酸化チタンのコーティング：光触媒の勉強資料

さまざまな物質の表面で光触媒効果を得るためには、通常酸化チタン を薄い膜にしてコーティングします。一般に薄膜形成のためには幅広い 技術があるのですが、それ自体の紹介は割愛します（第32項（『酸化チタン薄膜のスパッタリング』）で簡単には触 れますが、詳しくは例えば「トコトンやさしい薄膜の本／麻蒔立男著／ 日刊工業新聞社」を参照）。ただしコーティングに当っては酸化チタン ならではの工夫も必要なので、ここではそれについて述べます。

まず高温でコーティング～乾燥を行う場合ですが、例えばこれにより、 チタンのアルコキシドやチタニアゾルなどを、高い透明性を保ったまま きれいに付着させることができます。ただしアナターゼ型やブルッカイ ト型の酸化チタンを使いたい場合、600℃を超えるとルチル型に不可逆 的に変化してしまうので注意が必要です。

汎用樹脂など、耐熱性がそれほど高くない基板の場合、常温（最大で 120℃程度）でコーティング～乾燥を行うことになります。例えば過酸化 チタン溶液にある程度の温度や圧力を加えたものは、その後時間をかけ ながらですが、常温でコーティングできます。ただし樹脂自体が光触媒 作用を受けては意味がないので、通常は途中に接着層をはさみこむこと が必要となります。アモルファス型過酸化チタンに適当な物質を加えて 光触媒の力を適度に制御することで、接着層なしにコーティングできる 技術もあります。

理化学研究所と東レは2005年12月、カーボンナノ材料としてよく知ら れるフラーレンの誘導体を光触媒コート剤へ分散混合させることにより、 コート剤の劣化を抑制する手法を開発したと発表しました。

酸化チタンの基本形態

酸化チタンとアパタイトのハイブリッド型