專利名稱:氣體的除去或無害化方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本申請基于2009年5月四日在日本提交的日本特愿2009-130440號要求優(yōu)先權(quán), 將其內(nèi)容引用于此。本發(fā)明涉及一種吸附大氣中的二氧化碳將其從大氣中除去的方法、或?qū)⒍趸嫉扔袝r帶負電性的氣體分子無害化處理后排放到大氣中的方法。
背景技術(shù):
近代產(chǎn)業(yè)革命以后,大氣中的二氧化碳作為火力發(fā)電等各種人為活動的副產(chǎn)物, 日趨增加。大氣中的過剩的二氧化碳認(rèn)為是地球變暖現(xiàn)象的原因之一。因此,作為除去大氣中的二氧化碳的方法,例如在日本專利第4180991號中提出了一種使用負載有碳酸銣和/或碳酸銫的多孔物質(zhì)吸附二氧化碳的方法。并且,在日本專利第4181062號中提出了一種使用含氧化鎂的吸附劑吸附二氧化碳的方法。另外,二氧化碳有時帶負電性,作為同樣有時帶負電性的氣體,有氧、臭氧、鹵素氣體、氟化合物、氯化合物、氮氧化物、硫氧化物或它們的離子等。這些氣體大多數(shù)是對自然環(huán)境有害的物質(zhì),與二氧化碳同樣,作為各種人為活動的副產(chǎn)物,它們在大氣中的存在量趨于增加。作為將上述各種有害氣體除去或進行無害化處理的裝置,例如有使用了各種催化劑的尾氣凈化裝置等。專利文獻1 日本專利第4180991號公報專利文獻2 日本專利第4181062號公報
發(fā)明內(nèi)容
但是,為了從吸附有二氧化碳的多孔物質(zhì)或吸附劑上脫離二氧化碳,通常需要加熱該多孔物質(zhì)或吸附劑、或進行化學(xué)處理、或在低壓或高壓下進行處理等的操作。因此,上述操作使得需要規(guī)模變大的裝置,并且,由于上述操作本身需要大量的能量,因而存在經(jīng)濟性差的問題。另外,對有時帶負電性的有害氣體進行除去或無害化處理的尾氣凈化裝置,需要大量使用鈀、鉬等昂貴的金屬,這在經(jīng)濟性方面也存在問題。本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)而做出的,目的是提供一種能夠經(jīng)濟有效地將大氣中的二氧化碳和有時帶負電性的其他氣體除去或無害化處理的簡便方法。本發(fā)明的目的是通過下述方法達成的,所述方法是負性氣體分子(negative gas molecule)的除去方法和負性氣體分子的無害化方法。所述負性氣體分子的除去方法包含 使基體吸附負性氣體分子的工序,所述基體在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì);和利用流體使吸附在上述基體上的上述負性氣體分子從上述基體脫離的工序。所述負性氣體分子的無害化方法包含使基體吸附負性氣體分子的工序,所述基體在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì);從吸附在上述基體上的上述負性氣體分子中除去電子、形成中性氣體分子的工序; 和使上述中性氣體分子從上述基體脫離的工序。在上述負性氣體分子的除去方法中,上述負性氣體分子優(yōu)選為二氧化碳。在上述負性氣體分子的無害化方法中,上述負性氣體分子優(yōu)選為氧、臭氧、鹵素氣體、氟化合物、氯化合物、氮氧化物、或硫氧化物、或者它們的離子。上述正電荷物質(zhì)優(yōu)選為選自由下述物質(zhì)組成的組中的一種、或兩種以上(1)陽離子;(2)具有正電荷的導(dǎo)電體或電介體;和(3)具有正電荷的導(dǎo)電體與電介體或半導(dǎo)體、的復(fù)合體。上述負電荷物質(zhì)優(yōu)選為選自由下述物質(zhì)組成的組中的一種或兩種(4)陰離子;(5)具有負電荷的導(dǎo)電體或電介體;(6)具有負電荷的導(dǎo)電體與電介體或半導(dǎo)體、的復(fù)合體;(7)具有光催化功能的物質(zhì)。本發(fā)明能夠通過下述基體實施,所述基體在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì),用于負性氣體分子的除去或無害化處理。上述基體表面的至少一部分優(yōu)選具有微細的凹凸或孔。通過將含有碳和/或熱分解性有機化合物、以及氧化鈦和/或有機硅化合物和/ 或無機硅化合物的反射率降低劑涂布在基體表面,并進行加熱,能夠形成上述微細凹凸,或者通過將不含碳和/或熱分解性有機化合物但含有氧化鈦和/或有機硅化合物和/或無機硅化合物的反射率降低劑涂布在基體表面,在常溫干燥,能夠形成上述微細孔。上述基體的至少一部分優(yōu)選具有透光性。上述基體優(yōu)選構(gòu)成光學(xué)元件、光電池、或汽車、火車、飛機等運輸工具、以及道路等室內(nèi)外結(jié)構(gòu)物、室內(nèi)外建筑物·工作物的至少一部分。根據(jù)本發(fā)明,能夠經(jīng)濟有效地將大氣中的二氧化碳和有時帶負電性的其他氣體除去或無害化處理。另外,本發(fā)明的基體能夠顯示親水性的特性,進而能夠通過靜電排斥特性防止表面的污染,因而能夠長期維持清潔狀態(tài)。而且,在表面存在大量用于吸附負性基體的微細凹凸時或存在用顆粒狀層積物形成的具有微細孔的表面結(jié)構(gòu)時,由于基體表面上的光的反射降低,所以如果是具有透光性部位的基體就能夠使透過該基體的光增大。另外,在將含有碳和/或熱分解性有機化合物、以及氧化鈦和/或有機硅化合物和 /或無機硅化合物的基體反射率降低劑涂布在基體表面并加熱得到上述微細凹凸的情況下,或者在將不含碳和/或熱分解性有機物但含有氧化鈦和/或有機硅化合物和/或無機硅化合物的基體反射率降低劑涂布在基體表面、在常溫干燥得到上述微細孔的情況下,如果為具有透光性部位的基體,該基體的透光性就進一步得到提高。因此,本發(fā)明的基體能夠很好地用于光學(xué)元件或光電池(特別是太陽能電池)、或汽車、火車、飛機等運輸工具、以及道路等室內(nèi)外結(jié)構(gòu)物、室內(nèi)外建筑物·工作物等。
圖1是表示復(fù)合體所產(chǎn)生的正電荷賦予機制的示意圖。圖2是表示本發(fā)明中的正電荷和負電荷賦予機制的一例的示意圖。圖3是表示本發(fā)明中的正電荷和負電荷賦予機制的其他例的示意圖。圖4是表示在帶正電荷的基體上吸附·除去負性氣體分子的機制的示意圖。圖5是表示在帶正電荷和負電荷的基體上吸附 除去負性氣體分子的機制的示意圖。圖6是表示在帶正電荷的基體上吸附·無害化處理負性氣體分子的機制的示意圖。圖7是表示帶正電荷的基體表面除去污染物質(zhì)的機制的示意圖。圖8是表示從帶正電荷和負電荷的基體表面除去污染物質(zhì)的機制的示意圖。圖9是表示氧化鈦的第1制造方法的一例的概要的圖。
具體實施例方式二氧化碳、以及氧、臭氧、鹵素氣體、氟化合物、氯化合物、氮氧化物、硫氧化物、或
它們的離子等有時具有負電荷或帶負電性。例如氧能夠作為過氧化物陰離子自由基(O2-) 存在,該自由基具有負電荷。以下,將這些具有負電荷的氣體分子或可帶負電的氣體分子稱為“負性氣體分子”。本發(fā)明的特征在于,經(jīng)過使基體吸附負性氣體分子的工序,將這些負性氣體分子除去或無害化處理,所述基體在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)。作為本發(fā)明所使用的基體,沒有特別限定,能夠使用親水性或疏水性的無機類基體和有機類基體、或它們的組合。優(yōu)選基體的至少一部分(或優(yōu)選全部)具有透光性。作為無機類基體,例如可舉出由鈉鈣玻璃、石英玻璃、耐熱玻璃等透明或半透明玻璃、或者銦錫氧化物(ITO)等金屬氧化物形成的基體、以及硅或金屬等。并且,作為有機類基體,例如可舉出由塑料形成的基體。對塑料進行更具體的例示時,例如可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯酸類樹脂、PET等聚酯、聚酰胺、ABS樹脂、聚氯乙烯等熱塑性樹脂、以及聚氨酯、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、有機硅樹脂、氟樹脂、環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂。在耐熱性的方面優(yōu)選無機類基體,特別優(yōu)選至少一部分(或優(yōu)選全部)是用樹脂、金屬或玻璃制造的基體。另外,作為有機類基體的材質(zhì),優(yōu)選熱固性樹脂。對基體的形狀沒有特別限定,能夠取立方體、長方體、球形、紡錘形、片形、膜形、纖維狀等任意形狀?;w表面也可以通過電暈放電處理或紫外線照射處理等形成親水性或疏水性。基體表面也可以具備平面和/或曲面,并且,也可以實施壓紋加工,但優(yōu)選具有平滑性。也可以對基體表面進行涂布,作為涂布材,可以優(yōu)選使用所謂的油漆涂料,其含有醇酸樹脂、丙烯酸類樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、氟樹脂、丙烯酸硅樹脂、不飽和聚酯樹脂、紫外線固化樹脂、酚樹脂、氯化乙烯樹脂、合成樹脂乳液等合成樹脂和著色劑。上述涂布膜的厚度優(yōu)選0. 01 100 μ m,更優(yōu)選0. 1 50 μ m,特別優(yōu)選0. 5 μ m
10 μ m。并且,作為涂布方法,例如能夠應(yīng)用噴涂法、浸涂法、流涂法、旋涂法、輥涂法、毛刷涂布、海綿涂布等。另外,為了提高涂布膜的硬度、與基體的密合性等物理性能,優(yōu)選在基體和涂布膜的允許范圍內(nèi)加熱。上述正電荷物質(zhì)只要是具有正電荷的物質(zhì),就沒有特別限定,但是優(yōu)選為選自由下述物質(zhì)組成的組中的一種或兩種以上(1)陽離子;(2)具有正電荷的導(dǎo)電體或電介體;和(3)具有正電荷的導(dǎo)電體與電介體或半導(dǎo)體、的復(fù)合體。作為上述陽離子,沒有特別限定,但是優(yōu)選鈉、鉀等堿金屬的離子;鈣等堿土金屬的離子;鋁、銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銅、錳、鎢、鋯、鋅等金屬元素的離子,特別優(yōu)選銅離子。進而,也可以使用甲基紫、俾斯麥棕、亞甲基藍、孔雀石綠等陽離子性染料、經(jīng)含季氮原子的基團改性的硅氧烷等具備陽離子基團的有機分子。對離子的價數(shù)也沒有特別限定,例如可以使用1 4價的陽離子。作為上述金屬離子的供給源,也可以使用金屬鹽。具體可舉出氯化鋁、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻和氯化銻、氯化亞鐵和氯化鐵、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、氯氧化鋯、氯化鋅、碳酸鋇等各種金屬鹽。進而, 也可以使用氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鉻、氫氧化銦等金屬氫氧化物、硅鎢酸等氫氧化物、 或油脂氧化物等氧化物。作為具有正電荷的導(dǎo)電體或電介體,除上述的陽離子以外,還可以舉出產(chǎn)生正電荷的導(dǎo)電體或電介體,例如從耐久性的方面出發(fā),所使用的導(dǎo)電體優(yōu)選金屬,可舉出鋁、錫、 銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銅、錳、鎢、鋯、鋅等金屬、氧化金屬。并且,也能夠使用這些金屬的復(fù)合體或合金。對導(dǎo)電體的形狀沒有特別限定,能夠取顆粒狀、薄片狀、纖維狀等任意形狀。作為導(dǎo)電體,也可以使用一部分金屬的金屬鹽。具體可以舉出氯化鋁、氯化亞錫和氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻和氯化銻、氯化亞鐵和氯化鐵、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、氯化金、氯氧化鋯、氯化鋅等各種金屬鹽。并且,也可以使用氫氧化銦、硅鎢酸等氫氧化物或氧化物等。作為具有正電荷的電介體,例如可舉出通過摩擦帶正電的羊毛、尼龍等電介體。其次,將通過上述復(fù)合體賦予正電荷的原理示于圖1。圖1是在省略了圖示的基體的表面上或表面層中排列有導(dǎo)電體-電介體或半導(dǎo)體-導(dǎo)電體的組合的示意圖。能在內(nèi)部自由移動的自由電子以高濃度存在,由此導(dǎo)電體能夠在表面具有正電荷狀態(tài)。另外,作為導(dǎo)電體,也可以使用含陽離子的導(dǎo)電性物質(zhì)。另一方面,與導(dǎo)電體相鄰的電介體或半導(dǎo)體受導(dǎo)電體的表面電荷狀態(tài)的影響發(fā)生介電分極。其結(jié)果,在電介體或半導(dǎo)體的與導(dǎo)電體相鄰側(cè)產(chǎn)生負電荷,并且在其不相鄰側(cè)產(chǎn)生正電荷。通過這些作用,導(dǎo)電體-電介體或半導(dǎo)體-導(dǎo)電體的組合的表面帶正電荷,對基體表面賦予正電荷。對于上述復(fù)合體的大小(指通過復(fù)合體的最長軸的長度),能夠設(shè)定為 0. 2nm至100 μ m、優(yōu)選0. 2nm至10 μ m、更優(yōu)選0. 2nm至1 μ m、進一步優(yōu)選Inm至IOOnm的范圍。構(gòu)成本發(fā)明中所使用的復(fù)合體的導(dǎo)電體從耐久性的方面出發(fā)優(yōu)選金屬,可舉出鋁、錫、銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銅、錳、鉬、鎢、鋯、鋅等金屬。并且,也能夠使用這些金屬的氧化物、復(fù)合體或合金。對導(dǎo)電體的形狀沒有特別限定,能夠取顆粒狀、薄片狀、纖維狀等任意形狀。作為導(dǎo)電體,也可以使用一部分金屬的金屬鹽。具體可以舉出氯化鋁、氯化亞錫和氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻和氯化銻、氯化亞鐵和氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、氯化鉬、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、氯化金、 氯氧化鋯、氯化鋅、磷酸鐵鋰等各種金屬鹽。并且,也可以使用氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鉻等上述導(dǎo)電體金屬的氫氧化物、以及氧化鋅等上述導(dǎo)電體金屬的氧化物。作為導(dǎo)電體,也可以使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚噻吩維尼綸、聚異硫茚、聚乙炔、聚烷基吡咯、聚烷基噻吩、聚-對亞苯基、聚亞苯基維尼綸、聚甲氧基亞苯基、聚苯硫醚、 聚苯醚、聚蒽、聚萘、聚芘、聚甘菊環(huán)等導(dǎo)電性高分子。作為半導(dǎo)體,例如有C、Si、Ge、Sn、GaAs, Inp, GeN, ZnSe, PbSnTe 等,也可以使用半導(dǎo)體氧化金屬、光半導(dǎo)體金屬、光半導(dǎo)體氧化金屬??蓛?yōu)選使用氧化鈦(Tio2)、以及aio、 SrTiOP3> CdS、CdO, CaP, InP, In203、CaAs, BaTiO3> K2Nb03、Fe2O3> Ta2O3, W03、NiO、Cu2O, SiC、 SiO2, MoS3, InSb, RuO2, CeO2等,理想的是用Na等將光催化能惰化后的半導(dǎo)體。作為電介體,可以使用作為強電介體的鈦酸鋇(PZT)所謂的SBT、BLT、如下列舉的 PZT、PLZT-(Pb、La) (Zr、Ti)03、SBT、SBTN-SrBi2 (Ta、Nb)209、BST-(Ba、Sr)Ti03> LSCO-(La、 Sr) Co03、BLT, BIT- (Bi、La) Ji3O12^BSO-Bi2SiO5等復(fù)合金屬。并且,還可以使用作為有機硅化合物的硅烷化合物、硅氧烷化合物、所謂的有機改性二氧化硅化合物、或者有機聚合物絕緣膜丙烯醚類聚合物、苯并環(huán)丁烯、氟類聚合物派瑞林N或F、氟化無定型碳等各種低介電材料。上述負電荷物質(zhì)只要為具有負電荷的物質(zhì),就沒有特別限定,但是優(yōu)選為選自由下述物質(zhì)組成的組中的一種或兩種(4)陰離子;(5)具有負電荷的導(dǎo)電體或電介體;(6)具有負電荷的導(dǎo)電體與電介體或半導(dǎo)體、的復(fù)合體;(7)具有光催化功能的物質(zhì)。作為上述陰離子,沒有特別限定,可舉出氟化物離子、氯化物離子、碘化物離子等鹵化物離子;氫氧化物離子、硫酸離子、硝酸離子、碳酸離子等無機類離子;乙酸離子等有機類離子。對離子的價數(shù)也沒有特別限定,可使用例如1 4價的陰離子。作為具有負電荷的導(dǎo)電體或電介體,除上述的陰離子以外,還可以舉出產(chǎn)生負電荷的導(dǎo)電體或電介體,例如可舉出金、銀、鉬、錫等金屬;石墨、硫、硒、碲等元素;硫化砷、硫化銻、硫化汞等硫化物;粘土、玻璃粉、石英粉、石棉、淀粉、棉花、絲綢、羊毛等;鐵藍、靛藍、 苯胺藍、曙紅、萘酚黃等染料的膠體。這些中,優(yōu)選金、銀、鉬、錫等金屬的膠體,特別地,更優(yōu)選銀膠體和錫膠體。除此以外,可舉出由已述各種導(dǎo)電體形成的電池的負電極、以及帶負電的特氟龍(注冊商標(biāo))、氯化乙烯、聚乙烯、聚酯等電介體。作為半導(dǎo)體,能夠使用已述的半導(dǎo)體。作為具有光催化功能的物質(zhì),能夠使用含有特定的金屬化合物并具有通過光激發(fā)將該層表面的有機和/或無機化合物氧化分解的功能的物質(zhì)。光催化劑的原理一般理解為,特定的金屬化合物通過光激發(fā)從空氣中的水或氧中產(chǎn)生0H—、(V自由基種,該自由基種
7將有機和/或無機化合物氧化還原分解。作為上述金屬化合物,除代表性的氧化鈦(Ti02)以外,還已知aiO、SrTiOP3、CdS、 Cd0、CaP、InP、In203、CaAs、BaTi03、K2Nb03、Fi5203、Ta205、TO3、Ni0、Cu20、SiC、Si02、MoS3、InSb、 RuO2, CeO2 等。具有光催化功能的物質(zhì)也可以含有提高光催化性能的金屬(Ag、Pt)。另外,能夠在不喪失光催化功能的程度的范圍含有金屬鹽等各種物質(zhì)。作為上述金屬鹽,例如有鋁、錫、 鉻、鎳、銻、鐵、銀、銫、銦、鈰、硒、銅、錳、鈣、鉬、鎢、鋯、鋅等的金屬鹽,除此以外,對于一部分金屬或非金屬等也可以使用其氫氧化物或氧化物。具體可以舉出氯化鋁、氯化亞錫和氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻和氯化銻、氯化亞鐵和氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、氯化鈣、氯化鉬、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、氯化金、氯氧化鋯、氯化鋅等各種金屬鹽。并且,作為金屬鹽以外的化合物,可以舉出氫氧化銦、 硅鎢酸、硅溶膠、氫氧化鈣等。上述的具有光催化功能的物質(zhì)在激發(fā)態(tài)從該物質(zhì)表面的物理吸附水和氧中吸附 OH"(氫氧化自由基)、02_(氧化自由基),其表面具有陰離子的特性,然而,如果使此處共存有正電荷物質(zhì),則根據(jù)其濃度比,所謂的光催化活性降低或喪失。但是,本發(fā)明中,具有光催化功能的物質(zhì)由于不需要對污染物質(zhì)發(fā)揮氧化分解作用,所以能夠用作負電荷物質(zhì)。圖2是對基體表面或基體表面層中賦予正電荷和負電荷這兩種電荷的一個方式的示意圖,該例中在基體表面設(shè)置了電介體或半導(dǎo)體-具有負電荷的導(dǎo)電體-電介體或半導(dǎo)體-具有正電荷的導(dǎo)電體的組合。作為圖2所示的具有負電荷的導(dǎo)電體和具有正電荷的導(dǎo)電體,能夠使用已述的導(dǎo)電體。如圖2所示,與具有負電荷的導(dǎo)電體相鄰的電介體或半導(dǎo)體受導(dǎo)電體表面電荷狀態(tài)的影響發(fā)生介電分極。其結(jié)果,在電介體或半導(dǎo)體的與具有負電荷的導(dǎo)電體相鄰的側(cè)產(chǎn)生正電荷,并且在與具有正電荷的導(dǎo)電體相鄰的側(cè)產(chǎn)生負電荷。通過這些作用,圖2所示的電介體或半導(dǎo)體-導(dǎo)電體-電介體或半導(dǎo)體-導(dǎo)電體的組合的表面帶上正電荷或負電荷。 對于上述導(dǎo)電體與電介體或半導(dǎo)體的復(fù)合體的大小(指通過復(fù)合體的最長軸的長度),能夠設(shè)定為Inm至100 μ m、優(yōu)選Inm至10 μ m、更優(yōu)選Inm至1 μ m、進一步優(yōu)選Inm至IOOnm 的范圍。并且,在形成正或正負電荷表面的包含導(dǎo)電體和電介體或半導(dǎo)體的復(fù)合體的情況下組成材比例以微細顆?;蛉莘e比計,優(yōu)選1 1 1 20。但在透光性基體上,優(yōu)選 1 100 1 10,000,更優(yōu)選 1 100 1 6,000,進一步優(yōu)選 1 100 1 3,000。圖3是表示對基體表面或基體表面層中賦予正電荷和負電荷的其他方式的示意圖。圖3中,具有負電荷的導(dǎo)電體和具有正電荷的導(dǎo)電體相鄰,處于正電荷和負電荷接觸抵消等的電荷少的狀態(tài)。另外,作為具有負電荷的導(dǎo)電體和具有正電荷的導(dǎo)電體,能夠使用已述的導(dǎo)電體。本發(fā)明中,經(jīng)過使基體吸附負性氣體分子的工序,將負性氣體分子除去或無害化處理,所述基體在基體表面上或基體表面層中具有上述的正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)。首先,帶正電荷的基體吸附作為負性氣體分子的二氧化碳來除去二氧化碳的機制見圖4。
圖4所示的方式中,通過在基體表面配置已述的正電荷物質(zhì),從而賦予基體表面正電荷(圖4-⑴)。由于作為負性氣體分子的二氧化碳帶負電性,所以被基體表面上的正電荷靜電吸引,被吸附在基體表面上(圖4-⑵和圖4-⑶)。通過風(fēng)雨等物理流體的作用,二氧化碳從基體表面脫離(圖4-(3))。此處的流體意味著根據(jù)剪切力的大小連續(xù)變形的物質(zhì),氣體或液體相當(dāng)于流體。典型的流體為水或空氣,但根據(jù)需要,也可以對基體表面吹其他的液體或氣體、或水與其他液體的混合物、或空氣與其他氣體的混合物。接下來,帶正電荷和負電荷的基體吸附作為負性氣體分子的二氧化碳來除去二氧化碳的機制見圖5。圖5所示的方式中,通過在基體表面配置已述的正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì),從而賦予基體表面正電荷和負電荷(圖5-(1))。由于作為負性氣體分子的二氧化碳帶負電性,所以被基體表面上的正電荷靜電吸引,被吸附在基體表面上(圖5-( 和圖5-(3))。另一方面,在基體表面上的負電荷部分不吸附二氧化碳。因此,一般認(rèn)為從基體表面的二氧化碳吸附量方面考慮,優(yōu)選在基體表面上僅存在正電荷,但實際上,有這樣的現(xiàn)象與僅具有正電荷時相比,具有正電荷和負電荷這兩種電荷時二氧化碳的吸附量多。與圖4的情況相同,通過風(fēng)雨等物理流體的作用,二氧化碳從基體表面脫離(圖
5-(3))。此處的流體如上所述。通過這些方法,從基體表面脫離的二氧化碳例如以溶解在水中的狀態(tài)被土壤、河川、海等吸收。該方法由于不需要加熱等物理處理或其他化學(xué)處理,可在基體上自然進行, 所以能夠簡便且經(jīng)濟地將二氧化碳除去。為了有效進行二氧化碳從基體表面的脫離,優(yōu)選基體表面相對于水平面呈傾斜狀態(tài)。優(yōu)選此時的傾斜角大,流水屬于雨水時,通過使基體表面傾斜,更有效地被覆雨水,導(dǎo)致吸附物的脫離效果大,因而優(yōu)選設(shè)置成基體表面相對于水平·垂直具有1/100以上(優(yōu)選 1/50、更優(yōu)選1/20以上)的傾斜度。接下來,帶正電荷的基體吸附氧、臭氧、鹵素氣體、氟化合物、氯化合物、氮氧化物、 硫氧化物或它們的離子等有害的負性氣體分子來將其無害化處理的機制見圖6。首先,通過在基體表面配置已述的正電荷物質(zhì),從而賦予基體表面正電荷(圖
6-⑴)。由于已述的負性氣體分子帶負電性,所以被基體表面上的正電荷靜電吸弓丨,被吸附在基體表面上(圖6- ))。另外,此處,作為有害的負性氣體分子,圖示的是過氧化物陰離子自由基(O2O。吸附的負性氣體分子在基體表面的正電荷的作用下放出電子給基體,形成中性或穩(wěn)定的氣體分子(圖6-(3))。上述中性或穩(wěn)定的氣體分子從基體表面脫離(圖6- ))。另外,由于在上述中性或穩(wěn)定的氣體分子與基體表面的正電荷之間已經(jīng)不存在靜電作用,所以上述中性或穩(wěn)定的氣體分子能夠自然地從上述基體脫離,但為了提高脫離效率,也可以對基體表面吹流體。另外,通過風(fēng)雨等的自然作用,上述中性或穩(wěn)定的氣體分子也能夠容易地從基體表面脫離。
另外,對于帶正電荷和負電荷這兩種電荷的基體吸附有害的負性氣體分子來將其除去的機制,由于基本上與圖6相同,所以省略說明。但是,由于基體表面的正電荷密度高時上述有害的氣體分子易于放出電子,所以在無害化處理效率的方面,優(yōu)選在基體表面上僅存在正電荷。如此,在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的基體能夠用作負性氣體分子的除去或無害化用基體。另外,為了更有效地實施基于本發(fā)明的負性氣體的吸附和脫離,常常需要清潔基體,但本發(fā)明的基體在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì),所以能夠長期避免或減少基體表面的污染。作為導(dǎo)致基體表面退色或變色的原因之一的污染物質(zhì),在大氣中浮游的碳等無機物質(zhì)和/或油等有機物質(zhì),慢慢堆積在基體表面,從而附著在基體表面。一般認(rèn)為,主要在室外大氣中浮游的污染物質(zhì)、特別是油分受到以太陽光為首的各種電磁波的作用,發(fā)生所謂的光氧化反應(yīng),處于“氧化”狀態(tài)。光氧化反應(yīng)是指,在以太陽光為首的電磁波的作用下,在由有機物或無機物表面的水分(H2O)、氧(O2)生成羥基自由基(·0Η)、單重態(tài)氧(1O2)時將電子(e_)從該有機物或無機物中奪出而使有機物或無機物氧化的現(xiàn)象。通過該氧化,對于有機物,分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,可見稱作劣化的變色或脆化現(xiàn)象,對于無機物、特別是金屬,會生銹。這些“氧化”的有機物或無機物的表面因丟失電子(e_)而帶正電。本發(fā)明中,由于在基體表面上或基體表面層中存在正電荷,所以能夠利用靜電排斥力使上述有機物或無機物從基體表面自然脫離。即,本發(fā)明中,通過基體所帶來的靜電排斥作用,可以將這些污染物質(zhì)從基體除去,或者避免或減少這些污染物質(zhì)向基體的附著。從帶正電荷的基體表面除去污染物質(zhì)的機制見圖7。圖7所示的方式中,通過在基體表面上或基體表面層中配置已述的正電荷物質(zhì), 從而賦予基體表面正電荷(圖7-(1))。污染物質(zhì)堆積在基體表面,在太陽光等電磁波的作用下被光氧化。這樣,對污染物質(zhì)也賦予正電荷(圖7-O))。在基體表面與污染物質(zhì)之間發(fā)生正電荷彼此的靜電排斥,對污染物質(zhì)產(chǎn)生排斥脫離力。由此,污染物質(zhì)對基體表面的固著力減小(圖7-(3))。通過風(fēng)雨等的物理作用,污染物質(zhì)容易從基體表面除去(圖744))。由此,基體進行自清潔。如上所述通過賦予基體表面正電荷,能夠避免帶正電荷的污染物質(zhì)附著在基體表面。但是,另一方面,污染物質(zhì)中存在如自來水中的氯化物離子等那樣帶負電荷的物質(zhì)、或如花粉和藻菌類等那樣最初具有正電荷但通過與其他物體的相互作用(摩擦等)以致帶上負電荷的物質(zhì)等。這樣的帶負電荷的污染物質(zhì)容易吸附在僅帶正電荷的基體表面。因此, 基體表面也可以同時具有正電荷和負電荷。由此,能夠防止具有負電荷的污染物質(zhì)附著在基體表面。另外,對于由正電荷或負電荷的帶電量較少的絕緣物(例如硅油)構(gòu)成的污染物質(zhì),根據(jù)該物質(zhì)的種類,當(dāng)基體表面僅存在強的正電荷或負電荷時,污染物質(zhì)的表面電荷反轉(zhuǎn),結(jié)果該污染物質(zhì)有可能吸附在該基體表面,因而通過使正電荷和負電荷共存,能夠避免上述吸附。從帶正電荷和負電荷的第2層表面除去污染物質(zhì)的機制見圖8。圖8所示的方式中,通過在基體表面上或基體表面層中配置已述的正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì),從而賦予正電荷和負電荷(圖8-(1))。污染物質(zhì)堆積在基體表面,在太陽光等電磁波的作用下繼續(xù)被光氧化。這樣,對污染物質(zhì)也賦予正電荷(圖8- (2))。在基體表面與污染物質(zhì)之間發(fā)生正電荷彼此的靜電排斥,對污染物質(zhì)產(chǎn)生排斥脫離力。由此,污染物質(zhì)對基體表面的固著力減小(圖8-(3))。通過風(fēng)雨等的物理作用,污染物質(zhì)容易從基體表面除去(圖844))。由此,基體進行自清潔。而且,由于在基體表面也存在負電荷,所以高嶺土微粉、氯化物離子等那樣的具有負電荷的污染物質(zhì)或污染誘導(dǎo)物質(zhì)也同樣受到排斥,減小了對基體表面的固著力。作為在基體表面或基體表面層中配置正電荷物質(zhì)或正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的方法,沒有特別限定,但是優(yōu)選能夠?qū)⒄姾晌镔|(zhì)或正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)配置為層狀的方法,特別優(yōu)選在基體表面形成金屬摻雜氧化鈦的層。作為上述金屬,優(yōu)選選自由金、銀、鉬、銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵和鋅組成的組中的至少一種金屬元素,更優(yōu)選至少兩種金屬元素,特別優(yōu)選銀或錫、以及銅或鐵。作為氧化鈦, 可以使用Ti02、Ti03、Ti0、Ti03/nH20等各種氧化物、過氧化物。特別優(yōu)選具有過氧基的過氧化鈦。氧化鈦可以為無定型、銳鈦礦型、板鈦礦型、金紅石型的任一晶型,這些晶型也可以混合存在,但優(yōu)選無定型氧化鈦。無定型氧化鈦不具有光催化功能。另一方面,雖然銳鈦礦型、板鈦礦型和金紅石型的氧化鈦具有光催化功能,但復(fù)合有一定濃度以上的銅、錳、鎳、鈷、鐵或鋅時喪失光催化功能。因此,上述金屬摻雜鈦氧化物不具有光催化功能。另外,無定型氧化鈦通過太陽光加熱等經(jīng)時性地轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型氧化鈦,但當(dāng)與銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵或鋅復(fù)合時,銳鈦礦型氧化鈦失去光催化功能,因而其結(jié)果,上述金屬摻雜鈦氧化物隨時間推移不顯示光催化功能。另一方面,對于摻雜有金、銀、鉬的鈦氧化物,在氧化鈦從無定型轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型時具有光催化性能,但在共存有一定濃度以上的正電荷物質(zhì)的情況下不顯示光催化性能,因而在使用上述金屬摻雜鈦氧化物時隨時間推移也不具有光催化功能。作為形成含正電荷物質(zhì)或含正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的層的上述金屬摻雜鈦氧化物的制造方法,既可以采用以一般的二氧化鈦粉末的制造方法即鹽酸法或硫酸法為基礎(chǔ)的制造方法,也可以采用各種液體分散二氧化鈦溶液的制造方法。而且,能夠在任一制造階段使上述金屬與鈦氧化物形成復(fù)合體。第1制造方法首先,使四氯化鈦等四價鈦化合物與氨等堿反應(yīng),形成氫氧化鈦。其次,用氧化劑使該氫氧化鈦過氧化,形成超微細顆粒的無定型過氧化鈦。該反應(yīng)優(yōu)選在水性介質(zhì)中進行。 進而,也可以通過任意加熱處理,使其轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型過氧化鈦。在上述各工序的任一工序中,作為具有正電荷或負電荷的金屬元素,混合例如金、銀、鉬、錫、銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵、 鋅或它們的化合物中的至少任意一種。對于過氧化用氧化劑沒有特別限定,只要是能夠形成鈦的過氧化物、即過氧化鈦的氧化劑即可,可以使用各種氧化劑,但優(yōu)選過氧化氫。在使用過氧化氫溶液作為氧化劑時,對于過氧化氫的濃度沒有特別限制,但優(yōu)選為30 40%。在進行過氧化前優(yōu)選將氫氧化鈦冷卻。此時的冷卻溫度優(yōu)選為1 5°C。在圖9中給出上述第1制造方法的一例。圖示的制造方法中,在金、銀、鉬、銅、鋯、 錫、錳、鎳、鈷、鐵、鋅的化合物中的至少一種化合物的存在下將四氯化鈦水溶液和氨水混合,生成該金屬的氫氧化物和鈦的氫氧化物的混合物。對于此時的反應(yīng)混合液的濃度和溫度,當(dāng)然沒有特別限定,但優(yōu)選設(shè)定為稀濃度且常溫。該反應(yīng)為中和反應(yīng),反應(yīng)混合液的PH 優(yōu)選最終調(diào)整為7左右。將如此得到的金屬和鈦的氫氧化物用純水清洗后,冷卻到5°C左右,接著,用過氧化氫溶液進行過氧化。由此,能夠制造含有金屬摻雜的、無定型的具有過氧基的鈦過氧化物微細顆粒的水性分散液、即含有金屬摻雜鈦氧化物的水性分散液。第2制造方法用氧化劑使四氯化鈦等四價鈦化合物過氧化,然后使其與氨等堿反應(yīng),形成超微細顆粒的無定型過氧化鈦。該反應(yīng)優(yōu)選在水性介質(zhì)中進行。進而,也可以通過任意加熱處理,使其轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型過氧化鈦。在上述各工序的任一工序中,作為具有正電荷或負電荷的金屬元素,混合例如金、銀、鉬、銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵、鋅或它們的化合物中的至少任意一種。第3制造方法使四氯化鈦等四價鈦化合物與氧化劑和堿同時進行反應(yīng),同時進行氫氧化鈦的形成和其過氧化,形成超微細顆粒的無定型過氧化鈦。該反應(yīng)優(yōu)選在水性介質(zhì)中進行。進而, 也可以通過任意加熱處理,使其轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型過氧化鈦。在上述各工序的任一工序中,作為具有正電荷或負電荷的金屬元素,混合例如金、銀、鉬、銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵、鋅或它們的化合物中的至少任意一種。需要說明的是,不言而喻,在第1 第3制造方法中,能夠使用無定型過氧化鈦和將其加熱而得到的銳鈦礦型過氧化鈦的混合物作為金屬摻雜鈦氧化物?;谌苣z-凝膠法的制造方法在烷氧基鈦中混合水、醇等溶劑、酸或堿催化劑并進行攪拌,使烷氧基鈦水解,生成超微粒的鈦氧化物的溶膠溶液。在該水解前后的任一時間,作為具有正電荷或負電荷的金屬元素,混合例如金、銀、鉬、銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵、鋅或它們的化合物中的至少任意一種。另外,如此得到的鈦氧化物為具有過氧基的無定型鈦氧化物。作為上述烷氧基鈦,優(yōu)選通式Ti(0R’)4(其中,R’為烷基)所表示的化合物、或上述通式中一個或兩個烷氧基(OR’ )被羧基或二羰基取代了的化合物、或它們的混合物。作為上述烷氧基鈦的具體例,可舉出Ti(0-isoC3H7)4、Ti(O-IiC4H9)4, Ti (O-CH2CH (C2H5) C4H9) Ti (O-C17H35) 4> Ti (0-i SoC3H7) 2 [CO (CH3) CHCOCH3] 2> Ti (0-nC4H9) 2 [OC2H4N (C2H4OH) 2] 2、Ti (OH) 2 [OCH (CH3) C00H]2, Ti (OCH2CH (C2H5) CH (OH) C3H7) 4、 Ti(O-IiC4H9)2(OCOC17H35)等。四價鈦化合物作為用于制造金屬摻雜鈦氧化物的四價鈦化合物,只要在與堿反應(yīng)時能夠形成也
12稱作鄰鈦酸(H4TiO4)的氫氧化鈦,就能夠使用各種鈦化合物,例如有四氯化鈦、硫酸鈦、硝酸鈦、磷酸鈦等鈦的水溶性無機酸鹽。除此以外,也能夠使用草酸鈦等鈦的水溶性有機酸鹽。另外,這些各種鈦化合物中,從水溶性特別優(yōu)異且除鈦以外的成分不殘留在金屬摻雜鈦氧化物的分散液中的方面考慮,優(yōu)選四氯化鈦。另外,在使用四價鈦化合物的溶液時,該溶液的濃度只要在能夠形成氫氧化鈦凝膠的范圍,就沒有特別限制,但優(yōu)選較稀的溶液。具體地說,四價鈦化合物的溶液的濃度優(yōu)選 5 0. 01wt%,更優(yōu)選 0. 9 0. 3wt%。堿與上述四價鈦化合物反應(yīng)的堿只要能夠與四價鈦化合物反應(yīng)形成氫氧化鈦,就可以使用各種堿,其中可以舉出氨、苛性鈉、碳酸鈉、苛性鉀等,但優(yōu)選氨。另外,在使用上述堿的溶液時,該溶液的濃度只要在能夠形成氫氧化鈦凝膠的范圍就沒有特別限制,但優(yōu)選較稀的溶液。具體地說,堿溶液的濃度優(yōu)選10 0. Olwt %,更優(yōu)選1. 0 0. lwt%。特別在使用氨水作為堿溶液時氨的濃度優(yōu)選10 0. 01wt%,更優(yōu)選 1. 0 0. lwt%。金屬化合物作為金、銀、鉬、銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵或鋅的化合物,能夠分別例示下述化合物。Au 化合物AuCl > AuCl3> AuOH> Au (OH) 2> Au20> Au2O3Ag 化合物AgN03、AgF、AgC103、AgOH、Ag (NH3) OH、Ag2SO4Pt 化合物PtCl2、PtO、Pt (NH3) Cl2、Pt02、PtCl4、[Pt (OH)6] 2^Ni 化合物:Ni (OH)2^NiCl2Co 化合物Co (OH) NO3, Co (OH)2, CoSO4, CoCl2Cu 化合物Cu (OH)2, Cu (NO3)2, CuSO4、CuCl2、Cu (CH3COO) 2Zr 化合物:Zr (OH) ZrCl2, ZrCl4Sn 化合物SnCl2、SnCl4、[Sn(OH)] +
Mn 化合物MnN03、MnSO4, MnCl2Fe 化合物:Fe (OH) Fe (OH) FeCl3Zn 化合物Zn (NO3) 2、ZnSO4、ZnCl2第1 第3制造方法所得到的水性分散液中的過氧化鈦濃度(包含共存的金、銀、 鉬、銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵或鋅在內(nèi)的總量)優(yōu)選0. 05 15wt%,更優(yōu)選0. 1 5wt%。并且,對于具有正電荷或負電荷的金屬元素、例如金、銀、鉬、銅、鋯、錫、錳、鎳、鈷、鐵或鋅的混合量,以鈦與金屬成分的摩爾比計,從本發(fā)明出發(fā)優(yōu)選為1 1,但從水性分散液的穩(wěn)定性出發(fā)優(yōu)選為1 0.01 1 0. 5,更優(yōu)選為1 0.03 1 0.1。將基體浸漬在上述制造方法所得到的溶液、懸浮液或乳液中進行浸漬涂布,或?qū)⑸鲜鋈芤骸腋∫夯蛉橐河脟婌F器、輥、毛刷、海綿等涂布在基體上,然后干燥,使溶劑或介質(zhì)揮散,通過進行至少一次該工序,能夠在基體表面形成金屬摻雜氧化鈦的層。為了促進層中的正電荷物質(zhì)或正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的分散,優(yōu)選共存有各種表面活性劑或分散劑。表面活性劑或分散劑的配合量能夠設(shè)定為正電荷物質(zhì)和/或負電荷物質(zhì)的總量的0. 001 1.0重量%、優(yōu)選0. 1 1.0重量%的范圍。作為表面活性劑或分散劑,能夠使用各種有機硅化合物。作為有機硅化合物,可以使用各種硅烷化合物以及各種的硅油、硅橡膠和有機硅樹脂,但優(yōu)選分子中具有烷基硅酸酯結(jié)構(gòu)或聚醚結(jié)構(gòu)的有機硅化合物、或具有烷基硅酸酯結(jié)構(gòu)和聚醚結(jié)構(gòu)這兩種結(jié)構(gòu)的有機硅化合物。此處,烷基硅酸酯結(jié)構(gòu)是指在硅氧烷骨架的硅原子上結(jié)合有烷基的結(jié)構(gòu)。另一方面,聚醚結(jié)構(gòu)具體可舉出聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚環(huán)氧丁烷、聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、聚乙烯聚丁二醇共聚物、聚丁二醇-聚環(huán)氧丙烷共聚物等分子結(jié)構(gòu),但并不限于這些。其中,聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物從通過其嵌段度和分子量能夠控制浸濕性的觀點出發(fā)是更優(yōu)選的。特別優(yōu)選分子中具有烷基硅酸酯結(jié)構(gòu)和聚醚結(jié)構(gòu)這兩種結(jié)構(gòu)的有機物質(zhì)。具體地說,適合的是聚醚改性聚二甲基硅氧烷等聚醚改性硅氧烷。其能夠用公知方法制造,例如能夠通過日本特開平4-MM99號公報的合成例1、2、3、4、日本特開平9-165318號公報的參考例記載的方法等制造。特別適合的是使兩末端甲代烯丙基聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物與二氫聚二甲基硅氧烷反應(yīng)而得到的聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物改性聚二甲基硅氧烷。具體能夠使用TSF4445、TSF4446 (GE東芝有機硅株式會社制造)、SH200、 SH3746M(東麗· Dow Corning株式會社制造)、KP系列(信越化學(xué)工業(yè)株式會社制造)以及DC3PA、ST869A(東麗· Dow Corning株式會社制造)等。這些物質(zhì)是涂料用添加劑,但此外,即使是涂料用以外的添加劑,只要能夠賦予這些性能,就能夠適宜使用。另外,也可以在正電荷物質(zhì)或正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的層中配合紅外線吸收劑或反射劑、紫外線吸收劑或反射劑、電磁波屏蔽劑等各種添加劑。此時,考慮與正電荷物質(zhì)或負電荷物質(zhì)的匹配性,決定添加劑的用量。在基體與正電荷物質(zhì)或正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的層之間也可以設(shè)置中間層,并且在正電荷物質(zhì)或正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的層的表面也可以設(shè)置被覆層。上述中間層和被覆層例如能夠由能對基體賦予親水性或疏水性、或者防水性或防油性的各種有機或無機物質(zhì)構(gòu)成。作為親水性的有機物質(zhì),可舉出聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物等聚醚;聚乙烯醇;聚丙烯酸(包括堿金屬鹽、銨鹽等鹽)、聚甲基丙烯酸(包括堿金屬鹽、銨鹽等鹽)、聚丙烯酸-聚甲基丙烯酸(包括堿金屬鹽、銨鹽等鹽)共聚物;聚丙烯酰胺; 聚乙烯吡咯烷酮;羧甲基纖維素(CMC)、甲基纖維素(MC)等親水性纖維素類;多糖類等天然親水性高分子化合物等。也可以使用在這些高分子材料中配合玻璃纖維、碳纖維、二氧化硅等無機類電介體進行復(fù)合而得到的物質(zhì)。并且,作為上述的高分子材料,也可以使用涂料。作為親水性的無機材料,例如可舉出S^2或其他的硅化合物。作為防水性的有機物質(zhì),可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等聚烯烴;聚丙烯酸酯、 丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS)、丙烯腈· 丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS)等丙烯酸類樹脂;聚丙烯腈;聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等聚鹵化乙烯;聚四氟乙烯、氟乙烯·丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯·三氟乙烯共聚物等氟樹脂;聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯等聚酯;酚樹脂;脲樹脂;三聚氰胺樹脂;聚酰亞胺樹脂;尼龍等聚酰胺樹脂;環(huán)氧樹脂;聚氨酯等。作為防水性的有機物質(zhì),優(yōu)選氟樹脂,特別優(yōu)選具有強介電性和防水性的偏二氟乙烯 三氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯的β型結(jié)晶體和含有該結(jié)晶體的氟樹脂。作為氟樹脂,可以使用市售品,作為市售品,例如可舉出NTT-AT株式會社制造的HIREC1550等。進而,也能夠使用含有氟樹脂(該氟樹脂為選自由兩種以上含氟原子的烯烴所形成的共聚物、含氟原子的烯烴與烴單體的共聚物、和兩種以上含氟原子的烯烴所形成的共聚物與熱塑性丙烯酸類樹脂的混合物組成的組中的至少一種氟樹脂)和表面活性劑的氟樹脂乳液、和含有固化劑(參照日本特開平5-124880號公報、日本特開平5-117578號公報、日本特開平5-179191號公報)和/或上述有機硅樹脂類防水劑的組合物(參照日本特開2000-121543號公報、日本特開2003-26461號公報)。作為該氟樹脂乳液,能夠使用市售品,可以從大金工業(yè)株式會社購買kffle系列,從旭硝子株式會社購買LUMIFL0N系列。作為上述固化劑,優(yōu)選使用三聚氰胺類固化劑、胺類固化劑、多元異氰酸酯類固化劑和嵌段多元異氰酸酯類固化劑。作為防水性的無機類材料,例如可舉出硅烷類、硅酸鹽類、有機硅類和硅烷復(fù)合類、或氟類的防水劑或防吸水劑等。特別優(yōu)選氟類防水劑,作為例子可舉出含有全氟烷基的化合物等含氟化合物或含有含氟化合物的組合物。另外,在中間層中含有對基材表面的吸附性高的含氟化合物時,應(yīng)用于基材表面后,不一定需要防水劑或防吸水劑的化學(xué)成分與基材反應(yīng)生成化學(xué)鍵或化學(xué)成分彼此交聯(lián)。這樣的能夠用作氟類防水劑的含氟化合物優(yōu)選分子中含有全氟烷基的分子量 1,000 20,000的含氟化合物,具體可舉出全氟磺酸鹽、全氟磺酸銨鹽、全氟羧酸鹽、全氟烷基甜菜堿、全氟烷基環(huán)氧乙烷加成物、全氟烷基氧化胺、全氟烷基磷酸酯和全氟烷基三甲基銨鹽等。其中,由于對基材表面的吸附性優(yōu)異,所以優(yōu)選全氟烷基磷酸酯和全氟烷基三甲基銨鹽。作為這樣的材料,市售的有SURFLON S-112和SURFLON s-121(均為商品名,Seimi Chemical株式會社制)等。另外,在吸水性高的基體的情況下,優(yōu)選預(yù)先在基體上形成含硅烷化合物的中間層。該中間層由于大量含有Si-O鍵,所以可以提高正電荷物質(zhì)的層或正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的層的強度、與基體的密合性。并且,上述中間層也具有防止水分浸入基體的功能。作為上述硅烷化合物,可舉出水解性硅烷、其水解物和它們的混合物。作為水解性硅烷,能夠使用各種烷氧基硅烷,具體可舉出四烷氧基硅烷、烷基三烷氧基硅烷、二烷基二烷氧基、三烷基烷氧基硅烷。這些中,可以單獨使用一種水解性硅烷,根據(jù)需要也可以混合兩種以上水解性硅烷使用。并且,也可以在這些硅烷化合物中配合各種有機聚硅氧烷。作為含有這樣的硅烷化合物的中間層的構(gòu)成材料,例如有DRY SEAL S(東麗dow Corning株式會社制造)。并且,作為中間層的構(gòu)成材料,也可以使用甲基有機硅樹脂和甲基苯基有機硅樹脂等室溫固化型有機硅樹脂。作為這樣的室溫固化型有機硅樹脂,例如有AY42-170、 SR2510、SR2406、SR2410、SR2405、SR2411 (東麗· Dow Corning 株式會社制造)。中間層也可以為涂布膜。作為構(gòu)成涂布膜的涂布材料,能夠很好地使用所謂的油漆涂料,其含有醇酸樹脂、丙烯酸類樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、氟樹脂、丙烯酸硅樹脂、不飽和聚酯樹脂、紫外線固化樹脂、酚樹脂、氯化乙烯樹脂、合成樹脂乳液等合成樹脂和著色劑。上述涂布膜的厚度優(yōu)選0. 01 100 μ m,更優(yōu)選0. 1 50 μ m,特別優(yōu)選0. 5 μ m IOym0并且,作為涂布方法,例如能夠適用噴涂法、浸涂法、流涂法、旋涂法、輥涂法、毛刷涂布法、海綿涂布法等。另外,為了提高涂布膜的硬度、與基體的密合性等物理性能,優(yōu)選在基體和涂布膜的允許范圍內(nèi)加熱。以往,也通過用具有優(yōu)異的防水性/防油性或親水性/疏水性的有機或無機物質(zhì)被覆基體表面來保護基體表面,但由于該有機或無機物質(zhì)一般具有負電荷,所以污染物質(zhì)經(jīng)時性地附著,存在其保護特性顯著喪失的問題。但是,本發(fā)明中,由于如上賦予基體表面正電荷,所以不具有那樣的問題。并且,由于沒有損害基體表面的化學(xué)特性,所以能夠賦予自清潔特性,并依舊維持該有機或無機物質(zhì)的特性。S卩,本發(fā)明中,可以獲得這樣的制品利用對基體表面賦予的正電荷來施展對負性氣體的除去和穩(wěn)定化的功能和基體本身的功能性,同時施展出持續(xù)的“防污·防霧功能”的制品。該技術(shù)能夠應(yīng)用于所有的基體,但通過對具有優(yōu)異的防水性或親水性的有機物質(zhì)的表面賦予正電荷,能夠長期維持其功能,因而特別優(yōu)選應(yīng)用于涂布面、塑料制基體。由此,可以兼有作為“沒有污垢的涂布面或塑料”的功能。本發(fā)明的基體優(yōu)選其表面的至少一部分具有微細的凹凸或孔,以將表面設(shè)定為負性基體吸附量提高的多表面體。在表面存在微細的凹凸或孔的情況下,同時基體表面上的光的反射降低,因而如果是具有透光性部位的基體就能夠使透過該基體的光增大。另外,“光”意味著紫外線、可見光線、紅外線等電磁波,此處“可見光線”意味著具有380nm至 780nm的波長的電磁波。將含有碳和/或熱分解性有機化合物、以及氧化鈦和/或有機硅化合物和/或無機硅化合物的反射率降低劑涂布在基體表面、進行加熱,由此形成上述微細凹凸。另外,將不含碳和/或熱分解性有機化合物但含有選擇了各粒徑的氧化鈦和/或有機硅化合物和/ 或無機硅化合物的反射率降低劑涂布在基體表面、在常溫下干燥,由此形成上述微細孔。本發(fā)明中“碳”意味著碳的單質(zhì),例如能夠取炭黑、石墨、富勒烯、碳納米管或墨汁的形態(tài)。在使用性方面,優(yōu)選墨汁等分散在液態(tài)介質(zhì)中的碳。另外,墨汁是指被動物膠分散后的顆粒的膠體分散液,能夠直接使用。墨汁中的碳濃度能夠適宜設(shè)定。本發(fā)明所使用的 “碳”也可以含有其制造時所使用的金屬催化劑等雜質(zhì),但優(yōu)選那樣的雜質(zhì)少的碳。本發(fā)明中的熱分解性有機化合物只要是通過加熱分解的有機化合物,就沒有特別限定,然而優(yōu)選通過加熱發(fā)生分解并放出氣體的有機化合物。作為加熱溫度,優(yōu)選400°C以上,更優(yōu)選450°C以上,進一步優(yōu)選500°C以上。作為熱分解性有機化合物,例如可舉出膠原蛋白、明膠、動物膠等蛋白質(zhì)、糖或糖醇、水溶性有機高分子和它們的混合物,但優(yōu)選糖或糖醇,更優(yōu)選糖。此處,“糖”是指具有多個羥基和羰基的碳水化合物,可舉出單糖類、二糖類、低聚糖類、多糖類等。作為單糖類,可舉出葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、核糖、赤蘚糖等。作為二糖類,可舉出麥芽糖、乳糖、蔗糖等。作為低聚糖類,可舉出低聚果糖、低聚半乳糖等。作為多糖類,可舉出淀粉、纖維素、果膠等。這些糖可以單獨使用,也可以為混合物。從使用性的觀點出發(fā),作為糖,優(yōu)選高水溶性的糖。因此,在本發(fā)明中,可很好地使用選自由單糖類和二糖類組成的組中的一種、或兩種以上的混合物。“糖醇”是指糖的羰基被還原后的物質(zhì)。作為糖醇,具體可舉出赤蘚醇、蘇糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、核醣醇、甘露醇、山梨糖醇、麥芽糖醇、肌醇等。這些糖醇可以單獨使用,并且,也可以作為兩種以上糖醇的混合物使用。作為“水溶性有機高分子”,只要為水溶性,就能夠使用任意的熱分解性有機高分子,可舉出聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物等聚醚;聚乙烯醇;聚丙烯酸(包括堿金屬鹽、銨鹽等鹽)、聚甲基丙烯酸(包括堿金屬鹽、銨鹽等鹽)、聚丙烯酸-聚甲基丙烯酸(包括堿金屬鹽、銨鹽等鹽)共聚物;聚丙烯酰胺;聚乙烯吡咯烷酮等。上述水溶性有機高分子由于能夠作為糖或糖醇的溶解助劑發(fā)揮功能,因而優(yōu)選與糖或糖醇一起配合。由此能夠使糖或糖醇良好地溶解在反射率降低劑中。上述組合物中的碳和/或熱分解性有機化合物的濃度能夠根據(jù)基體表面處理的程度適宜變更,但典型的濃度為0.01 15重量%,優(yōu)選為0. 05 10重量%,更優(yōu)選為 1. 0 5. 0重量%。作為本發(fā)明所使用的無機硅化合物,可舉出二氧化硅、氮化硅、碳化硅、硅烷等,但優(yōu)選二氧化硅。作為二氧化硅,能夠使用氣相法二氧化硅、膠態(tài)二氧化硅、沉降二氧化硅等,但優(yōu)選膠態(tài)二氧化硅。作為市售的膠態(tài)二氧化硅,能夠使用例如PL-1、PL-3(扶?;瘜W(xué)工業(yè)株式會社),作為聚硅酸鹽,能夠使用WM-12 (多摩化學(xué)工業(yè)株式會社制造)、硅溶膠 51 (Colcoat株式會社制造)等。上述組合物中的無機硅化合物的濃度能夠根據(jù)基體表面處理的程度適宜變更,但典型的濃度為0. 01 98重量%,優(yōu)選為0. 1 90重量%,更優(yōu)選為10 80重量%。本發(fā)明中在也賦予光學(xué)特性(提高透過率)性能時所使用的氧化鈦,是指鈦的氧化物,例如可舉出Ti02、Ti03、TiO、TiO3AiH2O等各種一氧化鈦、二氧化鈦、過氧化鈦等,但優(yōu)選具有過氧基的過氧化鈦。并且,氧化鈦優(yōu)選為微粒狀。氧化鈦也可以為無定型、銳鈦礦型、 板鈦礦型、金紅石型的任一結(jié)晶型,但優(yōu)選無定型,特別優(yōu)選無定型和銳鈦礦型的混合物。 作為氧化鈦,本發(fā)明中能夠使用市售的各種結(jié)晶型氧化鈦的溶膠液。另外,作為氧化鈦,優(yōu)選金屬摻雜氧化鈦。作為金屬摻雜氧化鈦所含有的金屬,優(yōu)選選自由金、銀、鉬、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣和鉭組成的組中的至少一種金屬元素。作為金屬摻雜氧化鈦,能夠使用將市售的各種結(jié)晶型氧化鈦的溶膠液與各種金屬的溶膠液混合而成的物質(zhì)。作為金屬摻雜氧化鈦,特別優(yōu)選金屬摻雜過氧化鈦。作為金屬摻雜過氧化鈦的制造方法,既可以采用以一般的二氧化鈦粉末的制造方法即鹽酸法或硫酸法為基礎(chǔ)的制造方法,也可以采用各種的液體分散二氧化鈦溶液的制造方法。而且,能夠在任一制造階段使上述金屬與過氧化鈦形成復(fù)合體。例如,作為上述金屬摻雜過氧化鈦的具體制造方法,可舉出已述的第1 第3制造方法、和溶膠-凝膠法。本發(fā)明所使用的反射率降低劑優(yōu)選與如上所述得到的無定型過氧化鈦一起含有銳鈦礦型過氧化鈦。作為銳鈦礦型過氧化鈦,可以通過對無定型過氧化鈦進行加熱(典型的是在后述的透光性基體表面涂布后)轉(zhuǎn)變得到,但優(yōu)選銳鈦礦型過氧化鈦不是通過加熱無定型過氧化鈦而轉(zhuǎn)變得到的。即,反射率降低劑所含有的銳鈦礦型過氧化鈦可以是一部分無定型過氧化鈦通過加熱而發(fā)生轉(zhuǎn)變后在原位形成的,但優(yōu)選銳鈦礦型過氧化鈦的至少一部分(優(yōu)選全部)是從外部另外添加的。上述反射率降低劑中的二氧化鈦的濃度能夠根據(jù)基體表面處理的程度適宜變更,但典型的濃度為0. 01 90重量%,優(yōu)選為0. 1 50重量%,更優(yōu)選為1 20重量%。本發(fā)明的反射率降低劑能夠進一步含有有機硅化合物。作為有機硅化合物,例如可舉出各種有機硅烷化合物、以及硅油、硅橡膠和有機硅樹脂等硅氧烷。這些化合物可以單獨使用,也可以為混合物。作為硅氧烷,優(yōu)選分子中具有烷基硅酸酯結(jié)構(gòu)或聚醚結(jié)構(gòu),或者具有烷基硅酸酯結(jié)構(gòu)和聚醚結(jié)構(gòu)這兩種結(jié)構(gòu)。此處,烷基硅酸酯結(jié)構(gòu)是指在硅氧烷骨架的硅原子上結(jié)合有烷基的結(jié)構(gòu)。另一方面,聚醚結(jié)構(gòu)是指具有醚鍵的結(jié)構(gòu),但并不限于這些, 具體可舉出聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚環(huán)氧丁烷、聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、 聚乙烯聚丁二醇共聚物、聚丁二醇-聚環(huán)氧丙烷共聚物等分子結(jié)構(gòu)。其中,聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物從通過其嵌段度和分子量能夠控制基體表面的浸濕性的觀點出發(fā)是優(yōu)選的。作為有機硅化合物,特別優(yōu)選分子中具有烷基硅酸酯結(jié)構(gòu)和聚醚結(jié)構(gòu)這兩種結(jié)構(gòu)的硅氧烷。具體地說,適合的是聚醚改性聚二甲基硅氧烷等聚醚改性硅氧烷。其能夠用公知方法制造,例如能夠通過日本特開平4-MM99號公報的合成例1、2、3、4、日本特開平 9-165318號公報的參考例記載的方法等制造。特別適合的是使兩末端甲代烯丙基聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物與二氫聚二甲基硅氧烷反應(yīng)而得到的聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物改性聚二甲基硅氧烷。具體能夠使用TSF4445、TSF4446 (GE東芝有機硅株式會社)、KP系列(信越化學(xué)工業(yè)株式會社)以及SH200、SH3746M、DC3PA、ST869A (東麗· Dow Corning株式會社)等。上述組合物中的有機硅化合物的濃度能夠根據(jù)基體表面處理的程度適宜變更,但典型的濃度為0. 01 5. 0重量%,優(yōu)選為0. 05 2. 0重量%,更優(yōu)選為0. 1 1. 0重量%。本發(fā)明所使用的光學(xué)特性提高用反射率降低劑優(yōu)選含有水性介質(zhì)(水、醇或它們的混合物)或非水性介質(zhì)(有機溶劑等)。在碳的分散性和熱分解性有機化合物的溶解性的方面,本發(fā)明的反射率降低劑優(yōu)選含有水性介質(zhì)。這些介質(zhì)的濃度典型地為50 99. 9 重量%,優(yōu)選為60 99重量%,更優(yōu)選為70 97重量%。將本發(fā)明所使用的含有碳和/或熱分解性有機化合物的反射率降低劑涂布在基體表面,并進行加熱。由此,基體表面的反射率降低,透光性提高。對反射率降低劑的涂布裝置和涂布方法沒有特別限定,能夠使用任意的裝置和方法,例如能夠使用浸漬施工法、噴霧施工法、輥涂機施工法、旋涂機施工法、海綿片施工法等任意的涂布方法。上述加熱只要在碳以二氧化碳的形式噴出或反射率降低劑中的熱分解性有機化合物發(fā)生分解的溫度以上即可,沒有特別限定,但是熱分解性有機化合物為糖或糖醇、或者為水溶性有機高分子時,優(yōu)選在產(chǎn)生水蒸汽、二氧化碳等分解氣體的溫度以上,更優(yōu)選 4000C以上,進一步優(yōu)選450°C以上,再進一步優(yōu)選500°C以上。對于加熱溫度的上限沒有特別限定,但是從對基體各種特性的影響的方面考慮,優(yōu)選設(shè)定為1000°C以下,更優(yōu)選為 8500C以下,進一步優(yōu)選為800°C以下。加熱時間也沒有特別限定,只要充分進行熱分解性有機化合物的碳化即可,但是優(yōu)選為1分鐘至3小時,更優(yōu)選為1分鐘至1小時,進一步優(yōu)選為1分鐘至30分鐘。在反射率降低劑中存在過氧化鈦時,通過加熱,過氧化鈦變?yōu)檠趸?二氧化鈦)。此時,進而無定型氧化鈦轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型氧化鈦(一般,通過在100°c將無定型氧化鈦加熱2小時以上,無定型轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型)。因此,在本發(fā)明的反射率降低劑中含有無定型過氧化鈦時,通過無定型過氧化鈦一無定型氧化鈦一銳鈦礦型氧化鈦的過程而得到的銳鈦礦型氧化鈦存在于基體表面上。進而,在上述反射率降低劑中已經(jīng)含有銳鈦礦型過氧化鈦時,通過加熱,其直接變?yōu)殇J鈦礦型氧化鈦。在經(jīng)加熱處理的基體表面,通過反射率降低劑中的碳以二氧化碳的形式噴出或來源于熱分解性有機化合物的分解物(水蒸汽、二氧化碳等)噴出,形成表面具有大量微細凹凸的多孔質(zhì)層。通過該微細凹凸,使基體表面的反射率降低,結(jié)果提高基體的光透過率。 上述多孔質(zhì)層的平均層厚只要使基體的透過率提高,就沒有特別限定,但是優(yōu)選0. 05 0. 3 μ m (50 300nm),更優(yōu)選80 250nm,進一步優(yōu)選100 250nm,特別優(yōu)選120 200nm。上述多孔質(zhì)層的表面優(yōu)選具有最大高度(Rmax)為50nm以下的表面粗糙度,最大高度更優(yōu)選為30nm以下。其中,多孔質(zhì)層是由基板面形成的,孔的深度也包括層厚度部分或表層厚度部分。通過這樣的大量的微細凹凸的存在,基體表面的反射率降低,其結(jié)果,該基體的光透過率提高。多孔質(zhì)層所含有的氧化鈦的粒徑優(yōu)選Inm lOOnm,更優(yōu)選Inm 50nm,進一步優(yōu)選Inm 20nmo另一方面,不含碳和/或熱分解性有機化合物但含有氧化鈦和/或有機硅化合物和/或無機硅化合物的反射率降低劑涂布在基體表面上后不需要高溫以上)加熱。 因此,在基體表面涂布后,通過在常溫以上(不足300°c)干燥,能夠由氧化鈦和/或有機硅化合物和/或無機硅化合物的各顆粒的堆積物在該表面形成微細孔??椎拇笮『托螤钅軌蛲ㄟ^適宜調(diào)整氧化鈦和/或有機硅化合物和/或無機硅化合物的各顆粒的粒徑來控制。由此,能夠得到表面積大且光透過特性高的基體。在此,不是通過對基體本身的表面進行蝕刻處理等來形成微細的凹凸或孔,而是通過在其表面形成薄的多孔質(zhì)層來在基體表面形成微細的凹凸或孔,因而不需要對基體本身進行微細加工,容易地形成凹凸或孔。并且,由于作為多孔質(zhì)層前體的反射率降低劑是通過涂布而應(yīng)用于基體表面的,所以能夠在寬廣的范圍處理基體表面,進而,即使是如透鏡那樣具有曲面的基體,也能夠容易地形成凹凸或孔。因此,本發(fā)明的該方式中,由于通過不管基體的材質(zhì)和形狀如何均可適用的簡易方法來增加基體對負性氣體的吸附量,所以在增大表面積的同時,可以降低反射率,由此, 能夠提供透過率增大且光學(xué)特性提高了的兼具低反射性的基體。除上述成分以外,在本發(fā)明所使用的反射率降低劑中能夠配合已述那樣的各種正電荷物質(zhì)、負電荷物質(zhì)或它們的混合物。由此,可避免或減小基體表面的污染,因而能夠長期在保護基體的同時維持對負性氣體的吸附/脫離、對負性氣體的穩(wěn)定化和低反射性。另外,這些正電荷物質(zhì)、負電荷物質(zhì)或它們的組合由于使基體表面成為親水性,所以可防止或減少在基體表面形成水滴。因此,能夠避免因基體表面的水滴所產(chǎn)生的折射和漫反射導(dǎo)致透光性降低。本發(fā)明的該方式中,在上述多孔質(zhì)層與基體表面之間也可以存在中間層。上述中間層例如能夠由能對基體賦予親水性或疏水性、或者防水性或防油性的各種有機或無機物質(zhì)構(gòu)成。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明不使用人工的能量,能夠自然除去負性氣體分子,因而可以在要求除去或無害化負性氣體分子的任意領(lǐng)域中利用,例如可很好地用于由玻璃、金屬、陶瓷、混凝土、木
19材、石材、高分子樹脂罩、高分子樹脂片、纖維(衣服、窗簾等)、密封劑等或它們的組合構(gòu)成的建材;空調(diào)室外機;廚房機器;衛(wèi)生機器;照明器具;汽車;自行車;自動二輪車;航空器; 火車;船舶等在室內(nèi)外利用的物品、或各種機械、電子機器、電視機等的面板。特別優(yōu)選用于室外使用的建筑部件,使用該建筑部件建造的房屋、大廈、道路、隧道等建筑物能夠經(jīng)時性地發(fā)揮高的效果。另外,通過本發(fā)明得到的基體特別是作為要求提高光透過性、降低光反射率的機器的部件是有效的。例如能夠用于太陽能電池等光電池的面玻璃;液晶顯示屏、等離子體顯示屏、有機EL顯示屏、布朗管電視機等各種顯示屏的面玻璃;透鏡等光學(xué)元件;窗玻璃等建筑部件;以及各種受光體、發(fā)光體、投影儀、偏光玻璃、光學(xué)玻璃等。特別是在用于室外使用的太陽能電池等光電池的面玻璃、熱電池的反射鏡表面時,通過二氧化碳削減、外氣體凈化和低反射性,還有助于發(fā)電效率的提高。實施例以下,通過實施例,更詳細地例證本發(fā)明,但本發(fā)明不限定為實施例。評價液1 (正電荷成膜液導(dǎo)電體和電介體的復(fù)合體分散液)的制備準(zhǔn)備溶液,S卩,使97% CuC12 · 2H20(氯化銅)(日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制造)0. 463g完全溶解在純水500ml中,在得到的溶液中進一步添加50%四氯化鈦溶液 (Sumitomo Sitix株式會社制造)10g,加純水定容為1000ml。向該溶液中滴加將25%氨水 (高杉制藥株式會社制造)進行10倍稀釋后的氨水,調(diào)整pH7. 0,使氫氧化銅和氫氧化鈦的混合物沉淀。用純水清洗該沉淀物以使上清液的電導(dǎo)率為0. 8mS/m以下。電導(dǎo)率為0. SOmS/ m時停止清洗,制作0. 81wt%濃度的氫氧化物340g。接著,將其一邊冷卻為12°C —邊添加35%過氧化氫溶液(Taiki藥品工業(yè)株式會社制造)25g,攪拌16小時,得到綠色透明的摻雜有銅的0. 90wt %的無定型過氧化鈦水溶液 365g。將其用純水稀釋,制備0.85wt%的作為導(dǎo)電體的銅和作為電介體的無定型過氧化鈦的分散液385g,作為評價液1。評價液2 (正電荷多孔膜液)的制備在評價液l(385g)中添加精白糖(市售品)2重量%和有機硅表面活性劑 Z-B (Sustainable Titania ^Technology 株式會社制造)20 重量%,作為評價液 2。評價液3 (兩性電荷成膜液)的制備準(zhǔn)備溶液,即,在純水1000ml中添加50%四氯化鈦溶液(Sumitomo Sitix株式會社制造)20g,加純水定容為2000ml。向該溶液中滴加將25 %氨水(高杉制藥株式會社制造)進行10倍稀釋后的氨水,調(diào)整pH7. 0,使氫氧化鈦的混合物沉淀。用純水清洗該沉淀物直至上清液的電導(dǎo)率為0. 8mS/m以下。電導(dǎo)率變?yōu)?. 702mS/m時停止清洗,制作固體成分濃度為0. 73wt%的氫氧化物860g。接著,一邊將其冷卻為1 5°C —邊添加35%過氧化氫(Taiki藥品工業(yè)株式會社制造)50g,攪拌16小時,得到淡黃褐色透明的、固體成分濃度為0. 86wt%的無定型過氧化鈦溶液905g。取該無定型過氧化鈦溶液100g,加入調(diào)整為0. 5摩爾/升的硝酸銀水溶液 2. 0g,攪拌混合,制作成黃色透明的分散有硝酸銀的無定型過氧化鈦分散液102g。接著,將評價液1與上述銀摻雜無定型過氧化鈦以1 1混合,制備銅(正電荷物質(zhì))和銀(負電荷物質(zhì))摻雜無定型過氧化鈦分散液204g,作為評價液3。
評價液4 (兩性電荷多孔膜液)的制備在評價液3中添加精白糖(市售品)2重量%和有機硅表面活性劑 (Z-B (Sustainable Titania ^Technology 株式會社制造))20 重量%,作為評價液 4。評價液5 (高透過·防污兩性電荷多孔膜液)的制備將鋯和銅(正電荷物質(zhì))摻雜二氧化鈦(無定型過氧化鈦)水分散液 Z18-1000superA(Sustainable Titania ^Technology 株式會社制造)(濃度調(diào)整為 0. 6 重量%)、銳鈦礦型過氧化鈦(負電荷物質(zhì))水分散液(B51 (Sustainable Titania Technology株式會社制造))(濃度調(diào)整為0.6重量% )和聚硅酸鹽((WM_12 (多摩化學(xué)工業(yè)株式會社制造))以1 1 8(重量比)的比例混合,進而,向該混合物中添加有機硅化合物水分散液(Z-B (Sustainable Titania Technology株式會社制造))10重量%和市售的上白糖1重量%,作為評價液5。評價液6 (兩性電荷防污高透過膜液)的制備準(zhǔn)備溶液,即,使SnC12 ·2Η20(氯化亞錫)1. 188g完全溶解在純水IOOOg中,在得到的溶液中進一步添加50%四氯化鈦溶液(Sumitomo Sitix株式會社制造)20g,加純水定容為2000g。向該溶液中滴加將25%氨水(高杉制藥株式會社制造)進行10倍稀釋后的氨水,調(diào)整pH7. 0,使氫氧化錫和氫氧化鈦的混合物沉淀。用純水清洗該沉淀物直至上清液的電導(dǎo)率為0. 8mS/m以下。電導(dǎo)率為0. 713mS/m時停止清洗,制作成0. 51wt%濃度的氫氧化物834g。接著,將其一邊冷卻為1 5°C —邊添加35%過氧化氫溶液(Taiki藥品工業(yè)株式會社制造)56g,攪拌16小時,得到黃褐色透明的摻雜有錫(負電荷物質(zhì))的無定型過氧化鈦溶液878g。將其與鋯和銅(正電荷物質(zhì))摻雜二氧化鈦(無定型過氧化鈦)水分散液: Z18-1000superA(Sustainable Titania Technology 株式會社制造濃度調(diào)整為 0. 6 重量%的水分散液)以及聚硅酸鹽(WM-12:多摩化學(xué)工業(yè)株式會社制造)以1 1 8(重量比)的比例混合,進而向該混合物中加入Z_B(Sustainable Titania Technology株式會社制造)10重量%,作為評價液6。評價1 各功能膜的(X)2吸附能評價評價基體的制備將評價液1 5和比較液1直接噴涂在市售玻璃容器瓶(容積615cc、表面積 430cm2)內(nèi)部,涂布形成膜厚為IOOnm 120nm的干燥膜,用電爐以550°C加熱15分鐘,制備成分別形成有功能膜的評價基體1 5。在評價基體1 5和未制膜基體的玻璃容器(帶蓋)的內(nèi)部以點燃狀態(tài)盛放市售的蠟燭(高=5cm、徑=7. 5mm),測定直至火焰熄滅的時間,計測對蠟燭燃燒所產(chǎn)生的(X)2的吸附能。每次結(jié)束都用純水對其進行清洗,干燥,重復(fù)3次評價。其平均時間如表1所示。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種負性氣體分子的除去方法,包含下述工序使基體吸附負性氣體分子的工序,所述基體在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì);和利用流體使吸附在所述基體上的所述負性氣體分子從所述基體脫離的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述負性氣體分子為二氧化碳。
3.一種負性氣體分子的無害化方法,包含下述工序使基體吸附負性氣體分子的工序,所述基體在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì);從吸附在所述基體上的所述負性氣體分子中除去電子,形成中性氣體分子的工序;和使所述中性氣體分子從所述基體脫離的工序。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其中,所述負性氣體分子為氧、臭氧、鹵素氣體、氟化合物、氯化合物、氮氧化物、或硫氧化物、或它們的離子。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的方法,其中,所述正電荷物質(zhì)為選自由下述物質(zhì)組成的組中的一種、或兩種以上,(1)陽離子;(2)具有正電荷的導(dǎo)電體或電介體;和(3)具有正電荷的導(dǎo)電體與電介體或半導(dǎo)體、的復(fù)合體。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項所述的方法,其中,所述負電荷物質(zhì)為選自由下述物質(zhì)組成的組中的一種或兩種(4)陰離子;(5)具有負電荷的導(dǎo)電體或電介體;(6)具有負電荷的導(dǎo)電體與電介體或半導(dǎo)體、的復(fù)合體;(7)具有光催化功能的物質(zhì)。
7.一種負性基體分子的除去或無害化用基體,在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)。
8.如權(quán)利要求7所述的基體,其中,在表面的至少一部分具有微細凹凸或微細孔。
9.一種制造權(quán)利要求8所述的基體的方法,其特征在于,將含有碳和/或熱分解性有機化合物、以及氧化鈦和/或有機硅化合物和/或無機硅化合物的反射率降低劑涂布在基體表面,進行加熱或常溫下干燥;或者將不含碳和/或熱分解性有機化合物但含有氧化鈦和/或有機硅化合物和/或無機硅化合物的反射率降低劑涂布在基體表面,進行加熱或常溫下干燥。
10.如權(quán)利要求7或8所述的基體,其中,所述基體的至少一部分具有透光性。
11.一種光學(xué)元件、光電池、運輸工具或建筑部件,其具備權(quán)利要求7、8或10所述的基體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種負性氣體分子的除去方法,該方法包含使基體吸附負性氣體分子的工序,所述基體在基體表面上或基體表面層中具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì);和利用流體使吸附在上述基體上的上述負性氣體分子從上述基體脫離的工序。本發(fā)明的特征在于,通過使具有正電荷物質(zhì)或具有正電荷物質(zhì)和負電荷物質(zhì)的基體吸附負性氣體分子,來將其除去或無害化處理。由此,能夠提供一種能經(jīng)濟有效地將二氧化碳等負性氣體分子除去或無害化處理的簡便方法。
文檔編號B01J35/02GK102448584SQ20108002387
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者松井義光, 緒方四郎 申請人:薩斯堤那普爾科技股份有限公司