WO2023190230A1 - 光触媒部材 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a photocatalyst member.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-056768 filed in Japan on March 30, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • Photocatalysts whose catalytic action is produced by light such as ultraviolet rays and visible light, are currently attracting attention because of their various effects.
  • the effects of photocatalysts include, in particular, the production of hydrogen/oxygen by photolysis of water, as seen in the Hyundai-Fujishima effect, strong oxidation due to the production of active oxygen on the surface, and the production of many hydroxyl groups on the surface. It is known for its superhydrophilic properties.
  • Photocatalysts can be used in a variety of applications, including sterilizing viruses and pathogens, such as the coronavirus that has become particularly prevalent in recent years, by irradiating light, decomposing formaldehyde, which causes sick house syndrome, and anti-fog films that utilize superhydrophilic properties. .
  • anti-reflection coatings made of dielectric multilayer films with a thickness of 1 ⁇ m or less and made by alternately laminating inorganic materials with different refractive indexes use light interference, so even if a transparent foreign substance such as a slight fingerprint remains on the surface, it will interfere. The effect is disrupted and transparent foreign objects are easily visible.
  • the anti-reflection film was covered with a substance with low surface energy such as a fluorine compound to suppress the adhesion of transparent foreign matter such as fingerprints, but the effect was not sufficient and cleaning such as wiping was also required.
  • a substance with low surface energy such as a fluorine compound
  • Photocatalysts are highly expected to solve such problems because if transparent foreign substances, which are organic substances, can be decomposed by photocatalysts, there will be no need for cleaning.
  • Titanium oxide is known as a material with photocatalytic ability.
  • Vacuum thin film forming techniques such as sputtering are known as methods for forming titanium oxide on the surface of some base material.
  • heat treatment at 300°C or higher is required during or after film formation. .
  • Another proposed method is to apply crystallized titanium oxide fine powder to a base material together with a binder to fix it. This coating method is very widely used because it does not require treatments such as heating and can treat large areas, and most of the photocatalysts currently being commercialized are based on this coating method.
  • the binder used to fix it to the substrate is often an organic substance, and when it comes into contact with the photocatalyst, the binder decomposes, which is called a choking phenomenon, and the photocatalyst itself also falls off.
  • Another problem is that if the ratio of the binder is increased to strengthen the bond between the substrate and the photocatalyst, the ratio of the photocatalyst will be relatively lowered, resulting in lower catalytic performance.
  • Patent Document 1 discloses a method in which the duty ratio of voltage application is kept below a certain value using a single cathode or dual cathode. Patent Document 1 states that crystallized titanium oxide can be obtained by this method, but when the inventor conducted a reproduction experiment, no crystallization could be confirmed, and it is possible that it depends on the configuration of the equipment etc. There is.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose a method of promoting crystallization by performing the deposition of a titanium metal film and the oxidation treatment in two steps.
  • this requires a complex equipment configuration and is difficult to implement with a general-purpose sputtering apparatus.
  • Patent Document 4 As an example using a general-purpose sputtering device, as shown in Patent Document 4, a method has been attempted in which water is added during film formation and crystallization is performed by heat treatment at a relatively low temperature (200°C or higher). ing. However, since low-temperature crystallization requires heating at 200° C. or higher, many plastic substrates are deformed. Therefore, there is a problem that it lacks versatility.
  • the present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to search for a base layer different from zirconium oxide and to provide a photocatalyst with high industrial productivity.
  • cerium oxide as a base layer, a crystallized cerium oxide layer can be formed at a high deposition rate and extremely thin, and the titanium oxide layer deposited on top of it can be formed with an extremely high deposition rate without heat treatment. It was able to provide photocatalytic performance.
  • a base layer containing cerium oxide (CeO 2 ) or other elements other than cerium oxide in an amount not exceeding 10 atomic % based on the cerium element of cerium oxide is formed.
  • a photocatalyst layer containing titanium oxide (TiO 2 ) or other elements other than titanium oxide in an amount not exceeding 10 atomic % based on the titanium element of titanium oxide is formed. This revealed that the photocatalytic layer exhibited photocatalytic performance without heat treatment.
  • the underlayer of the present invention is preferably composed of only cerium oxide, it may contain other elements as long as the crystallinity of cerium oxide can be maintained.
  • cerium oxide and other metals may be mixed to form a composite target in order to achieve stable discharge.
  • metal may be incorporated into the film during film formation, but it is sufficient as long as the crystallinity of the cerium oxide can be maintained.
  • the thickness of the underlayer is not particularly limited, and it has been found that even a thickness of 10 nm, for example, is effective.
  • the base material is a plastic film or the like, the surface may not be smooth, so the thickness of the base layer is preferably 20 nm or more.
  • the thickness of the base layer is 20 nm or more, continuity of the base layer can be ensured and sufficient crystallinity can be maintained.
  • the thickness of the underlayer is 100 nm or more, it not only imposes a thermal load on the base material but also is industrially inefficient, so it is preferably 100 nm or less.
  • the photocatalyst layer of the present invention is composed of titanium oxide (TiO 2 ), it may contain other elements in addition to titanium oxide as long as it exhibits photocatalytic performance.
  • titanium oxide has a bandgap in the ultraviolet region and requires ultraviolet light to function as a photocatalyst, but there are examples in which nitrogen has been added to make it respond to visible light.
  • nitrogen can also be added to form a visible-responsive photocatalyst.
  • a metal element such as niobium may be added to increase the electrical conductivity of the photocatalyst layer.
  • the thickness of the photocatalyst layer is not particularly limited, it is preferably 20 nm or more so that photocatalytic performance is clearly expressed. Although the effects of the present invention can be obtained even if the photocatalyst layer is thick, it is preferably 200 nm or less from an industrial perspective.
  • the present invention may include layers other than the base layer and the photocatalyst layer.
  • silicon oxide may be formed on the surface of the photocatalyst layer for the purpose of maintaining the superhydrophilicity of the photocatalyst.
  • a conductive layer may be formed before forming the base layer.
  • the present invention is completed by forming a photocatalyst layer containing titanium oxide on the side opposite to the base material with respect to the underlayer containing cerium oxide.
  • the gist of the invention is as follows.
  • a photocatalytic member in which a photocatalytic layer is formed on a base material through a base layer, the base layer having at least cerium oxide, and the photocatalyst layer having at least titanium oxide.
  • a photocatalyst member characterized by:
  • the base layer may be composed of only cerium oxide, or may be composed of cerium oxide and at least one other element in an elemental ratio of cerium of 10 atomic % or less.
  • the photocatalyst layer may be composed only of titanium oxide, or may be composed of titanium oxide and at least one other element in an elemental ratio of titanium of 10 atomic % or less.
  • the thickness of the base layer may be 10 nm or more.
  • the thickness of the photocatalyst layer may be 20 nm or more.
  • hydrophilic retention layer using silicon oxide or a composite oxide of silicon oxide and another metal may be provided on the photocatalyst layer.
  • the base material may be transparent.
  • the base material may be a polymer film.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of a photocatalyst member according to the present invention.
  • cerium oxide and zirconium oxide The cerium oxide used in the present invention will be compared with the zirconium oxide used in Patent Document 5. First, we will compare the crystallinity of each material when it is deposited.
  • the exhaust system consists of a turbomolecular pump and a rotary pump, and is capable of exhausting to 5 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa or less.
  • Four cathodes are placed within the vacuum chamber, each capable of placing a 2 inch diameter target material.
  • a shutter mechanism is installed between each cathode, and the opening/closing time can be controlled by a timer. Therefore, if the film formation rate is known in advance, the thickness of the film can be precisely controlled by controlling the opening time of the shutter.
  • a gas supply pipe is connected to the vacuum chamber, and can supply argon gas, oxygen gas, and nitrogen gas. The flow rate of each gas can be precisely controlled using a mass flow meter installed between the gas cylinder and the vacuum chamber.
  • a conductance valve is installed between the turbomolecular pump and the vacuum chamber, and by adjusting the pumping speed, it is possible to adjust the film forming pressure to any desired value.
  • the substrate can be placed on a stage facing the target.
  • the stage can rotate to make the thickness of the film uniform, and heating up to 300°C is also possible. Furthermore, the distance between the stage and the target can be adjusted.
  • the silicon substrate was placed on the stage in the RF sputtering apparatus described above, it was evacuated to a pressure of 5 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa or less, and argon gas and oxygen gas were introduced.
  • the ratio of argon gas to oxygen gas was determined in advance by investigating the conditions under which no absorption occurs in the visible light region.
  • a target formed by sintering cerium oxide and molding it into a target shape was used.
  • zirconium oxide metallic zirconium was used as a target. It is generally known that a metal target has a faster film formation rate than an oxide target.
  • RF power of 200 W was applied to a 2-inch target, a film was formed on a silicon substrate for a certain period of time, and the film thickness was evaluated using spectroscopic ellipsometry (M-2000, manufactured by J.A. Woollam).
  • M-2000 manufactured by J.A. Woollam
  • the amplitude ratio ⁇ and phase difference ⁇ of p-polarized light and s-polarized light are obtained for each wavelength, but by applying an appropriate optical model to these and performing fitting including film thickness as a parameter, the optical constants can be obtained.
  • the film thickness can be obtained. The film thickness was determined based on the measurement results at the center of the silicon substrate. Table 1 shows the film thickness divided by the film formation time.
  • cerium oxide has a film formation rate more than twice that of zirconium oxide.
  • a film was formed on a glass substrate and evaluated by XRD.
  • alkali-free glass OA-10G manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.
  • the cleaned alkali-free glass was placed on the stage in the above RF sputtering equipment, and the film was formed by adjusting the film forming time to a film thickness of 50 nm based on the film forming speed shown in Table 1. Gender was evaluated.
  • XRD was measured using X'Pert PRO MPD (manufactured by PANalytical) with Cu ⁇ as a radiation source and incident at an incident angle of 1°. The XRD results are shown in FIG.
  • zirconium oxide has a slight peak around 28°.
  • cerium oxide has sharp peaks at the same position, as well as peaks at 33°, 47°, and 56°. Therefore, it can be said that cerium oxide is superior in terms of crystallinity.
  • Figure 1 also shows the results for hafnium oxide for comparison. Hafnium is located just below zirconium on the periodic table and is expected to have similar properties to zirconium, but it has not crystallized.
  • Partial heteroepitaxial growth is considered to be the reason why titanium oxide exhibits photocatalytic performance by forming the underlayer. It is thought that a crystal lattice is formed by the underlayer, and the titanium oxide crystals grow to match the crystallites. Therefore, it is thought that if the underlayer side undergoes clear crystallization with a thin film thickness, then the titanium oxide of the photocatalyst layer formed later will also promote crystallization.
  • FIG. 2 is a sectional view schematically showing the structure of the photocatalyst member 1 according to the present invention.
  • the photocatalytic member 1 according to the present embodiment is a photocatalytic member in which a photocatalytic layer 4 is formed on a base material 2 with a base layer 3 interposed therebetween, the base layer 3 having at least cerium oxide, and the photocatalyst layer 4 containing at least cerium oxide. Contains at least titanium oxide.
  • the base material 2 of the present invention may be made of any material.
  • the material of the base material 2 include glass, metal, resin, and ceramics.
  • resin films with thinner resins have many advantages, such as being lightweight and can be bonded to various locations. Furthermore, in mass production for industrial reasons, there is an advantage that film formation can be performed continuously using a roll-to-roll sputtering device. Furthermore, when used in areas that require light to pass through, such as window glass or displays, transparent resin (polymer) films may be used.
  • the material for the transparent resin film is not particularly limited, but includes, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyaramid, polyimide, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, triacetylcellulose (TAC), and polycycloolefin. (COC, COP), etc. can be used.
  • the thickness of the base material 2 is not particularly limited, but if the base material 2 is a resin film, it is preferably 20 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, considering ease of handling during manufacturing and thinning of the member. .
  • a coating made of, for example, an acrylic resin may be formed on at least one surface of the base material 2 by, for example, solution coating.
  • the acrylic resin may have organic or inorganic particles dispersed therein for the purpose of improving haze and film running properties.
  • the base layer 3 is a layer that promotes crystallization of the photocatalyst layer 4, which is the purpose of this embodiment.
  • Base layer 3 contains cerium oxide. More specifically, the base layer 3 is composed of only cerium oxide, or composed of cerium oxide and at least one other element in a total elemental ratio of cerium of 10 atomic % or less. However, this configuration is just an example, and it is sufficient if the base layer 3 contains cerium oxide.
  • the elements contained in the base layer 3 can be measured using, for example, an X-ray microanalyzer (XMA) or X-ray fluorescence analysis (XRF).
  • XMA X-ray microanalyzer
  • XRF X-ray fluorescence analysis
  • any method may be used to manufacture the base layer 3.
  • sputtering is effective from the viewpoint of laminating different materials to form a multilayer film.
  • the thickness is at least 10 nm or more. Further, considering the influence of the surface roughness of the base material 2, etc., it is desirable that the thickness is 20 nm or more.
  • the thickness of the base layer 3 can be measured by, for example, creating a cross-sectional section of a sample using a microtome method and using a transmission electron microscope. If the thickness of the base layer 3 is 20 nm or more, the continuity of the base layer 3 can be ensured more reliably even if the surface of the base material 2 is rough.
  • the film thickness is desirably 100 nm or less.
  • the base layer 3 is desirably composed of only cerium oxide, it may contain other elements as long as its crystallinity can be maintained.
  • cerium oxide and other metals are mixed to form a composite target in order to achieve stable discharge during sputtering, the metal may be incorporated into the film during film formation. Even in such a case, it is sufficient that the crystallinity of the base layer 3 can be maintained.
  • other metals include Zn and Al.
  • the photocatalyst layer 4 is a layer that functions as a photocatalyst.
  • the photocatalyst layer 4 contains titanium oxide as a photocatalyst. More specifically, the photocatalyst layer 4 is composed only of titanium oxide, or composed of titanium oxide and at least one other element in a total proportion of titanium element of 10 atomic % or less.
  • this configuration is just an example, and it is sufficient that the photocatalyst layer 4 contains titanium oxide to the extent that the effects of this embodiment can be obtained.
  • the elements contained in the photocatalyst layer 4 can be measured using, for example, an X-ray microanalyzer (XMA) or X-ray fluorescence analysis (XRF).
  • XMA X-ray microanalyzer
  • XRF X-ray fluorescence analysis
  • the thickness of the photocatalyst layer 4 is desirably at least 20 nm or more in order for the photocatalyst layer 4 to function as a photocatalyst.
  • the thickness of the photocatalyst layer 4 can be measured by, for example, creating a cross-sectional section of a sample using a microtome method and using a transmission electron microscope.
  • the upper limit of the thickness is not particularly determined, titanium oxide also has a slow film formation rate, and from an industrial viewpoint of productivity, it is desirable that the thickness be 200 nm or less.
  • the photocatalyst layer 4 may contain other elements as long as they exhibit photocatalytic performance.
  • titanium oxide has a bandgap in the ultraviolet region and requires ultraviolet light to function as a photocatalyst, but there are examples in which nitrogen has been added to make it respond to visible light.
  • nitrogen can also be added to form a visible-responsive photocatalyst.
  • a metal element such as niobium may be added to increase the electrical conductivity of the photocatalyst layer.
  • one or more layers of electrically conductive material may be laminated between the base material 2 and the base layer 3.
  • electrically conductive material examples include indium-tin composite oxide (ITO) and aluminum-zinc composite oxide (AZO).
  • ITO indium-tin composite oxide
  • AZO aluminum-zinc composite oxide
  • metal materials may be laminated.
  • different oxides may be laminated to suppress oxidation caused by plasma when forming the base layer 3 on the metal material.
  • an adhesion layer may be formed for the purpose of ensuring adhesion between the base material 2 and the base layer 3.
  • a transparent material may be formed into a film for the purpose of increasing the transparency of the photocatalyst member 1.
  • a smooth layer may be formed to make the surface of the base material 2 smooth.
  • a transparent material may be formed on the surface of the photocatalyst layer 4.
  • a hydrophilic retention layer using silicon oxide or a composite oxide of silicon oxide and another metal may be formed on the photocatalyst layer 4 so that superhydrophilicity can be maintained for a long time and in the dark.
  • the titanium oxide used in the photocatalyst layer is a high refractive index material
  • a low refractive index material such as silicon oxide may be laminated on the photocatalyst layer for the purpose of reducing the surface reflectance.
  • the photocatalyst layer 4 can be made to function as a photocatalyst without heating the photocatalyst layer 4. Furthermore, cerium oxide has a fast film formation rate. Therefore, it is possible to produce a photocatalyst with high industrial productivity.
  • Non-alkali glass (OA-10G manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) was used as the base material.
  • the base material was washed with water using a neutral detergent, and then subjected to ultrasonic cleaning in an ethanol solution for 10 minutes. After being pulled out of the solution, droplets were immediately removed using an air gun and dried.
  • the base material was set in an RF sputtering device, and after exhausting the air, film formation was performed.
  • a 50 nm thick film of cerium oxide was formed as a base layer, and a 50 nm thick layer of titanium oxide was further layered thereon as a photocatalyst layer, and then taken out to prepare a sample.
  • Example 2 A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the thickness of cerium oxide was 10 nm.
  • Example 3 A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the thickness of cerium oxide was 100 nm.
  • Example 4 A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the thickness of titanium oxide was 20 nm.
  • Example 5 A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the thickness of cerium oxide was 200 nm.
  • Example 6 A sample was prepared under the same conditions as in Example 1, and then silicon oxide was formed into a film with a thickness of 5 nm using a sputtering apparatus.
  • Example 7 Cycloolefin polymer (COP) was used as the base material. Before setting the substrate in the sputtering device, the surface of the COP was exposed to argon plasma for 5 W for 60 seconds in a vacuum device capable of plasma processing to remove surface contamination, and the substrate was immediately set in the sputtering device. Thereafter, a sample was prepared under the same conditions as in Example 1.
  • COP Cycloolefin polymer
  • Non-alkali glass (OA-10G manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) was used as the base material.
  • the substrate was washed with water using a neutral detergent, then subjected to ultrasonic cleaning in an ethanol solution for 10 minutes, pulled out of the solution, immediately removed droplets with an air gun, and dried to prepare a sample.
  • Non-alkali glass (OA-10G manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) was used as the base material.
  • the base material was washed with water using a neutral detergent, and then subjected to ultrasonic cleaning in an ethanol solution for 10 minutes. After being pulled out of the solution, droplets were immediately removed using an air gun and dried.
  • a base material was set in an RF sputtering device, and after exhausting the air, a titanium oxide film was deposited to a thickness of 50 nm, and then taken out to prepare a sample.
  • Comparative example 3 A sample prepared under the same conditions as Comparative Example 2 was heated to 300°C in an electric furnace, held for 2 hours, then stopped heating the electric furnace, cooled in the furnace until it returned to room temperature, and then taken out to prepare a sample. .
  • the contact angle of water was evaluated within 30 minutes to evaluate the presence or absence of superhydrophilicity.
  • the contact angle of water was measured using a fully automatic contact angle meter DMo-702 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) by dropping 1.5 ⁇ L of pure water. The measurement was repeated three times and the average value was taken as the contact angle after irradiation.
  • Examples 4-5> Compared to Examples 1 to 3, even if the thickness of titanium oxide was 20 nm and 200 nm, respectively, the contact angle after irradiation with xenon light was 10° or less, indicating that it was in a superhydrophilic state and was functioning as a photocatalyst. I understand.
  • Example 7 Although the glass transition point of COP is 150° C., the sample after film formation did not undergo any deformation, indicating that it was not exposed to high temperatures. It can be seen that the contact angle after irradiation with xenon light is 10° or less, indicating a superhydrophilic state and functioning as a photocatalyst.
  • a photocatalyst member that exhibits high productivity without heat treatment.
  • a photocatalytic member that is used for sterilizing viruses and pathogens, decomposing formaldehyde that causes sick building syndrome, antifogging films, and the like.
  • this embodiment to an optical film that utilizes the optical interference effect, it is possible to impart a function of decomposing organic matter such as sweat, and it is possible to always maintain excellent optical properties.

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Abstract

本発明のある観点によれば、基材に対して下地層を介して光触媒層が形成された光触媒部材であって、下地層が少なくとも酸化セリウムを有し、光触媒層が少なくとも酸化チタンを有することを特徴とする、光触媒部材が提供される。ここで、下地層は、酸化セリウムのみで構成されるか、もしくは酸化セリウムとセリウム元素比率で１０原子％以下の他の少なくとも１種類以上の元素とで構成されてもよい。本発明によれば、産業的に生産性の高い光触媒を製造することができる。

Description

光触媒部材
　本発明は、光触媒部材に関する。
　本出願は、２０２２年３月３０日に、日本に出願された特願２０２２－０５６７６８に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　紫外線、可視光線などの光により触媒作用が生じる光触媒は、様々な効果があるために現在注目されている。光触媒による効果としては、特に、本多－藤嶋効果にみられるように、水の光分解による水素／酸素生成や、表面で活性酸素が生成することによる強酸化性、表面に水酸基が多数生成することによる超親水性などが知られている。光触媒は、特に近年流行が著しいコロナウィルスなどのウィルスや病原菌などを光照射にて滅菌する、シックハウスの原因となるホルムアルデヒドを分解する、超親水性を応用した防曇フィルムなど様々な応用が考えられる。
　また、光触媒を反射防止膜に適用した場合、反射防止膜の表面に付着した指紋跡の分解に効果があると期待されている。特に厚み１μｍ以下の異なる屈折率を有する無機物を交互に積層した誘電体多層膜による反射防止膜は光の干渉を使用するため、表面にわずかな指紋跡のような透明異物が付着しても干渉効果が崩れ、透明異物が視認されやすい。従来はフッ素化合物などの低表面エネルギーを有する物質で反射防止膜を覆い、指紋跡等の透明異物の付着を抑制していたが、その効果は十分とはいえず、またふき取りなどの清掃も必要であった。そうした課題に対して有機物である透明異物が光触媒によって分解されることができれば、清掃不要となるため光触媒は非常に期待されている。
　光触媒能を有する材料としては酸化チタンが知られている。酸化チタンを何らかの基材の表面に形成する方法としては、スパッタリングなどの真空薄膜形成手法が知られている。しかし、酸化チタンが光触媒性能を発揮するためにはアナタース型もしくはルチル型などの結晶化が必要であり、結晶化のためには、成膜中もしくは成膜後３００℃以上の熱処理が必要である。このため、耐熱性の低いプラスチックなどの部材への光触媒の適用は難しい。もう一つの方法として結晶化した酸化チタン微粉末を結合剤とともに基材に塗布して固定化する方法が提案されている。この塗布法は加熱などの処理を必要としないこと、大面積処理が可能なことなどから非常に幅広く用いられており、現在製品化されている光触媒のほとんどがこの塗布法によるものである。
特開２００７－３０８７２９号公報 特開２００７－３１４８３５号公報 特許第５２１７０２３号公報 特開２０００－３４５３２０号公報 特許第４４６０５３７号公報
　しかしながら、基材との固定に用いる結合剤は有機物であることが多く、光触媒と接するためにチョーキング現象と呼ばれる結合剤の分解が生じ、光触媒自体も脱落するという課題がある。また、基材と光触媒との結合を強めるために結合剤の比率を高くすると光触媒の比率が相対的に低下して触媒性能が低くなってしまうという課題もある。
　そのため、結合剤を含まない真空薄膜形成手法で酸化チタン薄膜を形成することが望ましいが、室温での成膜でいかに光触媒性能を実現できるかが課題である。
　室温で結晶化した酸化チタンを得る方法としては特許文献１には、シングルカソードもしくはデュアルカソードを用いて電圧印加のデューティー比を一定値以下とする方法が開示されている。特許文献１には、本手法で結晶化した酸化チタンが得られると記載されているが、本発明者が再現実験を行ったところ結晶化は確認できず、設備の構成などに依存する可能性がある。
　また、特許文献２、特許文献３には、チタン金属膜の成膜と酸化処理を２つに分けて行うことで結晶化を促進させる方法が開示されている。しかし、設備的に複雑な構成が必要となり、汎用的なスパッタリング装置では実現が難しい。
　汎用的なスパッタリング装置を用いた例としては、特許文献４に示すように、成膜時に水分を添加し、比較的低温（２００℃以上）の熱処理を行うことで結晶化をさせる方法が試みられている。しかし、低温結晶化とはいえ２００℃以上の加熱が必要であるため、多くのプラスチック基材は変形してしまう。このため汎用性に欠けるという問題がある。
　汎用的なスパッタリング装置を用いて室温成膜で光触媒性能を得る手法として、特許文献５に示すように酸化ジルコニウムを下地層として成膜したのち、酸化チタンを成膜する方法がある。本方法は加熱処理を行うことなく光触媒性能を実現できる優れた手法といえる。
　しかしながら、酸化ジルコニウムの成膜速度は極めて遅く、また酸化ジルコニウムの結晶化の度合いも低いため十分な下地層として機能するためにはある程度の膜厚が必要であり、成膜速度が低いことと相まって生産性が低かった。
　本発明は係る課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、酸化ジルコニウムとは異なる下地層を探索し産業的に生産性の高い光触媒を提供することにある。
　かかる課題に対して、本発明者は鋭意検討を行い、本発明に至った。すなわち、酸化セリウムを下地層として用いることで、高い成膜速度と極めて薄い膜厚で結晶化した酸化セリウム層を形成し、その上に成膜した酸化チタン層に加熱処理することなく非常に高い光触媒性能を与えることができた。
　具体的には、例えば酸化セリウム（ＣｅＯ２）もしくは酸化セリウムの他に酸化セリウムのセリウム元素に対して１０原子％を超えない他の元素を含有する下地層を成膜する。ついで、酸化チタン（ＴｉＯ２）もしくは酸化チタンの他に酸化チタンのチタン元素に対して１０原子％を超えない他の元素を含有する光触媒層を成膜する。これにより、加熱処理することなく、光触媒層が光触媒性能を示すことが分かった。
　本発明の下地層は酸化セリウムのみで構成されることが望ましいが、酸化セリウムの結晶性を維持できるのであれば他の元素が含まれていてもよい。特に、スパッタリングの際、安定した放電を実現するために酸化セリウムと他の金属を混合して複合ターゲットとする場合がある。この場合、成膜時に膜中に金属が取り込まれることがあるが酸化セリウムの結晶性が維持できていればよい。下地層の厚みは特に制限されず、例えば１０ｎｍでも効果があることが分かっている。ただし、基材がプラスチックフィルムなどの場合は表面が平滑でない場合もあることから下地層の厚みは２０ｎｍ以上あることが望ましい。下地層の厚みが２０ｎｍ以上あれば下地層の連続性が確保でき、かつ十分な結晶性が維持できる。ただし、下地層の厚みが１００ｎｍ以上となる場合、基材に熱負荷がかかるだけでなく、産業的にも非効率なため望ましくは１００ｎｍ以下とするのがよい。
　本発明の光触媒層は酸化チタン（ＴｉＯ２）で構成されるが、光触媒性能が発現するのであれば酸化チタンの他に他の元素が含まれていてもよい。例えば酸化チタンはバンドギャップが紫外線領域にあり、光触媒として動作するためには紫外線を必要とするが、それを可視光において応答させるために窒素を添加した例がある。本発明においても窒素を添加して可視応答光触媒とすることもできる。また、光触媒層の電気伝導性を高めるために金属元素、例えばニオビウムを加えてもよい。光触媒層の厚みは特に制限されないが、光触媒性能が明確に発現する２０ｎｍ以上あることが好ましい。また光触媒層の厚みが厚くても本発明の効果は得られるが、産業的には２００ｎｍ以下であることが望ましい。
　さらに、本発明には、下地層、光触媒層以外の層があってもよい。例示するなら光触媒の超親水性を保持する目的で光触媒層の表面に酸化ケイ素を成膜してもよい。また、本多－藤嶋効果にみられるように本発明を光触媒電極として用いるために下地層を成膜する前に導電層を形成してもよい。
　いずれにしても酸化セリウムを含む下地層に対して基材とは反対側に酸化チタンを含む光触媒層を成膜することにより本発明は完成する。本発明の要旨は以下の通りである。
　本発明のある観点によれば、基材に対して下地層を介して光触媒層が形成された光触媒部材であって、下地層が少なくとも酸化セリウムを有し、光触媒層が少なくとも酸化チタンを有することを特徴とする、光触媒部材が提供される。
　ここで、下地層は、酸化セリウムのみで構成されるか、もしくは酸化セリウムとセリウム元素比率で１０原子％以下の他の少なくとも１種類以上の元素とで構成されてもよい。
　また、光触媒層は、酸化チタンのみで構成されるか、もしくは酸化チタンとチタン元素比率で１０原子％以下の他の少なくとも１種類以上の元素とで構成されてもよい。
　また、下地層の厚みが１０ｎｍ以上であってもよい。
　また、光触媒層の厚みが２０ｎｍ以上であってもよい。
　また、光触媒層の上に酸化ケイ素若しくは酸化ケイ素と他の金属の複合酸化物を用いた親水保持層を有していてもよい。
　また、基材が透明であってもよい。
　また、基材が高分子フィルムであってもよい。
　本発明によれば、産業的に生産性の高い光触媒を製造することができる。
ＸＲＤスペクトルの一例を示すグラフである。 本発明に係る光触媒部材の概要を示す断面図である。
＜１．酸化セリウムと酸化ジルコニウムとの比較＞
　本発明で使用した酸化セリウムについて特許文献５で用いた酸化ジルコニウムと比較して示す。まずはそれぞれの材料について成膜した際の結晶性を比較する。
　成膜にはＲＦスパッタリング装置を用いた。排気系はターボ分子ポンプとロータリーポンプで構成され、５×１０－４Ｐａ以下にまで排気することが可能である。真空槽内には４つのカソードが配置されており、それぞれに直径２インチのターゲット材料を設置することが可能である。各カソード間にはシャッター機構が設置されておりタイマーにて開閉時間を制御することができる。そのためあらかじめ成膜速度が既知であればシャッターの開時間を制御することより膜の厚みを精密に制御することができる。真空槽にはガス供給配管がつながっており、アルゴンガス、酸素ガス、窒素ガスを供給することができる。各ガスはガスボンベと真空槽の間に設置したマスフローメータにて精密に流量を制御できる。ターボ分子ポンプと真空槽の間にはコンダクタンスバルブが設置されており排気速度を調整することで任意の成膜圧力に調整することが可能である。基材はターゲットに対向するステージに設置することができる。膜の厚みを均一にするようにステージは自転することができ、３００℃までの加熱も可能である。さらにステージとターゲットまでの距離も調整可能である。
　上記、ＲＦスパッタリング装置内のステージにシリコン基材を設置後、５×１０－４Ｐａ以下になるまで排気し、アルゴンガスおよび酸素ガスを導入した。アルゴンガスと酸素ガスの比率はあらかじめ可視光領域での吸収が出ない条件を調査して決定した。
　酸化セリウム膜の成膜は酸化セリウムを焼結させてターゲット形状に成型したものをターゲットして用いた。酸化ジルコニウムは金属ジルコニウムをターゲットとして用いた。一般に金属ターゲットのほうが酸化物ターゲットよりも成膜速度は早いことが知られている。
　２インチのターゲットに対して２００ＷのＲＦ電力を投入し、シリコン基材上に一定時間成膜して膜厚を分光エリプソメトリー（Ｍ－２０００　Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製）を用いて評価した。エリプソメトリーではｐ偏光とｓ偏光の振幅比Ψと位相差Δが各波長ごとに得られるが、これらに対して適当な光学モデルを当てはめ、パラメータとして膜厚も含めてフィッティングを行うと、光学定数とともに膜厚が得られる。シリコン基材の中心部での測定結果をもとに膜厚とした。膜厚を成膜時間で除したものを表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１からも明らかなように酸化ジルコニウムに比べ酸化セリウムは２倍以上の成膜速度を有していることが分かる。
　さらに各材料の結晶性を比較するためにガラス基材上に成膜を行い、ＸＲＤによる評価を行った。薄膜の結晶化において基材の影響を避けるために無アルカリガラス（日本電気硝子製ＯＡ－１０Ｇ）を用いた。基材は中性洗剤を用いて水洗したのち、エタノール液中で超音波洗浄を１０分間行い、液中から引き上げたのち、直ちにエアガンにて液滴を除去して乾燥シミが生じないようにした。
　洗浄した無アルカリガラスを上記ＲＦスパッタリング装置内のステージに設置し、表１の成膜速度を元に膜厚が５０ｎｍになるように成膜時間を調整して成膜を行い、ＸＲＤにて結晶性の評価を行った。ＸＲＤは　Ｘ’Ｐｅｒｔ　ＰＲＯ　ＭＰＤ（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製）を用いて　Ｃｕαを線源として、入射角１°で入射させて測定を行った。ＸＲＤの結果を図１に示す。
　図１に示すように酸化ジルコニウムは２８°付近にわずかながらピークがみられる。それに対して酸化セリウムにおいては同じ位置に鋭いピークがあるのに加えて、３３°、４７°、５６°にもピークが認められる。ゆえに結晶性の面において酸化セリウムの方が優位であるといえる。図１には比較のために酸化ハフニウムの結果も示す。ハフニウムは周期律表上ではジルコニウムの直下に位置しており特性もジルコニウムに類似すると期待されるが、結晶化はしていない。
　下地層を形成することで酸化チタンに光触媒性能が生じる要因としては部分的なヘテロエピタキシャル成長が考えられる。下地層によって結晶格子が形成され、酸化チタンがその結晶子に合わせるように結晶成長するものと考えられる。そのため、下地層側が薄い膜厚で明瞭な結晶化をすれば、そののちに成膜する光触媒層の酸化チタンも結晶化を促進すると考えられる。
　上記結果をもとに、以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
＜２．本実施形態に係る光触媒部材＞
　図２は本発明に係る光触媒部材１の構成を模式的に示す断面図である。
　本実施形態に係る光触媒部材１は、基材２に対して下地層３を介して光触媒層４が形成された光触媒部材であって、下地層３が少なくとも酸化セリウムを有し、光触媒層４が少なくとも酸化チタンを有する。
＜３．基材＞
　本発明の基材２はどのような材料で構成されていてもよい。基材２の材質を例示すればガラス、金属、樹脂、セラミックスなどである。特に樹脂の厚みを薄くした樹脂フィルムは、軽量で様々な場所に貼合することができるなど利点が多い。さらに産業上の理由から大量生産する上ではロールツーロールスパッタ装置を用いて連続的に成膜処理できる利点がある。さらに、窓ガラスやディスプレイなど光を透過させる必要がある場所に用いる場合は透明樹脂（高分子）フィルムを用いることもある。
　透明樹脂フィルムの材料としては特に限定されることはないが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアラミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリシクロオレフィン（ＣＯＣ、ＣＯＰ）などを用いることができる。
　基材２の厚みは、特に限定されることはないが、基材２が樹脂フィルムである場合、製造時の取り扱いの容易さと部材の薄型化を考慮し、２０μｍ以上２００μｍ以下とすることが望ましい。なお、基材２の耐擦過性を向上させる観点から、基材２の少なくとも１面に例えばアクリル樹脂による被膜を例えば溶液塗布により形成することもできる。また上記アクリル樹脂の内部に曇り度とフィルム走行性を向上させる目的で有機もしくは無機の粒子を分散させたものを用いてもよい。
＜４．下地層＞
　下地層３は本実施形態の目的である光触媒層４の結晶化を促進させる層である。下地層３は、酸化セリウムを含む。より具体的には、下地層３は、酸化セリウムのみで構成されるか、または、酸化セリウムとセリウム元素比率で合計１０原子％以下の他の少なくとも１種類以上の元素とで構成される。ただしこの構成はあくまで一例であり、下地層３に酸化セリウムが含まれていればよい。下地層３に含まれる元素は例えばＸ線マイクロアナライザー（ＸＭＡ）や蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）などによって測定可能である。
　下地層３の製法については任意の手法であってよい。ただし、多層膜を形成するための異種材料の積層という観点ではスパッタリング法が有効である。厚みは最低でも１０ｎｍ以上あることが望ましい。また基材２の表面粗さなどの影響を考慮すると２０ｎｍ以上あることが望ましい。下地層３の厚みは、例えばミクロトーム法により試料の断面切片を作成し、透過型電子顕微鏡にて計測することが可能である。下地層３の厚みが２０ｎｍ以上あれば基材２の表面が粗くても下地層３の連続性をより確実に担保することができる。一方で、１００ｎｍ以上の成膜は基材２に熱負荷がかかるだけでなく、産業的にも非効率なため望ましくは１００ｎｍ以下とする。下地層３は酸化セリウムのみで構成されることが望ましいが、その結晶性を維持できるのであれば他の元素が含まれていてもよい。特に、スパッタリングの際、安定した放電を実現するために酸化セリウムと他の金属を混合して複合ターゲットとした場合、成膜時に膜中に金属が取り込まれることがある。このような場合であっても、下地層３の結晶性が維持できていればよい。他の金属を例示すればＺｎ、Ａｌなどが挙げられる。
＜５．光触媒層＞
　光触媒層４は光触媒として機能する層である。光触媒層４は、光触媒として酸化チタンを含む。より具体的には、光触媒層４は、酸化チタンのみで構成されるか、または、酸化チタンとチタン元素比率で合計１０原子％以下の他の少なくとも１種類以上の元素とで構成される。ただしこの構成はあくまで一例であり、本実施形態の効果が得られる程度に光触媒層４に酸化チタンが含まれていればよい。光触媒層４に含まれる元素は例えばＸ線マイクロアナライザー（ＸＭＡ）や蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）などによって測定可能である。
　光触媒層４の製法については任意の手法であってよい。ただし、多層膜を形成するための異種材料の積層という観点ではスパッタリング法が有効である。光触媒層４の厚みは、光触媒層４を光触媒として機能させるために最低でも２０ｎｍ以上あることが望ましい。光触媒層４の厚みは、例えばミクロトーム法により試料の断面切片を作成し、透過型電子顕微鏡にて計測することが可能である。厚みの上限については特に定めないが酸化チタンも成膜速度が遅く、産業的には生産性の観点から２００ｎｍ以下であることが望ましい。光触媒層４には、光触媒性能が発現するのであれば他の元素が含まれていてもよい。例えば酸化チタンはバンドギャップが紫外線領域にあり、光触媒として動作するためには紫外線を必要とするが、それを可視光において応答させるために窒素を添加した例がある。本発明においても窒素を添加して可視応答光触媒とすることもできる。また、光触媒層の電気伝導性を高めるために金属元素、例えばニオビウムを加えてもよい。
＜６．その他の層＞
　ここで、光触媒部材１に導電性を持たせる目的で基材２と下地層３との間に１層以上の導電材料を積層してもよい。このような導電材料としては、たとえばインジウム－錫複合酸化物（ＩＴＯ）やアルミニウム－亜鉛複合酸化物（ＡＺＯ）などが挙げられる。また、金属材料を積層してもよい。さらに金属材料の上に下地層３を成膜する際のプラズマによる酸化を抑制するために異なる酸化物を積層してもよい。さらに、基材２と下地層３の密着性を確保する目的で密着層を形成してもよい。さらに、基材２が透明基材の場合は、光触媒部材１の透明性を高める目的で透明材料を成膜してもよい。さらに、基材２の表面を平滑にするために平滑層を形成してもよい。
　さらに、光触媒層４の表面に透明材料を形成してもよい。特に、超親水性を長時間・暗所でも維持できるように酸化ケイ素若しくは酸化ケイ素と他の金属の複合酸化物を用いた親水保持層を、光触媒層４の上に形成してもよい。また、光触媒層に用いる酸化チタンが高屈折率材料であるため、表面の反射率を低減させる目的で光触媒層の上に酸化ケイ素などの低屈折率材料を積層してもよい。
　以上説明した通り、本実施形態によれば、下地層３に酸化セリウムを用いるので、光触媒層４を加熱しなくとも光触媒層４に光触媒としての機能を発現させることができる。さらに、酸化セリウムは成膜速度が速い。したがって、産業的に生産性の高い光触媒を製造することができる。
　以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
　基材として無アルカリガラス（日本電気硝子製ＯＡ－１０Ｇ）を用いた。基材は中性洗剤を用いて水洗したのち、エタノール液中で超音波洗浄を１０分間行い、液中から引き上げたのち、直ちにエアガンにて液滴を除去し乾燥した。ＲＦスパッタリング装置に基材をセットして、排気後、成膜を行った。下地層として酸化セリウムを５０ｎｍの厚さで成膜し、さらにその上に光触媒層として酸化チタンを５０ｎｍ積層したのちに取り出し、試料を作成した。
＜実施例２＞
　酸化セリウムの厚みを１０ｎｍとしたこと以外は実施例１と同一の条件で試料を作成した。
＜実施例３＞
　酸化セリウムの厚みを１００ｎｍとしたこと以外は実施例１と同一の条件で試料を作成した。
＜実施例４＞
　酸化チタンの厚みを２０ｎｍとしたこと以外は実施例１と同一の条件で試料を作成した。
＜実施例５＞
　酸化セリウムの厚みを２００ｎｍ　としたこと以外は実施例１と同一の条件で試料を作成した。
＜実施例６＞
　実施例１と同一の条件で試料を作成したのちに、そのままスパッタリング装置にて酸化ケイ素を５ｎｍの厚みで成膜した。
＜実施例７＞
　基材として、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を用いた。スパッタリング装置に基材を設置する前に、プラズマ処理できる真空装置にてＣＯＰの表面をアルゴンプラズマにて５Ｗ、６０秒暴露し表面の汚染を除去したのち直ちにスパッタリング装置に基材をセットした。その後実施例１と同一の条件で試料を作成した。
＜比較例１＞
　基材として無アルカリガラス（日本電気硝子製ＯＡ－１０Ｇ）を用いた。基材は中性洗剤を用いて水洗したのち、エタノール液中で超音波洗浄を１０分間行い、液中から引き上げたのち、直ちにエアガンにて液滴を除去し乾燥して試料を作成した。
＜比較例２＞
　基材として無アルカリガラス（日本電気硝子製ＯＡ－１０Ｇ）を用いた。基材は中性洗剤を用いて水洗したのち、エタノール液中で超音波洗浄を１０分間行い、液中から引き上げたのち、直ちにエアガンにて液滴を除去し乾燥した。ＲＦスパッタリング装置に基材をセットして、排気後、酸化チタンを５０ｎｍ成膜したのちに取り出し、試料を作成した。
＜比較例３＞
　比較例２と同一の条件作成した試料を電気炉で３００℃まで昇温したのち、２時間保持し、その後電気炉の加熱を止め室温に戻るまで炉中で冷却したのち取り出して試料を作成した。
＜比較例４＞
　酸化セリウムを酸化ジルコニウムに変えたこと以外は実施例１と同一の条件で試料を作成した。
＜比較例５＞
　酸化ジルコニウムの厚みを１０ｎｍとしたこと以外は比較例４と同一の条件で試料を作成した。
＜比較例６＞
　酸化セリウムを酸化ハフニウムに変えたこと以外は実施例１と同一の条件で試料を作成した。
＜評価＞
＜超親水性評価＞
　作成した試料は外光の影響を除くために４８時間暗所に静置した。その後、取り出してキセノン促進耐候性試験機Ｑ－ＳＵＮ　Ｘｅ－３（Ｑ－Ｌａｂ　Ｃｏｒｐ．製）に設置した。キセノン光は太陽光のスペクトルに近く、光量も制御できるため正確に光触媒の効果を検証することができる。放射照度　６４Ｗ／ｍ２（０．５５Ｗ／ｍ２／ｎｍ＠３４０ｎｍ）、フィルターをＤａｙｌｉｇｈｔ－Ｂ／Ｂを使用し、ブラックパネル温度７０℃とし温度４７℃相対湿度５０％で１時間照射した。取り出し後、３０分以内に水の接触角を評価して超親水性の有無を評価した。水の接触角は全自動接触角計ＤＭｏ―７０２（協和界面科学（株）製）を用い、純水を１．５μＬ滴下し接触角を測定した。測定は３回繰り返し平均値を照射後接触角とした。
＜評価結果＞
＜実施例１～３＞
　表２から明らかなように酸化セリウムの厚みを１０～１００ｎｍの範囲とし、酸化チタンの厚みを５０ｎｍとすると、キセノン光照射後の接触角がいずれも１０°以下となり、超親水性状態になっており光触媒として機能していることが分かる。
＜実施例４～５＞
　実施例１～３に比べて酸化チタンの厚みをそれぞれ２０ｎｍ、２００ｎｍとしてもキセノン光照射後の接触角がいずれも１０°以下となり、超親水性状態になっており光触媒として機能していることが分かる。
＜実施例６＞
　表面に親水保持層である酸化ケイ素層を形成してもキセノン光照射後の接触角は１０°以下であり超親水性状態となっており光触媒として機能していることが分かる。
＜実施例７＞
　ＣＯＰのガラス転移点は１５０℃であるが、成膜後の試料は変形など発生しておらず高温にさらされていないことが分かる。キセノン光照射後の接触角は１０°以下であり超親水性状態となっており光触媒として機能していることが分かる。
＜比較例１＞
　ガラス基板単体ではキセノン光照射後の接触角は１０°以下とはならず、光触媒性能は発現していないことが分かる。
＜比較例２＞
　酸化チタンのみを室温で成膜して、熱処理を施さない場合では、キセノン光照射後の接触角は１０°以下とはならず、光触媒性能は発現していない。これにより、光触媒性能は酸化チタンを形成しただけでは発現しないことが明らかである。
＜比較例３＞
　比較例２と同じ条件で成膜したものを熱処理して、キセノン光を照射したところ接触角は１０°以下となっており超親水性状態になっており光触媒性能が得られている。しかし、３００℃という高温の熱処理が必要であることが明らかである。
　＜比較例４＞
　酸化セリウムの代わりに酸化ジルコニウムを下地層とした場合、キセノン光を照射したところ接触角は１０°以下となっており超親水性状態になっており光触媒性能が得られている。しかし、表１に示した通り酸化ジルコニウムの成膜速度は酸化セリウムに比べ遅く、生産性に劣っている。
＜比較例５＞
　成膜速度の遅さの影響を軽減する目的で酸化ジルコニウムを１０ｎｍと薄くすると、キセノン光照射後の接触角は１０°以下とはならず、光触媒性能は発現していない。それに対して実施例２で示したように酸化セリウムは薄い膜厚でも光触媒性能を示しており、酸化ジルコニウムに対する優位性を示している。
＜比較例６＞
　酸化セリウムの代わりに酸化ハフニウムを下地層とした場合、キセノン光照射後の接触角は１０°以下とはならず光触媒性能は発現していない。このことから本発明の酸化セリウムが光触媒性能を発現する下地に適していることが分かる。
　以上説明した通り、本実施形態によれば、熱処理することなしに高い生産性を示す光触媒部材を提供することができる。本実施形態によりウィルスや病原菌の滅菌、シックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒドの分解、防曇フィルムなどに供する光触媒部材を提供することができる。
　更に光干渉効果を利用する光学フィルムにおいて本実施形態を適用することにより汗などの有機物を分解する機能を付与することができ、常に優れた光学特性を維持することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

Claims (8)

  1. 　基材に対して下地層を介して光触媒層が形成された光触媒部材であって、下地層が少なくとも酸化セリウムを有し、光触媒層が少なくとも酸化チタンを有することを特徴とする、光触媒部材。
  2. 　前記下地層は、前記酸化セリウムのみで構成されるか、または前記酸化セリウムとセリウム元素比率で１０原子％以下の他の少なくとも１種類以上の元素とで構成されることを特徴とする、請求項１記載の光触媒部材。
  3. 　前記光触媒層は、前記酸化チタンのみで構成されるか、または前記酸化チタンとチタン元素比率で１０原子％以下の他の少なくとも１種類以上の元素とで構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の光触媒部材。
  4. 　前記下地層の厚みが１０ｎｍ以上であることを特徴とする、請求項１～３の何れか１項に記載の光触媒部材。
  5. 　前記光触媒層の厚みが２０ｎｍ以上であることを特徴とする、請求項１～４の何れか１項に記載の光触媒部材。
  6. 　前記光触媒層の上に酸化ケイ素若しくは前記酸化ケイ素と他の金属の複合酸化物を用いた親水保持層を有することを特徴とする、請求項１～５の何れか１項に記載の光触媒部材。
  7. 　前記基材が透明であることを特徴とする、請求項１～６の何れか１項に記載の光触媒部材。
  8. 　前記基材が高分子フィルムであることを特徴とする、請求項１～７の何れか１項に記載の光触媒部材。
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