JPH0716613B2 - 生物の活性抑制用光触媒機能体 - Google Patents
生物の活性抑制用光触媒機能体Info
- Publication number
- JPH0716613B2 JPH0716613B2 JP1071414A JP7141489A JPH0716613B2 JP H0716613 B2 JPH0716613 B2 JP H0716613B2 JP 1071414 A JP1071414 A JP 1071414A JP 7141489 A JP7141489 A JP 7141489A JP H0716613 B2 JPH0716613 B2 JP H0716613B2
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- JP
- Japan
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- photocatalyst
- titania
- container
- water
- suppressing
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- Catalysts (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光触媒材を用いた生物の活性抑制用光触媒機能
体に関する。
体に関する。
（背景技術） 半導体材料に光を照射すると光触媒作用をおこすことが
従来知られている。たとえば、チタニア電極と白金電極
を組み合わせた光電気化学セルでは、電解質水溶液中で
チタニア電極に光照射することによってチタニア電極側
から酸素が発生し、白金電極側から水素が発生する。こ
れは、光電気化学効果による水の分解である。
従来知られている。たとえば、チタニア電極と白金電極
を組み合わせた光電気化学セルでは、電解質水溶液中で
チタニア電極に光照射することによってチタニア電極側
から酸素が発生し、白金電極側から水素が発生する。こ
れは、光電気化学効果による水の分解である。
このように、チタニアは非常に強い光触媒作用を表すも
のであるが、この他、チタニアよりは作用効果が劣るも
のの、CdS、CdSe、WO3、Fe2O3、SrTiO3などの半導体材
料も光触媒作用を有している（以下、これら光触媒作用
を有する材料を光触媒材という）。
のであるが、この他、チタニアよりは作用効果が劣るも
のの、CdS、CdSe、WO3、Fe2O3、SrTiO3などの半導体材
料も光触媒作用を有している（以下、これら光触媒作用
を有する材料を光触媒材という）。
これら光触媒材は広範囲な応用可能性を備えているもの
であって、これらの反応性を利用して、光エネルギーか
ら化学エネルギーあるいは電気エネルギーへの交換、有
機合成への利用、殺菌能を利用した排水処理、臭い消し
への利用等が研究されている。
であって、これらの反応性を利用して、光エネルギーか
ら化学エネルギーあるいは電気エネルギーへの交換、有
機合成への利用、殺菌能を利用した排水処理、臭い消し
への利用等が研究されている。
本発明は上記のチタニア等の光触媒反応に着目し、これ
らの作用を効果的に発揮させることができ、生物の活性
を抑制する用途に好適に用いられる光触媒機能体を提供
することを目的とする。
らの作用を効果的に発揮させることができ、生物の活性
を抑制する用途に好適に用いられる光触媒機能体を提供
することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、次の構成をそなえ
る。
る。
すなわち、金属薄膜の基材表面に、溶射材として粒径５
〜25μｍ程度の光触媒材の粉体を用いて溶射することに
より、ポーラス状の溶射被膜として光触媒材を被着形成
したことを特徴とする。
〜25μｍ程度の光触媒材の粉体を用いて溶射することに
より、ポーラス状の溶射被膜として光触媒材を被着形成
したことを特徴とする。
また、前記光触媒材としてはチタニアがとくに有効に使
用できる。
用できる。
（発明の概要） 本発明に係る生物の活性抑制用光触媒機能体は、金属薄
膜を基材とし、この基材の表面に光触媒材を溶射して成
ることを特徴とする。
膜を基材とし、この基材の表面に光触媒材を溶射して成
ることを特徴とする。
ここで光触媒材の基材となる金属薄膜はその種類がとく
に限定されるものではなく、ステンレス、銅、鉄等の各
種金属が利用できる。
に限定されるものではなく、ステンレス、銅、鉄等の各
種金属が利用できる。
また、光触媒材としては光触媒作用を有するもの、たと
えばチタニア、CdS、GdSe等が使用できる。ただし、光
触媒材のうちでチタニアは光触媒作用をもっとも強力に
発揮するもので、実際の使用においてはもっとも有効で
ある。これは、チタニアの価電子帯のエネルギーレベル
が他の光触媒材にくらべて深く、光励起によって生じた
正孔による酸化作用がもっとも強くあらわれるためと考
えられる。もちろん、場合によってはチタニア等の光触
媒材と他の金属物質とを混合して用いてもよい。チタニ
アは化粧品等の組成材や食品添加物として使用認可され
ているように、まったく無害であり、安く手に入れるこ
とができるという利点がある。
えばチタニア、CdS、GdSe等が使用できる。ただし、光
触媒材のうちでチタニアは光触媒作用をもっとも強力に
発揮するもので、実際の使用においてはもっとも有効で
ある。これは、チタニアの価電子帯のエネルギーレベル
が他の光触媒材にくらべて深く、光励起によって生じた
正孔による酸化作用がもっとも強くあらわれるためと考
えられる。もちろん、場合によってはチタニア等の光触
媒材と他の金属物質とを混合して用いてもよい。チタニ
アは化粧品等の組成材や食品添加物として使用認可され
ているように、まったく無害であり、安く手に入れるこ
とができるという利点がある。
本発明に係る光触媒機能体は金属薄膜の基材にポーラス
状に光触媒材を溶射して成ることを特徴とするが、基材
に溶射する方法としては溶射材料としてチタニア等の光
触媒材の粉体（粒径約５μｍ〜25μｍ程度）を用いる方
法が利用できる。この方法はセラミックの粉体を用いて
金属等に溶射する方法として通常行われている方法であ
る。この方法によれば、熱容量の小さな金属薄膜にも溶
融温度が数千度にもなるチタニア等を溶射することがで
き、基材の表面にポーラス状に溶射被膜を被着形成する
ことができる。
状に光触媒材を溶射して成ることを特徴とするが、基材
に溶射する方法としては溶射材料としてチタニア等の光
触媒材の粉体（粒径約５μｍ〜25μｍ程度）を用いる方
法が利用できる。この方法はセラミックの粉体を用いて
金属等に溶射する方法として通常行われている方法であ
る。この方法によれば、熱容量の小さな金属薄膜にも溶
融温度が数千度にもなるチタニア等を溶射することがで
き、基材の表面にポーラス状に溶射被膜を被着形成する
ことができる。
こうして得られた光触媒機能体は後述するように、水と
接触させることによって藻の生長を抑制したり、籾の発
芽を抑制するといった生物の活性を抑制する作用を有す
る。本発明に係る光触媒機能体が生物の活性を抑制する
作用は光触媒材による光触媒作用によるものと考えられ
るが、本発明に係る光触媒機能体は、溶射法によって光
触媒材を基材に被着したことによって光触媒材がそのま
ま純粋なかたちで基材表面に露出し、水とじかに接触し
て光触媒作用をなすことができること、溶射材として光
触媒材の粉体を用いたことによって基材上に被着された
光触媒材の接触面積が大きくなるという利点がある。ま
た、溶射被膜は完全に無気孔の状態で被覆されるのでは
なく気孔がぶつぶつにあいたポーラス状に被着されるか
ら、光触媒機能体を水等に浸漬した際に下地の導体金属
にまで水がしみ込み、導体金属と光触媒材との間で光触
媒作用が効果的に発揮される。また、被着形成された光
触媒材は基材から剥離しにくいから、光触媒作用が持続
し、その効果が減衰しないという利点がある。
接触させることによって藻の生長を抑制したり、籾の発
芽を抑制するといった生物の活性を抑制する作用を有す
る。本発明に係る光触媒機能体が生物の活性を抑制する
作用は光触媒材による光触媒作用によるものと考えられ
るが、本発明に係る光触媒機能体は、溶射法によって光
触媒材を基材に被着したことによって光触媒材がそのま
ま純粋なかたちで基材表面に露出し、水とじかに接触し
て光触媒作用をなすことができること、溶射材として光
触媒材の粉体を用いたことによって基材上に被着された
光触媒材の接触面積が大きくなるという利点がある。ま
た、溶射被膜は完全に無気孔の状態で被覆されるのでは
なく気孔がぶつぶつにあいたポーラス状に被着されるか
ら、光触媒機能体を水等に浸漬した際に下地の導体金属
にまで水がしみ込み、導体金属と光触媒材との間で光触
媒作用が効果的に発揮される。また、被着形成された光
触媒材は基材から剥離しにくいから、光触媒作用が持続
し、その効果が減衰しないという利点がある。
本発明に係る光触媒機能体は、その生物の活性を抑制す
る作用を利用することによって、一般用として飲料水の
滅菌、加湿器の滅菌、雑ぱい処理槽の滅菌等に利用で
き、医療用として高温殺菌の不可能なもの等にも利用可
能である。
る作用を利用することによって、一般用として飲料水の
滅菌、加湿器の滅菌、雑ぱい処理槽の滅菌等に利用で
き、医療用として高温殺菌の不可能なもの等にも利用可
能である。
なお、本明細書では、生物の活性を抑制するとは水中で
の藻の生長を抑制したり、籾の発芽を抑制するという作
用、菌の繁殖を抑えるといった作用を意味するものとす
る。
の藻の生長を抑制したり、籾の発芽を抑制するという作
用、菌の繁殖を抑えるといった作用を意味するものとす
る。
（実験例） 本発明に係る光触媒機能体の作用効果を調べるため以下
のような実験を行った。
のような実験を行った。
〔実験例１〕 容器内に水と藻をいれ、所定期間にわたって藻の生長す
る様子を観察した。サンプルとしては、水と藻の量を共
通にして、以下のものとした。
る様子を観察した。サンプルとしては、水と藻の量を共
通にして、以下のものとした。
水と藻以外はなにも入れないもの。
セラミックボールを浸漬したもの。
ポリエステルフィルムにチタニアを溶射したもの。
ステンレスの薄板の一方の面にチタニアを溶射した光
触媒機能体を浸漬させたもの。
触媒機能体を浸漬させたもの。
上記各サンプルについて、光をあたながら、３か月程度
藻の生長の様子を観察したところ、、、の容器内
の藻は投入初期時にくらべて生長したが、の容器内の
藻は生長がみられず、藻の量が減少することがみられ
た。また、、、の容器内の水は３か月経過後は濁
りがみられたが、の容器内の水は３か月経過後でも澄
んでいた。、、の容器ではの容器内の藻の生長
量がもっとも少なかった。これは、セラミックフィルム
から放射される遠赤外線による効果と思われるが、に
くらべてもの容器内の藻の生長抑制度はきわめて顕著
であった。
藻の生長の様子を観察したところ、、、の容器内
の藻は投入初期時にくらべて生長したが、の容器内の
藻は生長がみられず、藻の量が減少することがみられ
た。また、、、の容器内の水は３か月経過後は濁
りがみられたが、の容器内の水は３か月経過後でも澄
んでいた。、、の容器ではの容器内の藻の生長
量がもっとも少なかった。これは、セラミックフィルム
から放射される遠赤外線による効果と思われるが、に
くらべてもの容器内の藻の生長抑制度はきわめて顕著
であった。
この実験結果は、ステンレスの薄板にチタニアを溶射し
てなる光触媒機能体が生物の活性抑制に有効であること
を示すものである。
てなる光触媒機能体が生物の活性抑制に有効であること
を示すものである。
〔実験例２〕 容器内に水と豆腐を入れ、30℃に保って放置し、経過を
観察した。サンプルとして、以下のものを使用した。
観察した。サンプルとして、以下のものを使用した。
水と豆腐のみのもの。
ステンレス箔上に豆腐をのせ、水中に浸漬させたも
の。
の。
ステンレス箔の一方の面にチタニアを溶射し、この上
に豆腐をのせて水中に浸漬させたもの。
に豆腐をのせて水中に浸漬させたもの。
この状態で９日間経過させた所、およびの容器では
完全に豆腐が腐敗して形くずれをおこし、豆腐にはかび
が発生し、水は完全に濁った。一方、の容器では豆腐
はまだ腐敗しておらずもとの形を保持しており、水には
透明度がみられた。さらに、14日経過後でもの容器で
は、豆腐は形くずれせず腐敗もさほど進まなかった。
完全に豆腐が腐敗して形くずれをおこし、豆腐にはかび
が発生し、水は完全に濁った。一方、の容器では豆腐
はまだ腐敗しておらずもとの形を保持しており、水には
透明度がみられた。さらに、14日経過後でもの容器で
は、豆腐は形くずれせず腐敗もさほど進まなかった。
この結果は、の容器では光触媒作用による生物の活性
抑制（殺菌作用）が腐敗防止に有効に機能したものと考
えられる。
抑制（殺菌作用）が腐敗防止に有効に機能したものと考
えられる。
〔実験例３〕 容器内に食塩水と白菜を入れ、温度30℃に保ち、経過を
観察した。サンプルとしては、以下のものを用いた。
観察した。サンプルとしては、以下のものを用いた。
食塩水と白菜のみ。
ステンレス箔を浸漬させたもの。
ステンレス箔の一方の面にチタニアを溶射させたもの
を浸漬させたもの。
を浸漬させたもの。
９日間経過後の状態で、およびでは、白菜が腐敗し
て、水面上にかびの薄い膜が張った。これに対し、の
容器では白菜の腐敗はみられず、かびの薄膜が水面上に
張ることもなかった。14日経過後は、の容器でも食塩
水の濁りがいくぶん見られた。この実験結果も、の光
触媒機能体による生物の活性抑制（殺菌作用）を示して
いるものと考えられる。
て、水面上にかびの薄い膜が張った。これに対し、の
容器では白菜の腐敗はみられず、かびの薄膜が水面上に
張ることもなかった。14日経過後は、の容器でも食塩
水の濁りがいくぶん見られた。この実験結果も、の光
触媒機能体による生物の活性抑制（殺菌作用）を示して
いるものと考えられる。
〔実験例４〕 籾を用いて発芽試験を行った。サンプルとしては、以下
のものを用いた。
のものを用いた。
ステンレス箔上に籾をおいて水中に浸漬させたもの。
遠赤外線放射用のセラミックを溶射したステンレス箔
上に籾をおいて水中に浸漬させたもの。
上に籾をおいて水中に浸漬させたもの。
ステンレス網にチタニアを溶射したものの上に籾をお
き水中に浸漬させたもの。
き水中に浸漬させたもの。
ステンレス箔にチタニアを溶射したものの上に籾をお
いて水中に浸漬さたもの。
いて水中に浸漬さたもの。
18日経過した後の状態では、の容器内の籾の発芽がも
っとも盛んで、およびではやや発芽し、ではほと
んど発芽しなかった。23日経過後では、では芽が容器
外まで大きく伸長し、およびでも容器外まで芽が伸
長した。一方、の容器では芽の伸長はまったく見られ
ず、ステンレス箔にチタニアを溶射した板を容器内から
取り去っても籾からの発芽はみられなかった。の容器
では籾の発芽を完全に抑制する結果となった。
っとも盛んで、およびではやや発芽し、ではほと
んど発芽しなかった。23日経過後では、では芽が容器
外まで大きく伸長し、およびでも容器外まで芽が伸
長した。一方、の容器では芽の伸長はまったく見られ
ず、ステンレス箔にチタニアを溶射した板を容器内から
取り去っても籾からの発芽はみられなかった。の容器
では籾の発芽を完全に抑制する結果となった。
上記の各実験例はステンレス箔にチタニアを溶射して成
る光触媒機能体の反応性が高く、生物に対する活性抑制
作用が有効に作用したものと考えられる。
る光触媒機能体の反応性が高く、生物に対する活性抑制
作用が有効に作用したものと考えられる。
なお、光触媒材を金属薄膜に溶射してなる光触媒機能体
の抗菌性試験として複数種の菌に対し以下の試験を行っ
た。
の抗菌性試験として複数種の菌に対し以下の試験を行っ
た。
a:サンプル ポリエステル布に導体金属として無電解ニッケルめっ
きを施したもの（以下導体クロスという） 前記導体クロスの片面に酸化雰囲気中でチタニアを溶
射したもの。
きを施したもの（以下導体クロスという） 前記導体クロスの片面に酸化雰囲気中でチタニアを溶
射したもの。
前記導体クロスの片面に還元雰囲気中でチタニアを溶
射したもの。
射したもの。
b:試験供試菌株 IAM−1011:黄色ブドウ球菌 IAM−1253:大腸菌 IAM−1069:枯草菌 IAM−4125:清酒酵母 IFO−6352:青かび IFO−6341:黒糀かび c:測定方法：阻止帯（ハロー）測定方法による JIS Z−2911に準じ、上記供試菌を接種した寒天培地に
上記、、のサンプル（2.0cm×2.5cm角）を埋め込
み、培養後、サンプル周辺の発育阻止帯（ハロー）の形
成の有無、幅の測定、サンプル上部の発育の有無を調べ
る。
上記、、のサンプル（2.0cm×2.5cm角）を埋め込
み、培養後、サンプル周辺の発育阻止帯（ハロー）の形
成の有無、幅の測定、サンプル上部の発育の有無を調べ
る。
d:評価判定 ＋ ：阻止帯が認められる 3mm＜＜5mm ± ：阻止帯が認められる 3mm＜ −（０）：阻止帯が認められないが、試料上部に発育増
殖なし。
殖なし。
−（５）：阻止帯が認められない。試料上部に100％発
育増殖あり。
育増殖あり。
試験結果1. 細菌に対する抗菌性試験結果を示す。暗室内にサンプル
をおいて抗菌性を観察した結果である。
をおいて抗菌性を観察した結果である。
黄色ブドウ球菌に対しては阻止帯（ハロー）及び試料上
部表面の菌の発育抑制が認められなかった。大腸菌、枯
草菌に対しては阻止帯の形成が認められた。ただし、大
腸菌に対してはサンプルにも阻止帯が認められた。
部表面の菌の発育抑制が認められなかった。大腸菌、枯
草菌に対しては阻止帯の形成が認められた。ただし、大
腸菌に対してはサンプルにも阻止帯が認められた。
試験結果2. 真菌に対する抗菌性試験結果を以下に示す。これも暗室
による試験結果である。
による試験結果である。
サンプル、については清酒酵母（IAM−4125）、青
かび（IFO−6352）、黒糀かび（IFO−6341）のいずれの
供試菌に対しても顕著な阻止帯（ハロー）が認められ
た。青かびに対してはサンプルにも阻止帯が認められ
た。
かび（IFO−6352）、黒糀かび（IFO−6341）のいずれの
供試菌に対しても顕著な阻止帯（ハロー）が認められ
た。青かびに対してはサンプルにも阻止帯が認められ
た。
試験結果3. 光照射の有無による抗菌効果を調べるため、通常の室内
光下と暗室で上記の試験を行った。細菌に対する試験結
果を以下に示す。
光下と暗室で上記の試験を行った。細菌に対する試験結
果を以下に示す。
サンプル、、とも光があることによって抗菌性が
向上することがわかった。サンプルについても光照射
による抗菌性が認められた。
向上することがわかった。サンプルについても光照射
による抗菌性が認められた。
試験結果4. 真菌に対して光照射の有無による抗菌性を調べた結果を
以下に示す。
以下に示す。
この試験結果は真菌類について、光の有無にかかわらず
抗菌性が認められることを示す。
抗菌性が認められることを示す。
以上の抗菌性は導体に光触媒材を溶射したものによる生
物に対する活性抑制作用によるものと考えられる。
物に対する活性抑制作用によるものと考えられる。
（発明の効果） 本発明に係る生物の活性抑制用光触媒機能体は、上述し
たように、光触媒材と金属薄膜の基材との光触媒作用が
好適に発揮され、生物の活性を抑制する好適な作用を奏
することができる。また、基材に光触媒材を溶射して成
ることからその生物活性抑制能を好適に維持することが
できる等の著効を奏する。
たように、光触媒材と金属薄膜の基材との光触媒作用が
好適に発揮され、生物の活性を抑制する好適な作用を奏
することができる。また、基材に光触媒材を溶射して成
ることからその生物活性抑制能を好適に維持することが
できる等の著効を奏する。
Claims (2)
- 【請求項１】金属薄膜の基材表面に、溶射材として粒径
５〜25μｍ程度の光触媒材の粉体を用いて溶射すること
により、ポーラス状の溶射被膜として光触媒材を被着形
成したことを特徴とする生物の活性抑制用光触媒機能
体。 - 【請求項２】光触媒材としてチタニアを用いたことを特
徴とする請求項１記載の生物の活性抑制用光触媒機能
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071414A JPH0716613B2 (ja) | 1988-11-14 | 1989-03-23 | 生物の活性抑制用光触媒機能体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-287139 | 1988-11-14 | ||
| JP28713988 | 1988-11-14 | ||
| JP1071414A JPH0716613B2 (ja) | 1988-11-14 | 1989-03-23 | 生物の活性抑制用光触媒機能体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038448A JPH038448A (ja) | 1991-01-16 |
| JPH0716613B2 true JPH0716613B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=26412520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071414A Expired - Lifetime JPH0716613B2 (ja) | 1988-11-14 | 1989-03-23 | 生物の活性抑制用光触媒機能体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716613B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215448A (ja) * | 1987-03-02 | 1988-09-07 | Nippon Seiko Kk | パツシブベルト用ガイドレ−ルの製造方法 |
| JPH0737363B2 (ja) * | 1992-08-19 | 1995-04-26 | 工業技術院長 | 抗菌抗カビ性セラミックス及びその製造方法 |
| US5595813A (en) * | 1992-09-22 | 1997-01-21 | Takenaka Corporation | Architectural material using metal oxide exhibiting photocatalytic activity |
| US5874701A (en) * | 1992-10-11 | 1999-02-23 | Toto Co., Ltd. | Photocatalytic air treatment process under room light |
| CA2127552C (en) * | 1992-11-10 | 2004-10-12 | Toshiya Watanabe | Photocatalytic air treatment process under room light |
| AU676299B2 (en) * | 1993-06-28 | 1997-03-06 | Akira Fujishima | Photocatalyst composite and process for producing the same |
| US5668076A (en) * | 1994-04-26 | 1997-09-16 | Mitsui Mining Smelting Co., Ltd. Et Al. | Photocatalyst and method for preparing the same |
| JP3729880B2 (ja) * | 1994-10-27 | 2005-12-21 | 松下エコシステムズ株式会社 | 二酸化チタン粒子の担持方法 |
| JPH09291232A (ja) * | 1996-04-24 | 1997-11-11 | Suzuki Sogyo Co Ltd | 水生生物の付着防止材料 |
| JP2920204B2 (ja) * | 1996-10-31 | 1999-07-19 | 工業技術院長 | 雑菌繁殖防止複合材料 |
| JPH10249210A (ja) * | 1997-03-14 | 1998-09-22 | Titan Kogyo Kk | 光触媒体及びその製造方法ならびにその用途 |
| AU2002242993A1 (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-08 | Fujitsu Limited | Method for preserving food using metal-modified apatite and food container used therein |
| JP2008215926A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Hitachi High-Technologies Corp | 電解質測定装置、および生化学自動分析装置 |
| CN103084190B (zh) * | 2011-11-03 | 2015-06-10 | 中国科学院理化技术研究所 | 复合型半导体光催化剂、其制备方法、含该催化剂的光催化体系及制备氢气的方法 |
| CN105126873A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-12-09 | 龙岩学院 | 光催化剂纳米CdS/高岭土复合材料的制备方法 |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1071414A patent/JPH0716613B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038448A (ja) | 1991-01-16 |
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