2019年04月13日 [光触媒]

UV光とひとくくりに言いますが波長によりその作用が大きく異なります。日焼け止めではUV-AとかUV-Bとかの区分けが有名ですが日焼けを起すUV-A領域は実は光触媒反応を生じさせる380nmも含まれる大事な領域です。逆に言うとこの領域のUVは酸化チタンが効率よく遮蔽してくれるため、市販の日焼け止めクリームの成分にもなっています。
プランクの法則E=hvを信じ切っているヒトは波長が短くなるほどUVの破壊力が増すので促進耐候性試験にキセノンランプ等の短波長UV光のの多い条件を考えがちですが短波長UVでは光触媒は反応しないので、「含まれる顔料の光触媒反応で劣化していく」一般的な塗装塗膜の耐候性をトレースできなくなります・・・使っている私が言うのも何ですが。

ということで、酸化チタンは「光触媒の主役」という側面と「UV遮蔽剤」としての側面があり、両方とも重要な特性ですが・・・現状の産業用では後者がだんぜん大量に使われているのは光触媒関連技術者としてはちょっと頑張らねばならない情けない現状ですね。
ところで酸化チタンは分散の度合いにより、まったく同じTiO2でも可視光線とUV光の透過度に雲泥の差があります。

左は粉末を分散したTiO2（平均粒子径2−5μmくらいか）で右はゾル型TiO2（平均粒子径0．2μm）でどちらも1％溶液です。透明性がかなり違いますが実はUV遮蔽性能は100倍以上違います。
この面白い性質の違いは酸化チタンだけではなく粒子状の顔料一般にいえることなのですが、従って「可視光を遮蔽するなら粒子径をできるだけ大きく」また「UV光を遮蔽するならできるだけ粒子径を小さく」という使い分けに繋がります。興味深い応用例を実践の経験を交えてご紹介したいと考えております。リクエストもお待ちしています。