阅读说明：本技术 光催化剂液体以及涂覆有该光催化剂液体的产品 (Photocatalyst liquid and product coated with the same ) 是由 藤井隆治 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：为了形成致密的光催化剂层,需要锐钛矿型氧化钛微粒在水性介质中长期保持分散的状态。因此本发明提供一种光催化剂液体,其具备光催化剂粒子,所述光催化剂粒子是通过加水分解生成的箭头型形状的晶体粒子的光催化剂与球状的晶体粒子的光催化剂进行结合而成,并且从所述加水分解时所使用的氢氧化物上脱离的阳离子对所述光催化剂粒子进行修饰,所述箭头型形状的晶体粒子,具有5nm～30nm的尺寸,并且其平均尺寸在所述球状的晶体粒子的平均尺寸以上,且所述箭头型形状的晶体粒子的光催化剂是锐钛矿型的晶体粒子。(In order to form a dense photocatalyst layer, it is necessary that the anatase type titanium oxide fine particles are kept dispersed in an aqueous medium for a long period of time. The present invention provides a photocatalyst liquid comprising photocatalyst particles which are formed by bonding a photocatalyst comprising arrow-shaped crystal particles produced by hydrolysis and a photocatalyst comprising spherical crystal particles, and which are modified by cations released from a hydroxide used in the hydrolysis, wherein the arrow-shaped crystal particles have a size of 5 to 30nm and an average size of the arrow-shaped crystal particles is not less than an average size of the spherical crystal particles, and the photocatalyst comprising the arrow-shaped crystal particles is anatase-type crystal particles.)

光催化剂液体以及涂覆有该光催化剂液体的产品

技术领域

本发明，涉及一种光催化剂液体以及涂覆有光催化剂液体的产品，特别地，涉及一种能够形成致密的光催化剂层的光催化剂液体以及涂覆有该光催化剂液体的产品。

背景技术

以往，专利文献1中公开了一种氧化钛的制造方法，其特征在于，包括：混合钛化合物水溶液与碱并进行反应，从而对钛化合物进行加水分解的步骤；分离所述加水分解步骤得到的加水分解物的步骤；将所述分离步骤得到的分离残渣进行干燥的步骤；对所述干燥残渣进行烧制的步骤，其中，在所述加水分解步骤中，预先调制在水性介质中分散有锐钛矿型氧化钛微粒子的分散液，在所述分散液中混合钛化合物水溶液与碱并进行反应，从而进行钛化合物的加水分解。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-120422号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，通过专利文献1中公开的制造方法制造的氧化钛，存在在水性介质中锐钛矿型氧化钛微粒子难以长期保持分散状态的问题。其结果是，在水性介质中，锐钛矿型氧化钛微粒子发生沉淀，其结果是难以形成致密的光催化剂层。

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种能够解决上述问题的光催化剂液体。

解决技术问题的方法

为了解决上述技术问题，本发明的光催化剂液体，

具备光催化剂粒子，所述光催化剂粒子是通过加水分解生成的箭头型形状的晶体粒子的光催化剂与球状的晶体粒子的光催化剂进行结合而成，并且从所述加水分解时使用的氢氧化物上脱离的阳离子，对所述光催化剂粒子进行修饰。

需要说明的是，所述箭头型形状的晶体粒子，具有5nm～30nm的尺寸，并且其平均尺寸大于或等于所述球状的晶体粒子的平均尺寸，

所述箭头型形状的晶体粒子的光催化剂可以是锐钛矿型的晶体粒子。

所述光催化剂粒子，是扁平形状的晶体粒子、和与所述扁平形状的晶体粒子相比具有厚度的立体形状的晶体粒子的结合体。

所述各粒子，为了在可见光的作用下获得光催化活性，应当使得带隙狭窄，例如，可以形成晶体状态的结构缺陷。

当所述扁平形状的晶体粒子的平均尺寸，大于或等于所述立体的形状的晶体粒子的平均尺寸时，在涂覆并干燥光催化剂液体之时，有助于降低光催化剂膜的孔隙率，因此是优选的。

具体地，涂覆干燥后的光催化剂的孔隙率可以在50％以下。这是由于，若光催化剂的单位体积的晶粒个数增多，则再结合速度会变慢。

需要说明的是，本发明的光催化剂液体，能够合适地用于空气净化器、加湿器，或者空调等空气调节器。作为一例，空气调节器的壳体具有透光性，所述光催化剂液体的涂覆对象，能够使用可穿透该壳体的光而获得催化作用。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式的光催化剂液体。需要说明的是，本实施方式的光催化剂液体是指，包含在可见光的作用下获得光催化活性的光催化剂粒子的液体，本实施方式的光催化剂粒子，是所谓的可见光响应型的光催化剂粒子。

图1是示出包含本实施方式的光催化剂粒子的液体的制造步骤的概要说明图，所述光催化剂粒子在可见光的作用下获得光催化活性。

该液体是2种光催化剂粒子的结合体。首先，制造2种光催化剂粒子之一的光催化剂原液(步骤S1)。

为了制造光催化剂原液，首先，准备氢氧化钛、氯化钛、四氯化钛、氧化钛、硫化钛等水溶性的钛酸盐的水溶液(步骤S11)。接着，在该水溶液中，添加由氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氨水等氢氧化物形成的沉淀物生成剂(步骤S12)。由此，在上述水溶液等中生成氢氧化钛的沉淀物。

具体地，例如，准备将四氯化钛为约10重量％～约20重量％的水溶液约10ml，用约1000ml的蒸馏水进行稀释得到的分散液。另外，相对于上述分散液，准备将约20重量％～约30重量％的氨水约10ml用约100ml的蒸馏水进行稀释后的氨水。然后，在上述分散液中滴下约10ml左右的上述氨水，生成氢氧化钛的沉淀物。

接着，从上述分散液中通过离心分离、过滤等提取出沉淀物，之后，为了除去氢氧化钛凝胶自身的杂质，使用纯水、离子交换水、蒸馏水等进行水洗(步骤S13)。在氢氧化钛凝胶中添加约100ml～约500ml的纯水、离子交换水或者蒸馏水，制造氢氧化钛悬浊液(步骤S14)。

接着，在氢氧化钛悬浊液中添加约10ml～约50ml的约25重量％～约45重量％的过氧化氢水并搅拌(步骤S15)后，例如在65℃～450℃的温度下加热2小时～15小时(步骤S16)。这样，得到包含约5nm～约30nm的锐钛矿型晶体的氧化钛的光催化剂原液。需要说明的是，该光催化剂原液中，残留有约5nm以下的结晶化不完全的氧化钛。

这里，本实施方式的光催化剂原液，与现有品相比，就上述的例子而言，特征在于以高浓度和/或大量地添加氨水、和通常来说为氢氧化钠等的氢氧化物。基于如下说明的理由，这是为了使得光催化剂原液中的铵离子等，相对而言是过量的。具体地，在本实施方式中，在铵离子浓度为100ppm以上，优选为150ppm以上的条件下，制造光催化剂原液。

该光催化剂原液，氧化钛的长度方向上的平均尺寸为约10nm。过氧基在在氧化钛的表面进行修饰。因此，在光催化剂原液中，由于过氧基的极化，粒子间的电性排斥力发挥作用，氧化钛相互排斥故而不会凝聚。

另外，就上述的例子而言，由于在光催化性剂原液中的铵离分子相对而言为过量的条件下进行混合，所以铵离子对光催化剂原液内的光催化剂进行修饰，它们产生的排斥力也有助于上述分散。因此，光催化剂原液成为氧化钛均匀地分散的液体。

另外，如此制造的氧化钛，具有1个以上的OH基。另外，由于铵离子的作用，光催化剂原液的pH大于7.0，虽然取决于制造条件而不同，但是通常该pH为7.3左右以上。“

光催化剂原液中包含的氧化钛的晶体粒子，是略箭头型的(以下，称作“箭头型氧化钛”)。略箭头型意味着，通过步骤S14的加热，氧化钛的晶体会从无定形态变成锐钛矿型晶体。需要说明的是，为了使得氧化钛成为略箭头型，就上述的例子而言，需要铵离子以外的杂质尽可能地少。

当然，光催化剂原液中包含的箭头型氧化钛的形状，能够进行控制，除了略箭头型以外，例如，通过在步骤S14、S15之间，对光催化剂原液添加硼，能够使得沿长度方向的断面成为略四边形、略五边形、略八边形等各种扁平的几何学形状。在本实施方式中，光催化剂原液的氧化钛的晶体粒子，只要是扁平形状即可。

即，本说明书中的“扁平形状”的定义是，在面方向上相对宽广，并且厚度方向上相对较薄的形状的总称。面不仅可以是平滑面，也包括略微的凹凸状、曲面状。面的形状也没有限定，可以是圆形、椭圆、六边形、四边形等多边形等中的任一种。扁平形状的光催化剂粒子的大小，在板面方向上，大致处于3nm²～40nm²左右的范围，平均为10nm²～20nm²左右。扁平形状的光催化剂粒子的厚度，大致处于0.3nm～5nm左右的范围，平均为1nm～3nm左右。

化学式1是箭头型氧化钛的化学结构式。如化学式1所示，箭头型氧化钛中，一对钛(Ti)通过5个氧(O)进行键合，并且，各个钛与2个OH基键合。另外，它们整体被作为阳离子的铵离子进行修饰。

接着，制造该2种光催化剂粒子中的另一种的光催化剂原体(步骤S2)。

首先，通过主要成分为氧化铁以及氧化钛的钛铁矿矿石与硫酸进行反应，制造硫酸盐(步骤S21)。接着，从硫酸盐中除去杂质(步骤S22)。然后，使该硫酸盐进行加水分解(步骤S23)，将不溶性的白色含氢氧化钛进行沉淀。此时，形成了一个以上的OH基。

然后，对其进行中和清洗、干燥或烧制，微粒子化成为平均尺寸为6nm左右并且尺寸偏差小的略球型，得到光催化剂原体。如此制造的氧化钛，具有1个以上的OH基。

需要说明的是，上述制造方法，是称作所谓的硫酸法的方法，不限于此，还可以使用氯法、氢氟酸法、氯化钛钾法、四氯化钛水溶液法、醇盐加水分解法等其他的制造方法。

另外，为了获得能够在可见光区域进行吸收的带隙以实现在可见光照射的作用下得到光催化剂作用的目的，可以进行在氧化钛中导入各种掺杂剂、对氧化钛进行高温还原，对氧化钛进行X射线照射等高能量照射等。

光催化剂原体中包含的氧化钛的晶体粒子，具有作为立体形状的球型(以下，称作“球型氧化钛”)。球型氧化钛的晶体粒子的形状，是能够控制的，除了球型以外，例如，还能够是断面为略椭圆型、圆型、方型，它们的折线型等各种立体形状。在本实施方式中，光催化剂原体的氧化钛的晶体粒子，只要是立体的形状即可。

即，本说明书中的“立体形状”，不同于“扁平形状”，其定义是面方向与厚度方向的相对差别较小的形状的统称。

这里，在本实施方式中，使得箭头型氧化钛的晶体粒子的平均尺寸，在球型氧化钛的晶体粒子的平均尺寸以上。若这样，则球型氧化钛会进入箭头型氧化钛的间隙中，并且，如下文所述那样两种氧化钛彼此进行混合。因此，在将光催化剂液体涂覆于被涂覆体并干燥的情况下，可实现光催化剂的孔隙率降低。

接着，制造光催化剂液体(步骤S3)。

首先，在步骤S1制造的光催化剂原液中，混合在步骤S2中制造的光催化剂原体(步骤S31)，根据需要，搅拌该光催化剂原液，使得箭头型氧化钛与球型氧化钛进行结合(步骤S32)。此时，不需要对光催化剂原液进行加热等处理，搅拌速度、搅拌时间等搅拌条件没有特别限定。

这里，如上述所述，光催化剂原液内的氧化钛，被过氧基进行修饰，并且，被作为氢氧化物的铵离子进行修饰，因此分散在光催化剂原液中，并且可以一边维持该状态一边在光催化剂原液中添加光催化剂原体。需要说明的是，上述的分散状态，在制造后即使经过数年，也不会看到沉淀物，因此可认为能够维持该分散状态。

为此，需要避免过氧基的减少，或者，需要避免光催化剂原液中的有助于上述分散的铵离子浓度等杂质的减少。具体地，使得过氧钛酸的浓度例如不会在5w％以下，或者，使得铵离子等杂质例如不会在100ppm以下。

另外，如上文所述，光催化剂原液内的氧化钛和光催化剂原体的氧化钛两者中，均具有1个以上的OH基。因此，两种氧化钛，通过彼此的OH基部分进行氢键结合。也就是说，OH基是置换基。需要留意的是，当然，置换基不限于OH基。

另外，通常的球型氧化钛通过非水系的方式进行制造，箭头型氧化钛通过水系的方式进行制造。因此，在理论上它们不会结合。因此，本发明人为了使它们结合，选择例如包含OH基的球型氧化钛。其结果是，如上文所述，能够通过OH基使得球型氧化钛与箭头型氧化钛彼此进行结合。

球型氧化钛的大部分，与光催化剂原液中的箭头型氧化钛进行结合。需要说明的是，即使对光催化剂原液施加必须的振动等，也没有看到球型氧化钛与箭头型氧化钛分离。

需要说明的是，采用飞秒激光脉冲的漫反射光谱(PP－DRS)法，测量球型的光催化剂粒子形成的光催化剂膜表面的电子·空穴的再结合速度，和涂覆并干燥本实施方式的光催化剂液体而得到的光催化剂膜表面的电子·空穴的再结合速度，结果显示两者具有如下区别。

在球型的光催化剂的情况下，经过20皮秒时，几乎所有的电子·空穴的再结合已结束，但是在本实施方式的光催化剂的情况下，经过20皮秒时，仍有一半以上的电子·空穴的再结合没有结束。这意味着，在本实施方式的光催化剂的情况下，电子·空穴的再结合速度慢。

另外，通过如下公式：

电子浓度＝时刻为0时的电子浓度/1+时刻为0时的电子浓度×电子·空穴的再结合的二次速度常数×时间+基准线

计算出两者的电子浓度，结果发现，球型的光催化剂的电子浓度为约10×10¹²cm³/s，本实施方式的光催化剂的电子浓度为约1×10¹²cm³/s。

可确认两者之间有约10倍左右的电子浓度的差异。这意味着，实施方式的含有光催化剂的过滤器16的光催化性，与仅仅使用球状的光催化剂粒子的过滤器的光催化性相比，优越10倍。

即，电子与空穴的“再结合速度”慢，与光催化剂性优良具有相同的意思。决定“再结合速度”的参数，如“B.Ohtani,S.-W.Zhang,S.-i.Nishimoto and T.Kagiya,J.Photochem.Photobiol.,A:Chem.,64,223(1992)”，“B.Ohtani and S.-i.Nishimoto,J.Phys.Chem.,97,920(1993)”中记载的，有光催化剂粒子的结晶性，以及，光催化剂粒子的直径(表面积)。

在想要实现无定形状态的光催化剂的高结晶化的情况下，需要成为主要阻碍因素的杂质接近零，并且，需要确保充足的时间用于结晶化。因此，在本发明的情况下，如上文所述，为了除去杂质，用纯水、离子交换水、蒸馏水等进行水洗，例如在65℃～400℃的温度下加热2小时～15小时。即，使用“扁平形状”的光催化剂粒子，有助于提高“再结合速度”，能够实现光催化剂的高结晶化。

这里，光催化剂粒子的直径越小则光催化剂粒子的表面积越大，其结果是，能够吸附于光催化剂粒子的表面的分子个数增多，催化剂活性升高。另一方面，如“J.Phys.Chem.,99,16655(1995)”中记载的，当光催化剂粒子的粒径为2nm以下时，容易发生电子与空穴的成对再结合，因此可以说催化剂活性降低。

本实施方式的含有光催化剂的过滤器16，其光催化剂中的“扁平形状”的光催化剂粒子的大小具有5nm～30nm的偏差。其中，该光催化剂粒子中，5nm以下的粒子的结晶化不完全。其结果是，2nm以下的大小的光催化剂粒子，存在产生上述成对再结合，催化剂活性降低的情况。

该缺点，能够通过使用“立体形状”的光催化剂粒子来消除。即，“立体形状”的光催化剂粒子，直径的平均大小为6nm，并且直径的大小的偏差较小。因此，“立体形状”的光催化剂粒子与“扁平形状”的光催化剂粒子进行结合而成的光催化剂粒子，相对而言，尺寸为2nm以下的粒子较少。即，与5nm～30nm的大小的光催化剂粒子一起使用各个直径的大小为6nm的光催化剂粒子，可减小成为成对再结合的产生原因的2nm以下的大小的光催化剂粒子的比例，可减轻该缺点。

(比较例)

1.在基板上仅仅涂覆光催化剂原液并干燥后，使用电子显微镜观察该基板表面发现，在表面附着的氧化钛具有平均约60％的孔隙率。

2.将球型氧化钛混入蒸馏水中后，在基板上进行涂覆并干燥后，使用电子显微镜观察该基板表面发现，在表面附着的氧化钛具有平均约70％的孔隙率。

3.在基板上涂覆本实施方式的光催化剂液体并干燥后，使用电子显微镜观察该基板表面发现，在表面附着的氧化钛具有平均约30％的孔隙率。没有看到孔隙率超过45％的部分。

另外可确认，在基板上涂覆本实施方式的光催化剂液体并干燥而成的光催化剂膜中，光催化剂晶体的取向性高。进一步，还能够确认光催化剂膜的强度优良。

需要说明的是，即使将本实施方式的光催化剂液体内的2种形状的氧化钛的混合比例变化为约3：7、约5：5、约7：3等，孔隙率也没有大的差别。

值得一提的是，随着光催化剂液体中的球状的氧化钛的含有比例升高，处于箭头状的氧化钛与球状的氧化钛结合的状态的氧化钛变重，会在光催化剂液体中沉淀。结果可知，箭头状的氧化钛与球状的氧化钛的比例，优选为约3：7至约7：3，最优选为约5：5。

需要说明的是，在本实施方式中，主要以作为光催化剂液体的含有氧化钛的液体为例子进行说明，但是不限于液状，也包括凝胶状、溶胶状的催化剂。另外，光催化剂活性物质，不限于氧化钛(TiO₂)，还可以是Fe₂O₃，Cu₂O，In₂O₃，WO₃，Fe₂TiO₃，PbO，V₂O₅，FeTiO₃，Bi₂O₃，Nb₂O₃，SrTiO₃，ZnO，BaTiO₃，CaTiO₃，KTaO₃，SnO₂，ZrO₂，Si，GaAs，CdSe，GaP，CdS，ZnS等。

实施例

(实施例1)

图2是示出本发明的实施例1的空气净化器100的示意性内部结构的剖面图。本实施例的空气净化器100，如图2所示，具备如下说明的吸入口10、桨叶12、臭氧气体产生器14、含有光催化剂的过滤器16、光源18、排出口20、光催化剂溶液喷雾器22、控制部24、壳体30。

吸入口10，形成于壳体30的第1面，是吸入空气净化器100的设置位置周围的空气的部分。在吸入口10中设置有，滤过式过滤器、静电式过滤器等。这些过滤器中，可以含有下文所述的光催化剂。需要说明的是，从吸入口10吸入的空气，不仅仅是指构成包围地球的大气层的下层部分的无色透明的混合气体，还包括细小的粒子(花粉、尘埃等)和异味(宠物或烹饪时等的异味等)。

桨叶12，设置在壳体30的吸入口10附近。桨叶12，用于从吸入口10吸入空气，并且从排出口20排出净化空气。当然，只要是在壳体30内即可，桨叶12例如也可以设置在排出口20附近。

臭氧气体产生器14，产生混入通过驱动桨叶12而被吸入壳体30内的空气中的臭氧气体。臭氧气体产生器14，必需设置在与含有光催化剂的过滤器16相比处于气体流路的上游的位置。需要说明的是，在臭氧气体产生器14的附近，设置有用于测量臭氧浓度的臭氧传感器，控制部24基于臭氧传感器的检测结果控制臭氧产生量。

含有光催化剂的过滤器16，设置在臭氧气体产生器14产生的臭氧气体和从吸入口10吸入的空气的混合气体的流路上。在含有光催化剂的过滤器16上，涂覆有在所述的实施例中已说明的光催化剂液体。

图2中示出了设置有2个含有光催化剂的过滤器16的例子，该个数仅仅是示例，也可以是1个，还可以是3个以上。另外，代替含有光催化剂的过滤器16，也可以使用含有光催化剂的片材。

进一步，代替含有光催化剂的过滤器16，通过在壳体30的整体或者至少内壁上混入或涂覆光催化剂，能够提高壳体30内的空间效率。需要说明的是，壳体30，若在制造阶段混入光催化剂，则壳体30的内壁以及外壁表面均会存在光催化剂。在这种情况下，可实现与壳体30的外壁接触的空气也在光催化剂作用下被净化的效果。

光源18，对含有光催化剂的过滤器16进行照明。光源18，是紫外光、可见光等，只要能够对含有光催化剂的过滤器16的光催化剂赋予光催化作用即可。光源18，朝向附图的纸面向内延伸。光源18的个数也仅仅是示例，不限于图示的个数。

需要说明的是，如下文所述，在光催化剂是所谓的可见光响应型，并且，采用骨架类型以使得壳体30的至少一部分为透明或半透明的情况下，不一定必须将光源18设置在壳体30内。

排出口20，是将经过含有光催化剂的过滤器的净化空气排出到壳体30外的部分。排出口20，设置在作为壳体30的第1面的背面的第2面上。

光催化剂溶液喷雾器22，定期地或每当经过规定的使用期间，向含有光催化剂的过滤器16喷洒光催化剂溶液。未图示的光催化剂溶液的容器以及含有光催化剂的过滤器16，能够相对于壳体30可装卸，构成为能够适当地进行更换。

控制部24，对桨叶12、臭氧气体产生器14、光源18，以及光催化剂溶液喷雾器22的动作进行控制。控制部24，从主体的电源从开启到闭合为止，控制桨叶12例如5秒钟旋转1周。

控制部24，伴随着桨叶12的驱动，控制臭氧气体产生器14以2～8g/H左右产生臭氧气体。控制部24，伴随着桨叶12的驱动，点亮光源18。控制部24，控制光催化剂溶液喷雾器22使其每当主体的电源例如开启1000小时之时喷洒数ml左右。

壳体30上形成有吸入口10以及排出口20。壳体30的材料，没有限定，可以适当选择塑料、铝等。其中，在壳体30的至少一部分采用透明塑料等这样的具有透光性的材料并形成骨架类型的情况下，在穿过壳体30入射的光的作用下，含有光催化剂的过滤器16可获得催化剂作用，因此该情况是优选的。

需要说明的是，根据需要，为了使得混合气体的浓度均匀并实现空气净化的高效化，例如，在气体的流路上，在臭氧气体产生器14与含有光催化剂的过滤器16之间，可以设置对空气和臭氧气体进行搅拌的搅拌部。

另外，可以在壳体30内，在相对于含有光催化剂的过滤器16位于气体流路的下游处设置负离子产生器。需要说明的是，壳体30的形状、结构比例等仅仅是示例，不限于图示。

首先，若开启空气净化器100的电源，则控制部24驱动桨叶12。由此，当桨叶12旋转时，周围空气从吸入口10被吸入壳体30内。另外，控制部24驱动臭氧气体产生器14。由此，臭氧气体产生器14产生臭氧气体。其结果是，经过臭氧气体产生器14的空气与臭氧气体形成混合气体。此时，上述空气，在臭氧气体的抗菌·杀菌效果下一部分被抗菌·杀菌。

另外，由于桨叶12旋转，因此混合气体到达含有光催化剂的过滤器16。控制部24点亮光源18，对含有光催化剂的过滤器16进行光照。

含有光催化剂的过滤器16，接收来自光源18的光而获得光催化作用，到达含有光催化剂的过滤器16附近的混合气体开始被抗菌·杀菌，穿过含有光催化剂的过滤器16的混合气体的抗菌·杀菌结束。

(实施例2)

图3是示出本发明的实施例2的加湿系统200的示意性的内部结构的剖面图。这里，对具备使得过滤器含水后，将该过滤器接触空气而释放出气化的水分的类型的加湿器的加湿系统进行说明。

当然，加湿器的类型不限于此，例如，通过超声波振动使得水成为细小的粒子从而释放的类型的加湿器，释放加热水而产生的蒸气的类型的加湿器，或者，将它们适当地进行组合的加湿器，也能够适用于本发明。

另外，近年，有使用塑料瓶作为给加湿器供应水的容器的类型的加湿器，以具备这样的加湿器的加湿系统为例，说明本实施例。另外，塑料瓶的口朝向下方设置的类型的加湿器，和朝向上方设置的类型的加湿器中的任一者，均能够适用于本发明。

在图3中，示出了如下说明的塑料瓶202、光催化剂涂覆体204、托盘206、加湿部208、送风部210、壳体212、吸入口214、吐出口216、承受部218。

塑料瓶202，是存储水的容器，该水用作添加到加湿对象的空气中的水源。塑料瓶202，虽然不限于此，但是为了使得催化反应所需的光足量地到达光催化剂涂覆体204，优选选用透明或半透明等具有透光性的原材料。

光催化剂涂覆体204，可以适当地选择涂覆有在实施方式中说明的光催化剂液体的塑料、铝等。光催化剂涂覆体204，能够与水一起容纳在塑料瓶202内。光催化剂涂覆体204，虽然其大小没有限制，但是通常可以增大光的照射面积以提高光催化剂效果。

因此，光催化剂涂覆体204，在为塑料制造的情况下，只要在比塑料瓶202的口更小的团起来的状态下、或者在折叠的状态下、或者在原本的状态下，可以被放入塑料瓶202内，则可以是任何尺寸。因此，光催化剂涂覆体204，例如，优选选用片状的可挠性的原材料。

另一方面，光催化剂涂覆体204，在为铝制造的情况下，只要其直径比塑料瓶202的口的直径更小即可。在该情况下，还能够适当地从塑料瓶202中取出光催化剂涂覆体204并清洗。

当然，本实施例的加湿系统200，不一定必须具备光催化剂涂覆体204。例如，能够代替具备光催化剂涂覆体204，或者能够与光催化剂涂覆体204一起，使用内壁涂覆有已在实施方式中说明的光催化剂液体的塑料瓶202。

托盘206，接收在塑料瓶202中存储的水。托盘206，具有与通用的塑料瓶202的容量对应的容积。具体地，只要是在通常认为的使用时不会溢出的程度的大小即可。

作为一个例子，如果能接收1升水，那么在将500毫升用的塑料瓶202安装在承受部216中的情况下，不会溢出。

无论塑料瓶202是否由具有透光性的原材料制成，都可以在托盘206的内壁涂覆已在实施方式中说明的光催化剂液体，并且将对涂覆有光催化剂液体的部分进行照明的光源设置在壳体212内。

需要说明的是，在壳体212的托盘的206的斜上方附近采用骨架类型的情况下，光能够到达托盘206，因此无需设置该光源。

加湿部208，对托盘206中盛放的水或从塑料瓶202排出的水进行加湿。加湿部208，如已知的，具备能够含水的过滤器(未图示)。

无论塑料瓶202是否由具有透光性的原材料制成，都可以在构成加湿部208的已知的过滤器表面，涂覆已在实施方式中说明的光催化剂液体，并且将对涂覆有光催化剂液体的部分进行照明的光源设置在壳体212内。

加湿部208，在未图示的马达的驱动下，例如沿图3中的逆时针方向转动。加湿部208，配置在当托盘206内有一定量的水时与该水接触的位置。

这里，在释放加热水而产生的蒸汽的类型的加湿器的情况下，在关闭加湿器的电源的状态下，水相对长时间地滞留在壳体212内，因此，为了避免细菌等在该水中繁殖的机会，优选在托盘206和/或加湿部208上，涂覆已在实施方式中说明的光催化剂液体，并且将对涂覆有光催化剂液体的部分进行照明的光源设置在壳体212内。

送风部210，将作为加湿对象的空气吸入壳体212内，并将被加湿部208加湿的空气排放到壳体212外。送风部210具备未图示的若干桨叶，它们通过未图示的电机的驱动而转动。送风部210的旋转方向，是纸面向内。需要说明的是，虽然在图3所示的示例中，送风部210设置在吸入口214，但是也可以设置在吐出口216附近。

壳体212，容纳上述各部。壳体212具有：在送风部210被驱动时吸入加湿对象的空气的吸入口214；位于吸入口214的例如相对一面的吐出口216；承受塑料瓶202的承受部218。

壳体212，典型地由塑料等树脂制成、由铝制成，也可以由实施了防锈措施的金属制成或由合金制成等，也可以选用其他的原材料。另外，与实施例1相同地，壳体30的至少一部分使用透明塑料等具有透光性的材料形成骨架类型也是一种方法。

接着，对图3所示的加湿系统200的动作进行说明。首先，典型地，准备装有饮料水等的使用过的塑料瓶202。并且，为了防止细菌等在塑料瓶202内的水中繁殖，在充分清洗塑料瓶202后，将光催化剂涂覆体204投入其中。

或者，准备内壁涂覆有已在实施方式中说明的光催化剂液体的塑料瓶202，并选择性地投入光催化剂涂覆体204。

接着，在该塑料瓶202装有自来水等的状态下，以塑料瓶202的口朝向下方的状态，将其设置在壳体212的承受部218中。此时，如果塑料瓶202是由具有透光性的原材料形成，则催化反应所需的光可足量地到达光催化剂涂覆体204。

因此，塑料瓶202内的水，在光催化剂涂覆体204等的光催化剂反应的作用下，可抑制经过一段时间后会产生的细菌等的繁殖。因此，在本实施例的情况下，在将塑料瓶202设置在承受部218的情况下，没有细菌繁殖的水，从承受部218底面的开口部向加湿部208滴下。

此时，该水被加湿部208接收，并且剩余部分朝向位于下方的托盘206，被托盘206接收。因此，加湿部208的过滤器，含有被托盘206接收的水或从塑料瓶202排出的水。

之后，若开启加湿器的电源，则加湿部208及送风部210，通过与它们连接的未图示的马达的驱动而转动。当送风部210转动时，加湿系统200周围的加湿对象的空气从吸入口214被吸入壳体212。

该空气，使加湿部208的过滤器中所含的水气化，并因此含有水分。这样，被加湿的空气，从壳体212通过吐出口216被排放到加湿系统200周围。

这里，在托盘206和/或加湿部208上涂覆已在实施方式中说明的光催化剂液体，并且对涂覆有光催化剂液体的部分进行照明的光源设置在壳体212内的情况下，当开启加湿器的电源时，光源点亮。

需要说明的是，虽然该光源与实施例1同样即可，但是为了进一步防止细菌在托盘206盛放的水中繁殖，一个方法是在关闭加湿器的电源的情况下，也例如每隔数分钟到数小时，点亮或熄灭光源。

本实施例的加湿系统200，具有能够防止通过排出口216排出到周围的加湿空气中含有细菌的优点。

(其他的实施例)

本说明书中说明的光催化剂液体，能够涂覆在各种物品上。例如可列举，住宅等建筑物的外部(瓷砖、混凝土、玻璃、帐篷材料、太阳能电池板的覆盖玻璃等)，建筑物的内部(荧光灯、窗帘、墙纸、天花板材料等)，电器(空调、冰箱、洗衣机等)，车辆(汽车的后视镜、玻璃窗、车身等)，道路相关(隧道的照明、屏蔽板、隔音墙等)，农业相关(残余农药处理、牲畜养殖除臭、水培等)，印刷相关(胶版印刷等)，医疗相关(导管、手术器械、支架、癌症治疗等)。

此外，本说明书中的光催化剂液体，适于涂覆在硅藻土、水泥砂浆、混凝土、白云石灰浆、石灰之类的具有多孔或凹凸的部件上。该光催化剂液体，对于部件的多孔部分或具有凹凸部分，不是以覆盖整体的方式形成涂膜，而是形成部分地浸透的涂膜。

这样，例如，石灰以及光催化剂均具有吸附并分解甲醛等成为化学物质过敏症的主要原因的物质的功能，但是若在石灰壁的整个面上形成光催化剂涂覆膜，则石灰特别具有的吸附分解功能不能得到充分发挥。

但是，若将本说明书中说明的光催化剂液体涂覆在石灰壁上，则石灰壁具有的吸附分解功能和光催化剂塗膜具有的吸附分解功能均不会受损。石灰与光催化剂的吸附原理、吸附对象并不完全一致，因此能够使得双方发挥吸附分解功能。需要说明的是，石灰没有限定，例如，例如也可以将扇贝的贝壳等自然物用作原料。

本说明书中说明的光催化剂液体，能够在这类多种多样的用途中，提供除臭、除菌、防污等，被涂覆的物品没有限定。需要说明的是，在本说明书中，虽然对包含空气净化器以及加湿器在内的光催化剂液体的各种用途进行了说明，但是在不脱离本发明的范围内，能够进行各种活用，而不限制权利要求的范围。

附图说明

图1是示出包含本发明的实施方式的光催化剂粒子的液体的制造步骤的概要说明图，所述光催化剂粒子在可见光的作用下获得光催化活性。

图2是示出本发明的实施例1的空气净化器100的示意性内部结构的剖面图。

图3是示出本发明的实施例2的加湿系统200的示意性的内部结构的剖面图。

附图标记说明

10 发光元件容纳部

20 LED

30 电池容纳部

60 带

100 光源装置