Tilex量子触媒
Tilex量子触媒Quantum Catalystは 、安心安全な高機能空間構築に必須な「消臭、抗菌、坑ウイルス、防汚、防カビ」の光触媒5機能を、紫外光も可視光も届かない暗所でも発現します。このTilex量子触媒は酸化チタン光触媒に第2物質を担持合成します。Tilex量子触媒は、赤外～可視光～紫外光までの広範囲な光量子エネルギーを吸収、励起電子とホールを近隣空間へ放出し、水中で水を電気分解する強力な光触媒効果を発現します。Tilex量子触媒の母材の酸化チタン光触媒は紫外光を必要としますが、担持した第2物質の働きで暗所でも光触媒効果を発現するようになります。
Tilex量子触媒と光触媒の光触媒効果の強度と光エネルギー吸収域には大きな違いが有りますが、共に光量子エネルギーを吸収して励起する電子とホールで近隣有機物を酸化還元する光触媒5機能を発現し、自身は変化・消耗することなく光触媒効果が永遠に継続します。
光の無い暗所で光触媒効果を発現する光触媒から生まれるTilex量子触媒は、夢の触媒と言われています。
産業のダイヤモンド原石であるTilex量子触媒は、あらゆる局面で活躍する製品開発をお手伝いします。Tilex量子触媒が夢の触媒として光の無い暗所で光触媒機能を発現することは、公的機関で確認されています。
超臨界場 -iTPホーン-
水溶液に超音波を放射すると超臨界場がジェット状に発生していることが写真のように確認できます。
同一超音波電力を放射しても超音波ホーンの形状で発生する超臨界場の形状が変わります。
同一電力の超音波の注入しても、左の写真に示す従来形ホーンでは短い線状の超臨界場しか生成できませんが、右の写真に示すiTPホーンでは立体的な大きなデメンションの超臨界場が生成され、ホーン形状が超臨界場の生成に重要な役割を演じます。
立体的な大きなディメンションの超臨界場を生成すれば、大きな超臨界場で1次粒子の酸化チタンの凝集を防止しながら効果的に第2物質を担持できます。超臨界場中に長く留めれば超臨界場中で合成確率が高くなり、粒径を微細化した大きな比表面積のTiex量子触媒を合成でき、光触媒効果の大きな夢の触媒が実現されることになります。
iTPホーンの形状
iTPホーンは、2段の放射面を有し、各段の放射面から互いに位相が異なる超音波を放射します。
2段の放射面から位相がπ/4 rad（90度）異なるコヒーレントな超音波を同心円状に放射すると、外周と内周の超臨界場ジェット境界面でパラメトリック振動生じ、超音波ジェット進行の垂直方向に振動し同心円を外側に押し出す力が生まれ、超音波ジェットを大きなデメンションの立体構造の超臨界場が生成します。
チタン合金で製造するiTPホーンは図の通りの簡潔な構造であり、従来の超音波ホーンに簡単に置き換えることができ、立体構造の超臨界場を発生でき発生効率が改善されます。
iTPホーンは、20KHz駆動ドライバー、振幅を増幅するブースターに、直列接続して使用します。
iTPホーン放射面の溶蝕
超音波の放射でホーン放射面が次第に溶蝕erosionされ、ひいては効率が低下しエネルギー使用効率が減少します。エネルギー使用効率を高く保つには、溶蝕深度1mmが使用限界となります。
溶蝕深度が1mmに達したホーン放射面を示します。写真左の従来型ホーンでは溶蝕が中央部に集中しています。写真右のiTPホーンでは溶蝕が放射面全体にほぼ均一に分布し、従来型とiTPホーンの溶蝕面積に大きな差が現れています。
従来型に比べ、iTPホーンでは、広い領域から超音波が放射され、放射エネルギーの面密度が少なり溶蝕速度が遅くなります。さらに、2音波間に生じるパラメトリック振動は超臨界ジェットのディメンションを拡大し第2物質担持に有利な空間を提供します。
超音波放射面積が大きいと、放射する超音波エネルギー総和を大きくでき、Tilexを高速に合成できます。さらに、放射密度を低く抑えられ溶蝕速度を低減し、ホーン寿命を永くでき長時間使用を可能にでき経済性にも優れます。
Tilex量子触媒ゾルの分散
酸化チタンの製造に、乾式の塩素法と湿式の硫酸法が広く使用されています。
欧州などで広く用いられている乾式塩素法は、製造効率がよい長所はあるものの酸化チタン結晶が針状となり肺胞に刺さりアスベストと同様に中皮腫など健康被害を生じる恐れがあります。
一方、溶液から析出する硫酸法は、酸化チタン結晶が丸く肺胞や細胞などに刺さらず容易に体外に排出され、皮腫や肺がん種の健康被害を生じる恐れはありません。
光触媒効果は酸化チタン粒子の比表面積（表面積/重量の比）に比例します。針状の酸化チタンの比表面積は大きく、光触媒効果は高くなる傾向があります。比表面積の観点からは塩酸法は高い光触媒効果を得やすい面がありますが、健康被害を防止する観点から塩素法の酸化チタン使用は避ける必要があります。
当社では硫酸法の丸い結晶構造のST-01を用いて、健康被害発生の発生を未然に防止しています。
硫酸法で製造する石原産業製ST-01の1次粒子は7nmφと微細であり比表面積 300平方m /gを実現し、世界最高クラスの光触媒効果を発現することを藤島教授グループが明らかにしています。
Tilex量子触媒の合成に立ち塞がっていた気相と液相が同時に存在する特殊解は超臨界場で実現できますが、ここで新たな課題が生じます。酸化チタンは紫外光が届かない水中では光触媒効果を発現しないため問題は無かったのですが、第2物質を担持してTilex量子触媒に改質した瞬間に水中でも光触媒効果を発現するようになり新たな問題が発生します。紫外光が届かない水溶液中でも、Tilex量子触媒は励起電子とホールを発生し、プラス電荷とマイナス電荷間で生じるクーロン力が働き新たな凝集力が加わります。新たに生じるクーロン力を抑圧する新しい分散技術が必要となります。
結晶形状による安全性担保
安全な物質でも、先鋭な結晶構造を有すれば健康被害を発生します。
アスベストは、断熱性に優れ広く産業を支えてきました。安価で使いやすい利便性と裏腹に、極少量のアスベストを吸い込むと健康被害を及ぼし長年のちに中皮腫を発症する危険な鉱物です。
角閃石に生じるアクロシドラト（青石綿）とアモサイト（茶石綿）は1995年に使用が禁止されましたが、蛇紋岩に生じるクリソタイル（白石綿）は2006年に禁止されるまで継続使用されていました。
アスベストが健康被害を及ぼす原因は近年詳しく調べられ判明しました。左の電顕写真に見られるように針のように尖ったアスベスト結晶の先端が肺胞に突き刺さり、肺胞を傷つけ体外に排出されなくなることが中皮腫発症の1原因でした。
右の電顕写真は熱加工したアスベスト結晶を示します。先端の針状構造を丸くすることで肺胞に刺さることが無くなり無害化されます。アスベストの発がん性は、針状の結晶構造を排除すれば取り除かれることが判明しています。
光触媒や進歩形光触媒のTilex量子触媒などの主物質である酸化チタンや酸化タングステンの結晶構造から、先鋭な針状を排除すれば、発がん性の危険性を取り除き完全・安心な触媒を担保することができます。
量子触媒Tilexの安全性
塩素法の酸化チタン結晶
㈱テイカ製
硫酸法の酸化チタン結晶
石原産業㈱製
Tilex量子触媒は、丸い結晶の酸化チタン第1物質に安全な第2物質を担持合成します。Tilex量子触媒の安全性は、丸い結晶の酸化チタンを第1物質に用い結晶の尖った先端を排除して担保しています。
結晶の重量当たりの表面積（比表面積）を大きくして光触媒効果を大きくすることはできますが、結晶構造にのみ頼っていては、健康被害発生の危険性を無視したことになり安心安全な光触媒とは言えません。
酸化チタンは、原鉱石のイルメナイトを硫酸で溶解する硫酸法と、塩素ガスで気化する塩素法で製造されています。
塩素法の酸化チタンは左の電顕写真が示すように、結晶先端に先鋭な針状の構造を有し、大きな比表面積を獲得できることから安易に採用されることがありますが、結晶の鋭い先端はアスベストと同様に中皮腫の原因になると危惧されています。
一方、右の硫酸法の酸化チタンは、イルメナイトを硫酸で溶解し温度を下げながら析出して製造する方法であり、析出過程で結晶は丸くなり鋭く尖った先端は生まれず、安心安全な光触媒となります。
結晶が丸い硫酸法の酸化チタンは、比表面積が小さく光触媒効果に劣りますが、
鋭く尖った結晶先端が肺胞に突き刺さる危険性を排除でき
アスベストで問題となった中皮腫被害発生を防止できます。
尖った結晶を用い安易に光触媒効果を改善することに傾注し
健康被害の発生を無視することは将来への禍根を
残し決して許されることではありません。
当社タイレックス工業㈱は、安全な硫酸法の丸い結晶構造の酸化チタンを採用し、
将来の健康被害の発生も許さないことに全力を尽くしています。
硫酸法の丸い酸化チタンの小さい比表面積が光触媒効果を低下させる不利を、
安全な第2物質を担持して光触媒効果を増大する自社開発のオリジナル技術で、
優れた光触媒効果を発現する安心安全な夢の触媒＂Tilex量子触媒”を提供します。