大きな面積の高特性光触媒厚膜ができます

コールドスプレー法による高品位光触媒酸化チタン皮膜の創製

ステータス基礎実証実用化準備

概要

固体粉末材料を超音速ガス流により基材表面に吹き付け、堆積させることで原材料の特性を維持した皮膜を作製できるコールドスプレー法に関する研究を行っています。原材料として優れた光触媒特性を有するアナターゼ型酸化チタンを用いることで、高特性な光触媒皮膜の作製を可能としています。

研究キーワード

従来技術

・材料の溶融を前提とする溶射法
・焼成を必要とする湿式法
・チャンバーが必要な気相合成法

優位性

原材料への入熱をほとんど伴わないことから、熱的相変態等を抑制し、原料の組成を維持した厚膜を大気中で高速成膜が可能です。

特徴

コールドスプレー法は粉末材料を固体のまま基材に衝突・変形・付着させることで成膜するため、塑性変形可能な金属材料に限定した成膜技術でした。これに対し、特殊な微細構造を有する粉末材料を用いることで、セラミック材料である酸化チタン(TiO2)の成膜を実現させました。これにより、熱的相変態による光触媒活性の低下を抑制し、大気中での大面積成膜が実現します。また、成膜条件の一つである作動ガス温度の上昇によって、通常は紫外光でしか活性を示さない酸化チタンの可視光応答性が期待できる黄色皮膜を得ることもできます。これらの成果をもとに、固体セラミックス粒子接合メカニズムの調査や、皮膜変色メカニズムの解明を行っています。

【成果】