ビジネスマン教科書 これで光触媒のすべてがわかる!
本書は、将来的に1兆円市場を生み出すと期待されている日本発の先端技術「光触媒」の基本と、関連ビジネスについてわかりやすく解説した入門書です。光が当ることによってさまざまな化学反応を引き起こす光触媒は、防汚、セルフクリーニング、抗菌、殺菌、防曇などの効果を発揮するため、環境保全、浄化を担うキーテクノロジーとしてますます注目されるようになっています。本書は、光触媒を広く世に知らしめてきた三菱総合研究所先端科学研究所(現、先端科学センター)の創設時のメンバーの一人で、現在、先端科学センターのセンター長をつとめる著者が、光触媒の今と未来を豊富な図解とともにやさしく解説しています。
第1章 光触媒とは?
1-1 光触媒の原理とその仕組み
触媒って何だろう?
触媒の効果
「光触媒」とは?
光触媒の働く仕組み
光触媒は現代の「賢者の石」
1-2 光触媒は光半導体
光触媒は光半導体の特性を使っている
酸化チタンの光吸収
1-3 光触媒の2つの働き
酸化分解反応
超親水性反応
1-4 光触媒の種類
酸化チタン
酸化チタン以外の光触媒
酸化チタンが光触媒の代名詞な理由
1-5 光触媒の歴史
意外に古い光触媒
本多‐藤嶋効果
より実用的な材料を目指して
光触媒と日本の技術
1-6 光触媒の応用分野
分解特性に基づく応用
機能を組み合わせた応用
究極のエコ空間の創出を目指して
本物の光触媒
第2章 光触媒の市場動向
2-1 消費者は光触媒をどう見ているか?
光触媒はどのくらい認知されているか?
消費者の半数は光触媒の機能を知っている
光触媒製品の何に関心があるか?
実際に使ったことのある人は少ない
消費者は、光触媒の性能をしっかり示してほしいと思っている
2-2 光触媒ビジネスを考える際に留意したいこと
光触媒ビジネスは「ナノテクヒジネス」
強力な競争力を持つナノテク
ナノテクノロジー分野の日米比較
「同じ釜の飯を食う」がキーワード
2-3 光触媒ビジネスのポイント
ナノテクビジネスから見たポイント
ビジネスとして捉えたナノテク(光触媒)
よりシステマイズした製品にいかにつなげるのかが「鍵」
コラム 「和を以て貴しと為す」
2-4 光触媒の市場予測の変遷
初めての光触媒の市場予測
市場予測の方法
光触媒の応用分野ごとの市場予測
その後の市場予測
光触媒と居住空間関連ビジネス
2-5 市場から見た光触媒
初期の光触媒関連アイテムと課題
光触媒ビジネスのポイント
2-6 光触媒の技術的な方向性
光触媒の研究開発のポイント
可視光応答型の触媒
効率向上のためのシステム設計
2-7 光触媒の普及を目指した取り組み
光触媒の認知度の向上と信頼性の確保
業界団体の設立
2-8 国際的な動向
光触媒の国際市場
国民性と光触媒
2-9 光触媒の標準化戦略(1)
数年前までの状況はバラバラ
消費者はもっと迷うでしょう
2-10 光触媒の標準化戦略(2)
まずは、空気浄化性能の試験方法を規格として制定
空気浄化性能の試験方法
コラム 三菱総研と酸化チタン
第3章 超親水性の利用
3-1 防汚・セルフクリーニング効果の利用
光触媒実用化の「壁」
光触媒ルネッサンスの鍵「セルフクリーニング」
様々な応用製品
効果をいかにアピールするかが鍵
3-2 防汚・セルフクリーニング効果の技術開発
超親水性のメカニズム
超親水性は光分解反応とは異なるメカニズム
3-3 セルフクリーニング実装上の工夫
光触媒実装上の課題
光触媒で分解されにくいバリア層を入れる
無機コーティング材料の改良
光触媒コーティングガラスは透明性の確保が重要
光触媒スプレーは分子レベルの工夫
テントや各種フィルムへの応用
3-4 最近の研究事例から
傾斜機能材料の開発
フラーレンを用いた劣化の防止
3-5 防曇効果の研究開発
「超親水性」による「防曇効果」
もっとも必要とする「夜」にいかに光触媒機能を発現させるか
その他の防曇機能応用製品
医療機器への応用
3-6 環境触媒としての光触媒
環境触媒とは
さらに、環境をより住みやすいものに
3-7 光触媒の可視光利用
水の完全分解
可視光利用に向けて
コラム 牧野昇(三菱総合研究所を創った人)
第4章 光酸化力の利用(抗菌・殺菌)
4-1 抗菌・殺菌効果の利用
アメニティ(快適性)に対するニーズは急上昇
きわめて強い化学反応力を持つ物性を生成する「光触媒」
病院から家庭へ、そして社会へ広がる応用製品
インナーやインソールは天日干しが前提
ユニークな応用製品
効果をいかにアピールするかが鍵
4-2 抗菌・殺菌効果の技術開発
どのようにインナーなどに織り込むか
医療現場への応用
いかに大量に処理するか
信頼性の確保はきわめて重要な要件
がん細胞を殺す
光触媒の農業への応用
コラム 宇宙と酸化チタン その1
4-3 鮮度保持効果の利用
光触媒の意外な応用は身近にあり
光触媒包装袋と鮮度維持装置
4-4 安全性の検証
安全性試験とはどのようなものか
4-5 光触媒の性能保証
抗菌・防かびの評価方法
コラム 宇宙と酸化チタン その2
第5章 光酸化力の利用(空気浄化・水質浄化)
5-1 空気浄化への応用
より快適な環境を求めて
光触媒を利用した空気清浄器、エアコン
5-2 室内空気浄化の技術開発
高機能フィルターの開発
紙またはシートとして用いる
マイクロカプセル化
シート化
セラミックスフィルターの開発
いかに差別化を図るかが課題
5-3 屋外空気浄化の技術開発
窒素酸化物を分解する
光触媒は、高速で大量の処理を行うには向いていない
自動車からの排気ガスを浄化する仕組み
光触媒コンクリートの開発
5-4 空気浄化の評価方法
JIS制定の評価方法
5-5 水の浄化への利用
大化けするか「水浄化」
なぜ、光触媒による水処理は難しかったのか
繊維フィルターの耐久性の向上
システム設計も重要
5-6 水質浄化の評価方法
標準化を目指して
コラム 先端技術普及の落とし穴
5-7 有害物質の浄化
安全・安心を目指した取り組み
光触媒シートによる土壌浄化
第6章 海外における光触媒ビジネスの動向
6-1 アジアにおける光触媒ビジネス
間違いなくアジアは光触媒の中心である
中国の光触媒に、中国流の産学連携スタイルを見る
有名建造物に採用で光触媒の認知度向上
身近な環境浄化は香港の切実な願い
なんとなく日本的な台湾の取り組み
新興企業の参入が相次ぐ韓国
6-2 欧州における光触媒ビジネス
欧州では「環境」が重要課題
各国に広がる光触媒
積極的なドイツ
産官学の共同プロジェクト
湿式太陽電池の取り組み
6-3 米国における光触媒ビジネス
アメリカの光触媒市場はこれから
光触媒研究は米国エネルギー省が熱心
コラム 中国の科学技術をどうみるか
第7章 光触媒のこれから
7-1 ナノテクから見た光触媒ビジネス成功の決め手
ナノテクから見た光触媒ビジネス
ナノテクビジネスのスピード感
いかにしてスピードアップさせるか
技術を融合させる
実は、マネージメントが大事
いかにマーケットを拡げるか
いかに「見える化」を実現するか
7-2 急がれる国際標準化
光触媒の信頼性をいかに担保するか
国内の標準化の動向
グローバル化への対応
7-3 「安全性」の問題に対する取り組み
ナノテクの新たな課題
酸化チタン光触媒は大丈夫か?
そもそも酸化チタンは食品添加物として認可されている
酸化チタンの生体影響研究事例
実験による評価
7-4 光触媒の未来像
真に環境技術として貢献できる光触媒
今後の光触媒の展開
システムとして効率をいかに向上させるかが鍵
光触媒こそ日本の切り札
1-1 光触媒の原理とその仕組み
触媒って何だろう?
触媒の効果
「光触媒」とは?
光触媒の働く仕組み
光触媒は現代の「賢者の石」
1-2 光触媒は光半導体
光触媒は光半導体の特性を使っている
酸化チタンの光吸収
1-3 光触媒の2つの働き
酸化分解反応
超親水性反応
1-4 光触媒の種類
酸化チタン
酸化チタン以外の光触媒
酸化チタンが光触媒の代名詞な理由
1-5 光触媒の歴史
意外に古い光触媒
本多‐藤嶋効果
より実用的な材料を目指して
光触媒と日本の技術
1-6 光触媒の応用分野
分解特性に基づく応用
機能を組み合わせた応用
究極のエコ空間の創出を目指して
本物の光触媒
第2章 光触媒の市場動向
2-1 消費者は光触媒をどう見ているか?
光触媒はどのくらい認知されているか?
消費者の半数は光触媒の機能を知っている
光触媒製品の何に関心があるか?
実際に使ったことのある人は少ない
消費者は、光触媒の性能をしっかり示してほしいと思っている
2-2 光触媒ビジネスを考える際に留意したいこと
光触媒ビジネスは「ナノテクヒジネス」
強力な競争力を持つナノテク
ナノテクノロジー分野の日米比較
「同じ釜の飯を食う」がキーワード
2-3 光触媒ビジネスのポイント
ナノテクビジネスから見たポイント
ビジネスとして捉えたナノテク(光触媒)
よりシステマイズした製品にいかにつなげるのかが「鍵」
コラム 「和を以て貴しと為す」
2-4 光触媒の市場予測の変遷
初めての光触媒の市場予測
市場予測の方法
光触媒の応用分野ごとの市場予測
その後の市場予測
光触媒と居住空間関連ビジネス
2-5 市場から見た光触媒
初期の光触媒関連アイテムと課題
光触媒ビジネスのポイント
2-6 光触媒の技術的な方向性
光触媒の研究開発のポイント
可視光応答型の触媒
効率向上のためのシステム設計
2-7 光触媒の普及を目指した取り組み
光触媒の認知度の向上と信頼性の確保
業界団体の設立
2-8 国際的な動向
光触媒の国際市場
国民性と光触媒
2-9 光触媒の標準化戦略(1)
数年前までの状況はバラバラ
消費者はもっと迷うでしょう
2-10 光触媒の標準化戦略(2)
まずは、空気浄化性能の試験方法を規格として制定
空気浄化性能の試験方法
コラム 三菱総研と酸化チタン
第3章 超親水性の利用
3-1 防汚・セルフクリーニング効果の利用
光触媒実用化の「壁」
光触媒ルネッサンスの鍵「セルフクリーニング」
様々な応用製品
効果をいかにアピールするかが鍵
3-2 防汚・セルフクリーニング効果の技術開発
超親水性のメカニズム
超親水性は光分解反応とは異なるメカニズム
3-3 セルフクリーニング実装上の工夫
光触媒実装上の課題
光触媒で分解されにくいバリア層を入れる
無機コーティング材料の改良
光触媒コーティングガラスは透明性の確保が重要
光触媒スプレーは分子レベルの工夫
テントや各種フィルムへの応用
3-4 最近の研究事例から
傾斜機能材料の開発
フラーレンを用いた劣化の防止
3-5 防曇効果の研究開発
「超親水性」による「防曇効果」
もっとも必要とする「夜」にいかに光触媒機能を発現させるか
その他の防曇機能応用製品
医療機器への応用
3-6 環境触媒としての光触媒
環境触媒とは
さらに、環境をより住みやすいものに
3-7 光触媒の可視光利用
水の完全分解
可視光利用に向けて
コラム 牧野昇(三菱総合研究所を創った人)
第4章 光酸化力の利用(抗菌・殺菌)
4-1 抗菌・殺菌効果の利用
アメニティ(快適性)に対するニーズは急上昇
きわめて強い化学反応力を持つ物性を生成する「光触媒」
病院から家庭へ、そして社会へ広がる応用製品
インナーやインソールは天日干しが前提
ユニークな応用製品
効果をいかにアピールするかが鍵
4-2 抗菌・殺菌効果の技術開発
どのようにインナーなどに織り込むか
医療現場への応用
いかに大量に処理するか
信頼性の確保はきわめて重要な要件
がん細胞を殺す
光触媒の農業への応用
コラム 宇宙と酸化チタン その1
4-3 鮮度保持効果の利用
光触媒の意外な応用は身近にあり
光触媒包装袋と鮮度維持装置
4-4 安全性の検証
安全性試験とはどのようなものか
4-5 光触媒の性能保証
抗菌・防かびの評価方法
コラム 宇宙と酸化チタン その2
第5章 光酸化力の利用(空気浄化・水質浄化)
5-1 空気浄化への応用
より快適な環境を求めて
光触媒を利用した空気清浄器、エアコン
5-2 室内空気浄化の技術開発
高機能フィルターの開発
紙またはシートとして用いる
マイクロカプセル化
シート化
セラミックスフィルターの開発
いかに差別化を図るかが課題
5-3 屋外空気浄化の技術開発
窒素酸化物を分解する
光触媒は、高速で大量の処理を行うには向いていない
自動車からの排気ガスを浄化する仕組み
光触媒コンクリートの開発
5-4 空気浄化の評価方法
JIS制定の評価方法
5-5 水の浄化への利用
大化けするか「水浄化」
なぜ、光触媒による水処理は難しかったのか
繊維フィルターの耐久性の向上
システム設計も重要
5-6 水質浄化の評価方法
標準化を目指して
コラム 先端技術普及の落とし穴
5-7 有害物質の浄化
安全・安心を目指した取り組み
光触媒シートによる土壌浄化
第6章 海外における光触媒ビジネスの動向
6-1 アジアにおける光触媒ビジネス
間違いなくアジアは光触媒の中心である
中国の光触媒に、中国流の産学連携スタイルを見る
有名建造物に採用で光触媒の認知度向上
身近な環境浄化は香港の切実な願い
なんとなく日本的な台湾の取り組み
新興企業の参入が相次ぐ韓国
6-2 欧州における光触媒ビジネス
欧州では「環境」が重要課題
各国に広がる光触媒
積極的なドイツ
産官学の共同プロジェクト
湿式太陽電池の取り組み
6-3 米国における光触媒ビジネス
アメリカの光触媒市場はこれから
光触媒研究は米国エネルギー省が熱心
コラム 中国の科学技術をどうみるか
第7章 光触媒のこれから
7-1 ナノテクから見た光触媒ビジネス成功の決め手
ナノテクから見た光触媒ビジネス
ナノテクビジネスのスピード感
いかにしてスピードアップさせるか
技術を融合させる
実は、マネージメントが大事
いかにマーケットを拡げるか
いかに「見える化」を実現するか
7-2 急がれる国際標準化
光触媒の信頼性をいかに担保するか
国内の標準化の動向
グローバル化への対応
7-3 「安全性」の問題に対する取り組み
ナノテクの新たな課題
酸化チタン光触媒は大丈夫か?
そもそも酸化チタンは食品添加物として認可されている
酸化チタンの生体影響研究事例
実験による評価
7-4 光触媒の未来像
真に環境技術として貢献できる光触媒
今後の光触媒の展開
システムとして効率をいかに向上させるかが鍵
光触媒こそ日本の切り札