 光触媒の動作機構と期待される特性
1 はじめに
2 光触媒の電子エネルギー構造
3 光触媒の光吸収過程とその測定法
4 エネルギー準位と電位図
5 電子,正孔の表面移動と表面吸着分子との反応

第3章 可視光応答型光触媒の設計
1 バンドギャップ狭窄法による可視光応答化 旭良司
1.1 はじめに
1.2 可視光応答化の指針
1.3 金属元素のドーピング
1.4 アニオンドーピング
1.5 まとめと今後の展望
2 増感化合物表面修飾法による可視光応答化 西川貴志
2.1 はじめに
2.2 可視光応答型酸化チタンの設計
2.3 可視光応答型酸化チタン光触媒の物性及び反応特性
2.4 おわりに

第4章 可視光応答型光触媒作製プロセス技術
1 湿式プロセス 佐藤次雄 殷[ジュ]
1.1 はじめに
1.2 チタン化合物水溶液のアンモニア中和-仮焼による窒素固溶酸化チタンの合成
1.3 ソルボサーマル反応による窒素固溶酸化チタンの合成
1.4 おわりに
2 乾式プロセス 森川健志
2.1 はじめに
2.2 酸素欠損型TiO2-X
2.3 カチオン(陽イオン)ドープTiO2
2.4 アニオン(陰イオン)ドープTiO2
2.4.1 NドープTiO2
2.4.2 SドープTiO2
2.4.3 ドープTiO2
2.5 共ドープTiO2
2.6 おわりに
3 薄膜プロセス
3.1 はじめに
3.2 酸化チタン薄膜の作製方法
3.3 可視光応答型酸化チタンの作製
3.3.1 可視光応答型酸化チタンとバンド構造
3.3.2 アンモニアによる酸化チタンの窒化反応
3.3.3 光吸収スペクトルとエネルギーバンドギャップ測定
3.4 可視光応答型酸化チタンの性能評価
3.4.1 UV光下での触媒性能評価
3.4.2 可視光下での触媒性能評価
3.5 おわりに

第5章 ゾルーゲル溶液の化学:コーティングの基礎
1 はじめに
2 溶液中のシリコンアルコキシドの反応
2.1 均質溶液の調製
2.2 シリコンアルコキシドのゾルーゲル反応の物質収支
2.3 シリコンアルコキシドの加水分解と縮合
2.4 加水分解の機構:触媒の影響
2.4.1 シリコンアルコキシドの加水分解
2.4.2 酸性触媒による加水分解のメカニズム
2.4.3 塩基性触媒による加水分解のメカニズム
2.4.4 酸性,塩基性以外の触媒効果
2.4.5 ゲル化反応の起こり方:酸触媒と塩基触媒の比較
2.5 ケイ素アルコキシドの加水分解・縮合に影響する各種ファクター
2.5.1 テトラアルコキシシランの加水分解にたいするアルキル基の種類の影響
2.5.2 アルキルアルコキシシランの加水分解
2.6 ケイ素アルコキシドの反応に関連のあるその他の知見
2.6.1 水の割合と加水分解
2.6.2 溶媒と加水分解
2.6.3 リエステリフィケーション
2.6.4 トランスエステリフィケーション
2.7 縮合反応およびゲル化に影響するファクター
3 非シリカ酸化物のゾル‐ゲル反応
3.1 遷移金属アルコキシドの加水分解・重合
3.2 遷移金属アルコキシドの化学修飾による反応性の制御
3.3 ヘテロ金属アルコキシドによる多成分機能性酸化物の合成
4 おわりに

第6章 可視光応答型光触媒の特性と物性
1 Ti-O-N系 大脇健史
1.1 はじめに
1.2 TiO2-xNxの光触媒特性
1.2.1 ガス分解特性
1.2.2 色素分解特性
1.2.3 抗菌性
1.2.4 親水性
1.3 TiO2-xNxの物性
1.3.1 TiO2-xNxの結晶構造
1.3.2 XPSによる状態および組成の解析
1.4 NOxドープ酸化チタンの特性と物性
1.5 おわりに
2 硫黄ドープ可視光応答型二酸化チタン光触媒
2.1 はじめに
2.2 硫黄カチオンをドープした可視光応答型二酸化チタン粒子の調製
2.3 硫黄カチオンをドープした可視光応答型二酸化チタン粒子の物性
2.4 硫黄カチオンドープ可視光応答型二酸化チタンの触媒活性
2.4.1 硫黄カチオンドープ可視光応答型二酸化チタンを用いたメチレンブルーの光触媒的分解反応の波長依存性
2.4.2 硫黄カチオンドープ可視光応答型二酸化チタンを用いた2-プロパノールの光触媒的分解反応の波長依存性
2.4.3 硫黄カチオンドープ可視光応答型二酸化チタンを用いたアダマンタンの光触媒的部分酸化反応の波長依存性
2.4.4 硫黄ドープ可視光応答型二酸化チタン光触媒の高感度化
2.5 可視光応答型二酸化チタン光触媒の展望と問題点
3 Ti-O-C系
3.1 はじめに
3.2 構造特性
3.3 被膜耐久性
3.4 光触媒特性
3.5 おわりに
4 層間化合物光触媒 佐藤次雄 殷[ジュ]
4.1 はじめに
4.2 層間化合物光触媒の設計指針
4.3 層間化合物光触媒の調製
4.4 層間化合物光触媒の特性
4.5 ゲスト-ホスト電子移動
4.6 おわりに
5 Ba, Sr (Ti, Zr) O3
5.1 はじめに
5.2 新規合成法=ゲル‐ゾル法
5.3 ゲル‐ゾル法によるペロブスカイト酸化物合成法
5.4 光触媒への応用
5.5 硫化挙動
5.6 部分硫化ペロブスカイトの光触媒特性
5.7 光触媒活性
5.8 結論
6 水素および酸素生成のための可視光応答性酸化物および硫化物系光触媒
6.1 はじめに
6.2 可視光応答性光触媒の設計
6.3 ワイドバンドギャップ光触媒のドーピングによる可視光応答化
6.4 浅い価電子帯形成による可視光応答化
6.5 固溶体形成による可視光応答化
6.6 二段階励起型光触媒系による可視光照射下での水の完全分解
6.7 おわりに
7 (オキシ)ナイトライド型光触媒 堂免一成
7.1 緒言
7.2 金属酸化物と(オキシ)ナイトライド
7.3 窒化ゲルマニウム (Ge3N4) による水の完全分解
7.4 (Ga1-xZnx) (N1-xOx) 固溶体による水の可視光完全分解

第7章 可視光応答型光触媒の性能・安全性
1 特性評価法
1.1 はじめに
1.2 光源
1.3 ガス測定方法
1.4 ガス分解性能の計測
1.4.1 C02計測の例
1.4.2 ガスの間欠注入測定
1.4.3 ワンススルー測定
1.5 部材の消臭官能試験
1.6 その他の光触媒効果の評価
1.7 おわりに
2 性能評価法の標準化
2.1 はじめに
2.2 これまで日本で提案された光触媒性能評価方法
2.3 紫外光下での光触媒性能評価試験方法
2.4 国際標準化の状況
2.4.1 光触媒の国際標準化がなぜ必要か
2.4.2 海外の標準化の状況
2.5 可視光応答型光触媒の性能評価試験方法
2.6 おわりに
3 光触媒分解速度と中間生成物
3.1 はじめに
3.2 測定方法
3.3 分解速度の測定結果(ホルムアルデヒド)
3.4 分解速度の測定結果(アセトアルデヒド,トルエン)
3.5 中間生成物(アセトアルデヒドの光触媒分解時)
3.6 中間生成物(トルエンの光触媒分解時)
3.7 おわりに
4 生体安全性
4.1 はじめに
4.2 現在確立されている光毒性評価法
4.2.1 日本の評価基準および試験法
4.2.2 海外の評価基準および試験法
4.2.3 まとめ
4.3 光触媒に求められる生体安全性評価法
4.3.1 光触媒そのものの生体安全性-酸化チタンの例
4.3.2 光触媒反応中間体の生体安全性
4.4 可視光応答型光触媒の生体安全性評価法
4.4.1 可視光応答型光触媒そのものの安全性評価法
4.4.2 可視光応答型光触媒反応中間体の生体安全性
4.4.3 可視光応答型光触媒を用いたトルエンの光触媒分解(高濃度系)
4.4.4 可視光応答型光触媒を用いたトルエンの光触媒分解(20Lチャンバー法)
4.4.5 可視光応答型光触媒を用いたトルエンの光触媒分解のリスクアセスメント
4.5 まとめと今後の課題
5 室内設計と効果
5.1 はじめに
5.2 VOC拡散・分解挙動のモデル化
5.3 反応速度に対する環境因子の影響
5.3.1 ラボ試験装置の仕様概要
5.3.2 ラボ試験条件
5.3.3 可視光型光触媒によるアセトアルデヒドの分解挙動
5.3.4 各環境因子の影響度
5.4 室内VOCシミュレーション
5.4.1 VOC拡散・分解シミュレーションの基礎式
5.4.2 解析条件
5.4.3 物質伝達係数の影響
5.4.4 住宅における実測値とシミュレーションの比較
5.4.5 室内濃度分布
5.5 おわりに

第8章 可視光応答型光触媒の開発,実用化技術
1 合成皮革応用
1.1 製品概要・特徴
1.2 特性
1.2.1 メチレンブルー褪色
1.2.2 ガス分解
1.2.3 抗菌試験
1.2.4 物性
1.3 技術PR
2 壁紙応用
2.1 製品概要・特徴
2.2 評価
2.2.1 OHラジカル生成量測定
2.2.2 メチレンブルー褪色
2.2.3 ガス分解
2.2.4 抗菌試験
2.2.5 物性
2.3 施工事例
3 フィルター応用
3.1 可視光応答型光触媒のフィルター化
3.2 光触媒フィルターの実用化開発
3.2.1 プロジェクトにおける開発背景
3.2.2 光触媒蛍光灯具
3.2.3 光触媒ユニット
4 繊維,ファブリック応用
4.1 はじめに
4.2 「V-CAT(R)」開発
4.2.1 可視光応答型光触媒
4.2.2 繊維への固着
4.3 「V-CAT(R)」特長
4.3.1 技術的特長
4.3.2 機能的特長
4.4 「V-CAT(R)」性能
4.4.1 可視光照射下での分解性能
4.4.2 蛍光灯下での消臭性能
4.4.3 蛍光灯下での抗菌性能
4.5 V-CAT(R)商品展開
5 可視光応答型光触媒の人工観葉樹応用
5.1 はじめに
5.2 光触媒をコーティングしたクリーン・フローラのアルデヒド分解性能試験
5.3 メチレンブルー退色効果試験
5.4 防汚活性用光触媒評価チェッカー(胡蝶蘭)(1)
5.5 防汚活性用光触媒評価チェッカー(胡蝶蘭)(2)
5.6 防汚活性用光触媒評価チェッカー(ガラス板)
5.7 防汚活性用光触媒評価チェッカー(シンゴニウム)(1)
5.8 防汚活性用光触媒評価チェッカー(シンゴニウム)(2)
5.9 おわりに
6 眼鏡応用
6.1 はじめに
6.2 開発の経緯
6.3 問題点
6.4 今後の展開
7 歯科応用
7.1 はじめに
7.2 歯を白くするためにはどうしたらよいか?
7.3 歯の着色原因物質と治療法
7.4 ホワイトニング材の設計
7.4.1 どんなオフィスホワイトニング材が求められているか?
7.4.2 可視光応答型酸化チタンの漂白能力
7.4.3 可視光応答型酸化チタンと過酸化水素の組み合わせ
7.4.4 臨床的な製品設計
7.5 GC TiON IN OFFICE の特徴
7.6 おわりに
8 可視光応答型光触媒を用いた消菌クリーンシステム
8.1 緒言
8.2 機能的特長
8.3 技術的特長
8.4 消菌分解性能
8.5 用途
8.6 使用に当たっての留意点
8.7 消菌クリーンシステムの施工例
8.8 消菌クリーンシステムを実際使用している病院の実データ
8.8.1 実施例1
8.8.2 実施例2
8.8.3 実施例3
8.8.4 実施例4
8.8.5 実施例5
9 光触媒フィルム
9.1 はじめに
9.2 光触媒フィルムの用途と機能
9.3 光触媒フィルムの構造と各層の役割
9.4 光触媒能以外で求められる性能
9.5 他手法との比較
9.6 おわりに
10 光触媒機能膜の防汚評価チェッカー
10.1 はじめに
10.2 光触媒機能の防汚の各種評価法
10.3 光触媒機能チェッカー
10.4 光触媒機能のチェッカーの測定原理
10.5 有機色素の吸光度測定による評価例
10.6 可視光応答型光触媒の評価例
10.7 従来法との比較
10.8 おわりに

第9章 光触媒の物性解析
1 作用スペクトル解析による光触媒活性評価
1.1 はじめに
1.2 作用スペクトルと量子収率
1.3 均一系光化学反応の量子収率
1.4 光触媒反応の量子収率
1.5 電子-正孔の利用効率
1.6 みかけの量子収率と作用スペクトル
1.7 作用スペクトルと光触媒活性
1.8 可視光応答型光触媒の作用スペクトル解析
1.9 おわりに
2 光触媒活性種の解析
2.1 酸化チタン光触媒の反応と活性種
2.1.1 OHラジカルは反応活性種か?
2.1.2 一般的な反応機構と時間依存性
2.2 光触媒に生じた捕捉正孔・捕捉電子の解析
2.2.1 電子スピン共鳴 (ESR) 法による解析
2.2.2 吸収スペクトルによる解析
2.3 活性酸素種の形成と解析
2.3.1 スーパーオキサイドの解析
2.3.2 過酸化水素の解析
2.3.3 殺菌反応の解析
2.4 その他の光触媒反応の解析
2.4.1 水の分解反応の解析
2.4.2 増感型光触媒反応における反応活性種
2.4.3 超親水性化反応とその活性種
3 半導体物性計測技術によるバンドギャップ内準位評価
3.1 はじめに
3.2 DLOS測定原理
3.3 サンプル作製
3.4 電気的測定条件
3.5 物理的評価
3.6 電気的評価
3.7 おわりに

第10章 可視光応答型光触媒の課題
1 高性能化へのアプローチ
2 応用製品開発へのアプローチ
2.1 プロセス技術開発
2.2 安全性確認
2.3 特性評価と官能評価との対比
2.4 商品コンセプト