プレスリリース用資料

「循環社会構築型光触媒産業創成プ ジ クト「循環社会構築型光触媒産業創成プ ジ クト「循環社会構築型光触媒産業創成プロジェクト「循環社会構築型光触媒産業創成プロジェクト」」研究成果概要研究成果概要

プロジェクトリーダー東京大学 橋本和仁東京大学 橋本和仁

独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

平成24年10月11日

背景：光触媒製品の市場規模背景：光触媒製品の市場規模

内訳

(6%)(2%)

900

事業規模（億円） (45%)(40%)

700

800(5%)

(2%) (前年度)

500

600

300

400

100

200

0'00 '01 '02 '03 '04 '05 '06 '07 '08 '09 '10 '11

光触媒工業会資料(2012)

更なる市場拡大のために

NEDO[NEDO[循環循環社会構築型光触媒産業創成社会構築型光触媒産業創成プロジ クトプロジ クト]]NEDO[NEDO[循環循環社会構築型光触媒産業創成社会構築型光触媒産業創成プロジェクトプロジェクト] ] (H.19(H.19～～H.24)H.24)

機能要因 可視光感度10倍へ

室内用途拡大が期待できる 外

光強度

サイエンスサイエンスに遡り基礎からのに遡り基礎からのチャレンジチャレンジ

室内用途拡大が期待できる

室外

窓際

窒素ドープ型光触媒 本プロジェクト本プロジェクト

で開発するで開発する

コスト要因 作製プロセスの革新で

窓内

高性能触媒高性能触媒○セルフクリーニング○防曇○高度な抗ウィルス、

抗菌、院内感染防止装材 ブコスト要因 作製プロセスの革新で、

コーティングコスト高を解消

1 10

室内

吸光度と反応吸光度と反応効率の向上効率の向上

（内装材、ファブリック）○空気浄化建材

（VOC除去、防臭）（天井材、壁紙、内装材）

市場要因医療・福祉分野を含む幅広い分野への展開

正し 評価基準を くり良 製品のみを市場に供給

1 10可視光感度

正しい評価基準をつくり良い製品のみを市場に供給

実施体制実施体制

委託委託 助成助成【【 NEDONEDO 】】

【【東大集中研東大集中研】】【助成企業コンソーシアム】

昭和タイタニウム（株）研究・ディスカッ研究・ディスカッ

ションの場ションの場

橋本他（東大）

大谷（北大）

野坂（長岡技大）

三井化学（株）

パナソニック（株）

TOTO （株）

ションの場ションの場

共同研究野坂（長岡技大）

横野（九工大）

古南（近畿大）

（山梨大）

株

日本板硝子（株）

積水樹脂（株）

盛和工業（株）

共同研究

入江（山梨大）

宮内（東工大）

盛和 業（株）

共同実施

中部大 産総研

【協力企業】太陽工業（株）

ホクエイ（株）

共同実施

中部大 産総研神奈川科学技術アカデミー 三澤（株）

KJ特殊紙（株）

新たに開発した可視光応答型光触媒新たに開発した可視光応答型光触媒

銅系化合物担持酸化チタン

銅系化合物担持酸化タングステン

鉄系化合物担持酸化チタン酸化チタン酸化タングステン 酸化チタン

2009年報告 2012年報告 2012年報告2009年報告 2012年報告 2012年報告

従来の酸化チタン窒素ドープ酸化チタン

新規可視光応答型光触媒材料新規可視光応答型光触媒材料 CuCuIIII化合物化合物

透過型電子顕微鏡写真透過型電子顕微鏡写真

２つの科学的基礎発見を基にして創製２つの科学的基礎発見を基にして創製TiOTiO22

界面電荷移動型光励起界面電荷移動型光励起酸素多電子還元触媒

CuII (FeIII) ナノクラスター

OO22

C. B. CuCuIIII ((FeFeIIIIII))OHCu O2+2H+

Cu (Fe ) ナノクラスタ

可視光可視光

OO22

Cu O

O Cu OH HH22OO22

可視光可視光TiO2

O

Cu

Cu

O

OHOH

HH22OO2 2

酸化酸化V. B. +TiO2

OOH

OCu O

Cu OH

OH2WO3

OOH OH

OH

揮発性揮発性有機物有機物(VOC)(VOC)分解活性分解活性揮発性揮発性有機物有機物(VOC)(VOC)分解活性分解活性

CH CH(OH) CH CH CO CH 3CO2-プロパノール

CH3-CH(OH)-CH3 CH3-CO-CH3 3CO2

鉄系化合物/TiO2 (2)

鉄系化合物/TiO2 (1)

銅系化合物/TiO

鉄系化合物/TiO2 (1)

銅系化合物/WO3 (1)

銅系化合物/TiO2

揮発性有機化合物揮発性有機化合物(VOC)(VOC)の分解活性の分解活性揮発性有機化合物揮発性有機化合物(VOC)(VOC)の分解活性の分解活性

16

20 完全分解時のCO2濃度

CH CHO ⇒ 2CO

12

16アセトアルデヒド 二酸化炭素

(ppm

) CH3CHO ⇒ 2CO2

8

12

conc

. CuCu系化合物系化合物/TiO/TiO22新規可視光光触媒

4CO

2 TiOTiO22--xxNNxxN-ドープ酸化チタン

00 40 80 120

N ド プ酸化チタン従来の可視光光触媒

0 40 80 120Time (h)

CuCu系化合物系化合物/TiO/TiO22の抗菌･抗ウイルス活性の抗菌･抗ウイルス活性

抗菌抗菌活性活性

CuCu系化合物系化合物/TiO/TiO22の抗菌 抗ウイルス活性の抗菌 抗ウイルス活性

抗ウイルス活性抗ウイルス活性

1

抗菌抗菌活性活性E. ColiE. Coli（大腸菌）

1

抗ウイルス活性抗ウイルス活性QQββ phagephage（ファージ）

Cont

-1

0 Cont.

-2

-1

0

Dark)

Cont.

-2 Dark

g(N

/N0)

-4

-3

Dark

log(

N/N

0)-4

-3 log

WL 800lx( 400 )

-7

-6

-5

WL 800lx(>400nm)

l-5

0 60 120 180 240

Irradiation time (min)

(>400nm)-8

0 15 30 45 60 Irradiation time (min)( )

TEMTEMによる大腸菌の観察による大腸菌の観察

可視光照射下、銅系化合物担持酸化チタン上での大腸菌の変化

0h (50k) 8h (15k) 24h (50k)

可視可視光光光光触媒の室内空間への応用触媒の室内空間への応用

抗菌・抗ウイルス効果抗菌・抗ウイルス効果

トリインフルエンザSARS院内感染症院内感染症生物兵器テロ狂牛病（プリオン）狂牛病（プリオン）

抗菌・抗ウイルス材料の必要性医療機関・老人介護機関・空港・港湾・畜舎など

感染症で問題となる細菌感染症で問題となる細菌グラム陰性細菌

リボタイコ酸タイコ酸細胞表層構造 リボタイコ酸タイコ酸

ペプチ

ボーソンリボ多糖リボ蛋白

細胞表層構造

多剤耐性緑膿菌

チドグリカン層

細胞壁

外膜ペ

プチド大腸菌（E-coli）

（MDRP）

細胞膜

ドグリカン層

大腸菌（E coli）

グラム陽性グラム陰性

疎水基

親水基

セラチア(Serratia) NDM-1産生肺炎桿菌グラム陽性細菌

親水基

多剤耐性アシネトバクター（MDRA）

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)

バンコマイシン耐性腸球菌（VRE）

CuCu系化合物系化合物/TiO/TiO22の種々の菌に対する抗菌効果の種々の菌に対する抗菌効果

1.0.E+05

1.0.E+06

1.0.E+05

1.0.E+06

1.0.E+05

1.0.E+06

E.coli Serratia MDRPMDRA

C t C t Cont C t1 0 E+05

1.0.E+06

1.0.E+03

1.0.E+04

1.0.E+03

1.0.E+04

1.0.E+03

1.0.E+04

Cont. Cont. Cont. Cont.

1.0.E+03

1.0.E+04

1.0.E+05

1.0.E+01

1.0.E+02

1.0.E+01

1.0.E+02

1.0.E+01

1.0.E+02CuTiO2 CuTiO2 CuTiO2 CuTiO2

1.0.E+01

1.0.E+02

0 2 40 2 4Time (h)

0 2 4Time (h)

0 2 4Time (h)

1.0.E+06 1.0.E+06MRSA VRENDM-1

Cont

0 2 4Time (h)

1.0.E+06

1.0.E+04

1.0.E+05

1.0.E+04

1.0.E+05

Cont.

Cont. Cont.

1.0.E+04

1.0.E+05

蛍光灯下

1.0.E+02

1.0.E+03

1.0.E+02

1.0.E+03

CuTiO2 CuTiO2 CuTiO2

1.0.E+02

1.0.E+03 1000 lx

1.0.E+010 2 4

Time (h)

1.0.E+010 2 4

Time (h)

CuTiO2 CuTiO2 CuTiO21.0.E+01

0 2 4Time (h)

I fl i Fl

身近な感染症のウイルス身近な感染症のウイルス

Influenzavirus, Flu(インフルエンザウイルス)

Adenovirus, ADV(アデノウイルス)

diameter: 80 120nm diameter: 70-90nmdiameter: 80-120nm diameter: 70 90nm

Feline calicivirus, FCV(ネ カリシウイ )

Norovirus, NoV(ノロウイルス)Rhinovirus, HRV

(ライノウイルス)(ネコカリシウイルス)

diameter: ～30 nm

( ウイ )

diameter: 28-30nm

(ライノウイルス) diameter: 30-38nm風邪のウイルスノロウイルス代替

CuCu系化合物系化合物/TiO/TiO22の種々のウイルスに対する抗ウイルス効果の種々のウイルスに対する抗ウイルス効果

蛍光灯下 1000 lx

22

1 E+07

1.E+08

0h

1.E+06

1.E+07

1h

2h

mL)

1.E+05

4h

ter (

pfu/

m

1.E+04

Viru

s tit

1.E+03

1.E+02FLU FCV HRV ADV

可視光応答型光触媒の量産化

昭和タイタニウム(株)科学的な基礎原理を基にした多種 昭和タイタニウム(株)

量産化

科学的な基礎原理を基にした多種類の高活性な可視光光触媒の創製（アカデミア）

VOC分解活性が極めて高い

CuCu系化合物系化合物/WO/WO33 FeFe系系化合物化合物/TiO/TiO22

高活性量産化コーティング剤化

系化合物系化合物 33 FeFe系系化合物化合物/TiO/TiO22

高活性＋抗ウイルス･抗菌性

CuCu系化合物系化合物/TiO/TiO22 CuCu系化合物系化合物/TiO/TiO2222 22

各社 各種の製品への利用各社・各種の製品への利用

フィルムフィルム タイルタイル ガラスガラス本板硝子本板硝子

空気清浄機空気清浄機盛和 業盛和 業

公共施設（空港・病院）での実証試験公共施設（空港・病院）での実証試験軽量アルミ板軽量アルミ板

積水樹脂技術 究積水樹脂技術 究(Panasonic) (Panasonic) (TOTO)(TOTO) ((日本板硝子日本板硝子)) ((盛和工業盛和工業))((積水樹脂技術研究所積水樹脂技術研究所))

実用化製品に近いもので、公共施設（空港・病院）にて、実証試験

横浜市立大学附属病院 北里大学病院 新千歳空港

光触媒塗料で壁面を塗装 TOTO(株)

病院での実証試験病院での実証試験

多目

光触媒塗料で壁面を塗装 TOTO(株)洗面台周辺

目的トイイレ

光触媒タイルで壁も床も改修

横浜市立大学附属病院

男子ト

光触媒タイルで壁も床も改修

季節に関わらず

小便器周辺

イレ

季節に関わらず防臭効果を発揮

パナソニック(株)

公共施設（空港・病院）での実証試験公共施設（空港・病院）での実証試験

新千歳空港 カート

40

50

cter

ia

ith t Ph t t l t Fil

film applied20

30

r of

Via

ble

Ba

fu/a

Tro

lley] without Photocatalyst Film

with Photocatalyst Film

大71%抑制

0

10

Num

ber [c

大 %抑制

横浜市立大学附属病院 受付カウンター

平均80%以上抑制

光触媒なし

film appliedfilm applied

光触媒ありpp 光触媒あり

抗ウイルス性光触媒ガラス 日本板硝子(株)

病院での実証試験病院での実証試験

抗ウイルス性光触媒ガラス 日本板硝子(株)総合トイレ

検体パスBox

内科 受付窓口固定ガラス

一般的なガラス

一般的なガラス 抗ウイルス性光触媒ガラス

一般的なガラス

抗ウイルス性光触媒ガラス

UV型光触媒ガラス

UV型光触媒ガラス

200

400

600

菌の数

100c

m2] 一般的なガラス

紫外線型光触媒ガラス400

600

菌の数

100c

m2 ] 一般的なガラス

紫外線型光触媒ガラス

照度照度：約：約300300 ｌｘｌｘ 紫外線強度紫外線強度：：6μ6μW/cmW/cm22 照度照度：約：約6060 ｌｘｌｘ 紫外線強度紫外線強度：：11μμW/cmW/cm22

0

200

8/1 10/1 12/1 2/1 4/1 6/1 8/1

細菌

[個/1

観察日

0

200

8/1 10/1 12/1 2/1 4/1 6/1 8/1

細菌

[個/

観察日400

600

菌の数

00cm

2 ] 抗ウィルス性光触媒ガラス

約 低減400

600

菌の数

00cm

2] 抗ウィルス性光触媒ガラス

0

200

8/1 10/1 12/1 2/1 4/1 6/1 8/1

細菌

[個/1

0

観察日

約75%低減

0

200

8/1 10/1 12/1 2/1 4/1 6/1 8/1

細菌

[個/1

0

観察日

約47%低減

横浜市立大学病院を利用した実使用環境下においても、

抗ウイルス性光触媒ガラスは、高い細菌低減効果（抗菌性）を発揮。

(株)積水樹脂技術研究所

病院での実証試験病院での実証試験

水廻りでの抗菌効果（実環境）水廻りでの抗菌効果（実環境）■■ シャワー室壁面シャワー室壁面（北里大学病院皮膚科）（北里大学病院皮膚科）

実環境の水廻りに発生する菌を低減実環境の水廻りに発生する菌を低減

(株)積水樹脂技術研究所

光触媒なし

光触媒あり 未処理未処理建材建材

//

７１％低減７１％低減開発開発建材建材

■■ トイレ洗面台トイレ洗面台 台上台上（北里大学病院皮膚科）（北里大学病院皮膚科）0 2000 4000 6000 8000 10000

照度：照度：50 50 ｌｘｌｘ 紫外線強度：紫外線強度：00μμWW/cm/cm22

一般細菌数(個/100cm2)

建材建材

光触媒なし 未処理未処理建材建材

光触媒あり

照度：照度：190 190 ｌｘｌｘ 紫外線強度：紫外線強度：0.80.8μμW/cmW/cm22

７８％低減７８％低減開発開発建材建材

0 100 200 300 400 500 600

一般細菌数(個/100cm2)

＜評価期間＞＜評価期間＞ 20112011年年77月～月～1212月月 全全９９回のサンプリング結果の平均値回のサンプリング結果の平均値

光触媒空気清浄システム：盛和工業(株)

空港での実証試験空港での実証試験

新千歳空港新千歳空港2F2F

光触媒空気清浄システム 盛和 業(株)

空気清浄効果

150

200施工後（2011.5）

)

空気清浄効果（計測場所１～５、25～30）

50

100

150 施工前（2010.5）

Surv

ival

(cfu

)

0

50

1 2 3 4 5 25 26

S

5 25 26 27 28 29 30

カウンター型空気清浄機 柱型空気清浄機

太陽工業(株) ー光触媒テント膜材

協力企業の取り組み例協力企業の取り組み例

太陽工業(株) ー光触媒テント膜材

紫外光型光触媒を使ったこれまでの実績

Cowboys Stadium-USA Centre Pompidou Metz-France Kansai Intl AirportCowboys Stadium USA p Kansai Intl. Airport (open air duct)

緊急隔離用シェルター（内膜）

膜天井（内膜）

新規可視光型光新規可視光型光触媒触媒材料による市場拡大のために材料による市場拡大のために：コンソ シアムの設立：コンソ シアムの設立 （（20122012年）年）：コンソーシアムの設立：コンソーシアムの設立 （（20122012年）年）