JP2003199810A - 機能性吸着剤及びその製造方法 - Google Patents
機能性吸着剤及びその製造方法Info
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- JP2003199810A JP2003199810A JP2002284574A JP2002284574A JP2003199810A JP 2003199810 A JP2003199810 A JP 2003199810A JP 2002284574 A JP2002284574 A JP 2002284574A JP 2002284574 A JP2002284574 A JP 2002284574A JP 2003199810 A JP2003199810 A JP 2003199810A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 新規機能性吸着剤、その製造方法及び環境浄
化製品を提供する。 【解決手段】 チタニア粒子の表面を、光に不活性なセ
ラミックスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子
を、多孔質材料に担持したことを特徴とする機能性吸着
剤、及びチタニア粒子の表面を、光に不活性なセラミッ
クスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子を、溶媒
に分散した後、多孔質材料に被覆し、乾燥することを特
徴とする機能性吸着剤の製造方法、及びチタニア粒子の
表面を、光に不活性なセラミックスで部分的に被覆して
なる被覆チタニア粒子を、多孔質材料に担持せしめた機
能性吸着剤を含有することを特徴とする環境浄化製品。
化製品を提供する。 【解決手段】 チタニア粒子の表面を、光に不活性なセ
ラミックスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子
を、多孔質材料に担持したことを特徴とする機能性吸着
剤、及びチタニア粒子の表面を、光に不活性なセラミッ
クスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子を、溶媒
に分散した後、多孔質材料に被覆し、乾燥することを特
徴とする機能性吸着剤の製造方法、及びチタニア粒子の
表面を、光に不活性なセラミックスで部分的に被覆して
なる被覆チタニア粒子を、多孔質材料に担持せしめた機
能性吸着剤を含有することを特徴とする環境浄化製品。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物質の吸着と分解
作用を有する新規機能性吸着剤に関するものであり、更
に詳しくは、悪臭や空気中の有害物質を吸着するだけで
なく、これらを光触媒作用により分解・無害化して除去
する作用を有する新しい機能性吸着剤及びその製造方法
に関するものである。
作用を有する新規機能性吸着剤に関するものであり、更
に詳しくは、悪臭や空気中の有害物質を吸着するだけで
なく、これらを光触媒作用により分解・無害化して除去
する作用を有する新しい機能性吸着剤及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、居住空間や作業空間での悪臭や揮
発性有機化学物質、自動車の排気ガスなどの有害物質に
よる汚染が深刻な問題となっている。そして、それらに
よって引き起こされるといわれているシックハウス症候
群や化学物質過敏症が深刻な問題となっている。
発性有機化学物質、自動車の排気ガスなどの有害物質に
よる汚染が深刻な問題となっている。そして、それらに
よって引き起こされるといわれているシックハウス症候
群や化学物質過敏症が深刻な問題となっている。
【０００３】従来、悪臭防止方法あるいは空気中の有害
物質の除去方法として、酸やアルカリなどの吸収液や吸
着剤などに吸収あるいは吸着させる方法がよく行われて
いるが、これらの方法は、その廃液や使用済みの吸着剤
の処理が問題であり、二次公害を起こす恐れがある。ま
た、芳香剤を使用して悪臭を隠ぺいする方法もあるが、
芳香剤の臭いが食品に移って芳香剤自体の臭いによる被
害が出る恐れがあるなどの欠点を持っている（非特許文
献１参照）。
物質の除去方法として、酸やアルカリなどの吸収液や吸
着剤などに吸収あるいは吸着させる方法がよく行われて
いるが、これらの方法は、その廃液や使用済みの吸着剤
の処理が問題であり、二次公害を起こす恐れがある。ま
た、芳香剤を使用して悪臭を隠ぺいする方法もあるが、
芳香剤の臭いが食品に移って芳香剤自体の臭いによる被
害が出る恐れがあるなどの欠点を持っている（非特許文
献１参照）。
【０００４】チタニアに光を照射すると、強い還元作用
を持つ電子と強い酸化作用を持つ正孔が生成し、接触し
てくる分子種を酸化還元作用により分解する。チタニア
のこのような作用、すなわち、光触媒作用を利用するこ
とによって、水中に溶解している有機溶剤、農薬や界面
活性剤などの環境汚染物質、空気中の有害物質や悪臭な
どの分解・除去を行うことができる。この方法は、チタ
ニアと光を利用するだけで繰り返し使用でき、その反応
生成物は無害な炭酸ガスなどであり、微生物を用いる生
物処理などの方法に比べて、温度、ｐＨ、ガス雰囲気、
毒性などの反応条件の制約が少なく、しかも、生物処理
などの方法では処理しにくい有機ハロゲン化合物のよう
なものでも容易に分解・除去できるという長所を持って
いる。
を持つ電子と強い酸化作用を持つ正孔が生成し、接触し
てくる分子種を酸化還元作用により分解する。チタニア
のこのような作用、すなわち、光触媒作用を利用するこ
とによって、水中に溶解している有機溶剤、農薬や界面
活性剤などの環境汚染物質、空気中の有害物質や悪臭な
どの分解・除去を行うことができる。この方法は、チタ
ニアと光を利用するだけで繰り返し使用でき、その反応
生成物は無害な炭酸ガスなどであり、微生物を用いる生
物処理などの方法に比べて、温度、ｐＨ、ガス雰囲気、
毒性などの反応条件の制約が少なく、しかも、生物処理
などの方法では処理しにくい有機ハロゲン化合物のよう
なものでも容易に分解・除去できるという長所を持って
いる。
【０００５】しかし、これまで行われてきたチタニアか
らなる光触媒物質であるチタニア光触媒による有機物の
分解・除去の研究では、光触媒として、チタニアが粉末
状で用いられていた（非特許文献２〜４参照）。そのた
めに、その取扱いや使用方法が難しく、実用化が困難で
あるという問題があった。そこで、該チタニア光触媒を
担体となる活性炭などにコートし、担持させることが試
みられたが、その強力な光触媒作用によって有害有機物
や環境汚染物質のみならず、担体である該活性炭も分解
してしまうため、繰り返しの使用や長期間の使用が不可
能であった。また、該チタニア光触媒と該活性炭とを混
合したものも開発されているが、その場合には、該チタ
ニア光触媒と該活性炭とが近接していないことから、該
活性炭が吸着した物質を該チタニア光触媒が分解するこ
とができないため、その性能は低いものであった。
らなる光触媒物質であるチタニア光触媒による有機物の
分解・除去の研究では、光触媒として、チタニアが粉末
状で用いられていた（非特許文献２〜４参照）。そのた
めに、その取扱いや使用方法が難しく、実用化が困難で
あるという問題があった。そこで、該チタニア光触媒を
担体となる活性炭などにコートし、担持させることが試
みられたが、その強力な光触媒作用によって有害有機物
や環境汚染物質のみならず、担体である該活性炭も分解
してしまうため、繰り返しの使用や長期間の使用が不可
能であった。また、該チタニア光触媒と該活性炭とを混
合したものも開発されているが、その場合には、該チタ
ニア光触媒と該活性炭とが近接していないことから、該
活性炭が吸着した物質を該チタニア光触媒が分解するこ
とができないため、その性能は低いものであった。
【０００６】
【非特許文献１】西田耕之助、平凡社「大百科事典」1
巻、ｐ１３６（１９８４）
巻、ｐ１３６（１９８４）
【非特許文献２】A. L. Pruden and D. F. Ollis, Jour
nal of Catalysis, Vol.82, 404 (1983)
nal of Catalysis, Vol.82, 404 (1983)
【非特許文献３】H. Hidaka, H. Jou, K. Nohara, J. Z
hao, Chemosphere, Vol.25, 1589 (1992)
hao, Chemosphere, Vol.25, 1589 (1992)
【非特許文献４】久永輝明、原田賢二、田中啓一、工業
用水、第３７９号、１２（１９９０）
用水、第３７９号、１２（１９９０）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑みて、新たに開発されたものであって、担体の多孔質
材料を分解せず、繰り返しの使用ができる、高耐久性
で、かつ悪臭や空気中の有害物質を吸着するだけでな
く、これらを分解・無害化して除去し、環境の浄化を効
果的、かつ経済的に、安全に行うことができる優れた特
性を有する新規機能性吸着剤及びその製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
鑑みて、新たに開発されたものであって、担体の多孔質
材料を分解せず、繰り返しの使用ができる、高耐久性
で、かつ悪臭や空気中の有害物質を吸着するだけでな
く、これらを分解・無害化して除去し、環境の浄化を効
果的、かつ経済的に、安全に行うことができる優れた特
性を有する新規機能性吸着剤及びその製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、以下の技術的手段からなる。 （１）チタニア粒子の表面を、光に不活性なセラミック
スで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子を、多孔質
材料に担持したことを特徴とする機能性吸着剤。 （２）光に不活性なセラミックスが、アルミナ、シリ
カ、ジルコニア、チタン酸ジルコニウム、マグネシア、
カルシア、リン酸カルシウム、リン酸チタン、酸化鉄、
フェライト、石膏、及び非晶質のチタニアの内から選ば
れた少なくとも一種のセラミックスであることを特徴と
する前記（１）記載の機能性吸着剤。 （３）チタニア粒子が、白金、ロジウム、ルテニウム、
パラジウム、銀、銅、鉄、及び亜鉛の内から選ばれた少
なくとも一種の金属を、該チタニア粒子の表面に担持し
てなるチタニア粒子であることを特徴とする前記（１）
記載の機能性吸着剤。 （４）多孔質材料が、活性炭、発泡プラスチックス、ガ
ラス繊維成形体、合成繊維成形体、ＦＲＰ成形体、プラ
スチックス−無機複合成形体、繊維成形体、活性アルミ
ナ、ゼオライト、ガラス多孔体、金属多孔体、セラミッ
クス多孔体、粘土成形体、及び無機層状化合物成形体の
内から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする
前記（１）記載の機能性吸着剤。 （５）チタニア粒子の結晶形が、アナターゼ又はブルッ
カイトであることを特徴とする前記（１）又は（３）記
載の機能性吸着剤。 （６）チタニア粒子の表面を、光に不活性なセラミック
スで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子を、溶媒に
分散した後、多孔質材料に被覆し、乾燥することを特徴
とする機能性吸着剤の製造方法。 （７）光に不活性なセラミックスが、アルミナ、シリ
カ、ジルコニア、チタン酸ジルコニウム、マグネシア、
カルシア、リン酸カルシウム、リン酸チタン、酸化鉄、
フェライト、石膏、及び非晶質のチタニアの内から選ば
れた少なくとも一種のセラミックスであることを特徴と
する前記（６）記載の機能性吸着剤の製造方法。 （８）チタニア粒子が、白金、ロジウム、ルテニウム、
パラジウム、銀、銅、鉄、及び亜鉛の内から選ばれた少
なくとも一種の金属を該チタニア粒子表面に担持したも
のであることを特徴とする前記（６）記載の機能性吸着
剤の製造方法。 （９）多孔質材料が、活性炭、発泡プラスチックス、繊
維成形体、活性アルミナ、ゼオライト、ガラス多孔体、
金属多孔体、セラミックス多孔体、粘土成形体、及び無
機層状化合物成形体の内から選ばれた少なくとも一種で
あることを特徴とする前記（６）記載の機能性吸着剤の
製造方法。 （１０）チタニア粒子の結晶形が、アナターゼ又はブル
ッカイトであることを特徴とする前記（６）又は（８）
記載の機能性吸着剤の製造方法。 （１１）チタニア粒子の表面を、光に不活性なセラミッ
クスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子を、多孔
質材料に担持せしめた機能性吸着剤を含有することを特
徴とする環境浄化製品。
の本発明は、以下の技術的手段からなる。 （１）チタニア粒子の表面を、光に不活性なセラミック
スで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子を、多孔質
材料に担持したことを特徴とする機能性吸着剤。 （２）光に不活性なセラミックスが、アルミナ、シリ
カ、ジルコニア、チタン酸ジルコニウム、マグネシア、
カルシア、リン酸カルシウム、リン酸チタン、酸化鉄、
フェライト、石膏、及び非晶質のチタニアの内から選ば
れた少なくとも一種のセラミックスであることを特徴と
する前記（１）記載の機能性吸着剤。 （３）チタニア粒子が、白金、ロジウム、ルテニウム、
パラジウム、銀、銅、鉄、及び亜鉛の内から選ばれた少
なくとも一種の金属を、該チタニア粒子の表面に担持し
てなるチタニア粒子であることを特徴とする前記（１）
記載の機能性吸着剤。 （４）多孔質材料が、活性炭、発泡プラスチックス、ガ
ラス繊維成形体、合成繊維成形体、ＦＲＰ成形体、プラ
スチックス−無機複合成形体、繊維成形体、活性アルミ
ナ、ゼオライト、ガラス多孔体、金属多孔体、セラミッ
クス多孔体、粘土成形体、及び無機層状化合物成形体の
内から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする
前記（１）記載の機能性吸着剤。 （５）チタニア粒子の結晶形が、アナターゼ又はブルッ
カイトであることを特徴とする前記（１）又は（３）記
載の機能性吸着剤。 （６）チタニア粒子の表面を、光に不活性なセラミック
スで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子を、溶媒に
分散した後、多孔質材料に被覆し、乾燥することを特徴
とする機能性吸着剤の製造方法。 （７）光に不活性なセラミックスが、アルミナ、シリ
カ、ジルコニア、チタン酸ジルコニウム、マグネシア、
カルシア、リン酸カルシウム、リン酸チタン、酸化鉄、
フェライト、石膏、及び非晶質のチタニアの内から選ば
れた少なくとも一種のセラミックスであることを特徴と
する前記（６）記載の機能性吸着剤の製造方法。 （８）チタニア粒子が、白金、ロジウム、ルテニウム、
パラジウム、銀、銅、鉄、及び亜鉛の内から選ばれた少
なくとも一種の金属を該チタニア粒子表面に担持したも
のであることを特徴とする前記（６）記載の機能性吸着
剤の製造方法。 （９）多孔質材料が、活性炭、発泡プラスチックス、繊
維成形体、活性アルミナ、ゼオライト、ガラス多孔体、
金属多孔体、セラミックス多孔体、粘土成形体、及び無
機層状化合物成形体の内から選ばれた少なくとも一種で
あることを特徴とする前記（６）記載の機能性吸着剤の
製造方法。 （１０）チタニア粒子の結晶形が、アナターゼ又はブル
ッカイトであることを特徴とする前記（６）又は（８）
記載の機能性吸着剤の製造方法。 （１１）チタニア粒子の表面を、光に不活性なセラミッ
クスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子を、多孔
質材料に担持せしめた機能性吸着剤を含有することを特
徴とする環境浄化製品。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明について更に詳細に
説明する。本発明において、チタニア粒子としては、チ
タンと酸素とが化学量論比のチタニアだけでなく、該チ
タンと酸素とが不定比のチタニア、酸素欠陥型のチタニ
ア、部分的に酸素を窒化したチタニア、金属イオンをド
ープしたチタニアなどが好適に用いられる。チタニアの
結晶形は、光触媒として高性能である点でアナターゼや
ブルッカイトであることが好ましく、ルチル又は非晶質
（アモルファス）のものは、光触媒としての活性が低い
ため、好ましくない。また、チタニアの表面に、白金、
ロジウム、ルテニウム、パラジウム、銀、銅、亜鉛など
の金属が担持されたものは好適であり、それによって、
化学物質の酸化還元分解速度が更に大きくなり、光触媒
作用も大きくなる利点がある。
説明する。本発明において、チタニア粒子としては、チ
タンと酸素とが化学量論比のチタニアだけでなく、該チ
タンと酸素とが不定比のチタニア、酸素欠陥型のチタニ
ア、部分的に酸素を窒化したチタニア、金属イオンをド
ープしたチタニアなどが好適に用いられる。チタニアの
結晶形は、光触媒として高性能である点でアナターゼや
ブルッカイトであることが好ましく、ルチル又は非晶質
（アモルファス）のものは、光触媒としての活性が低い
ため、好ましくない。また、チタニアの表面に、白金、
ロジウム、ルテニウム、パラジウム、銀、銅、亜鉛など
の金属が担持されたものは好適であり、それによって、
化学物質の酸化還元分解速度が更に大きくなり、光触媒
作用も大きくなる利点がある。
【００１０】本発明で用いられる光に不活性なセラミッ
クスとしては、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタン
酸ジルコニウム、マグネシア、カルシア、リン酸カルシ
ウム、リン酸チタン、酸化鉄、フェライト、石膏、非晶
質のチタニアなどが好適なものとして例示されるが、こ
れらと同効のものであれば同様に使用することができ
る。本発明において、光に不活性なセラミックスとは、
活性が低く実質的に光触媒として不活性のものをも含む
ものとして定義される。
クスとしては、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタン
酸ジルコニウム、マグネシア、カルシア、リン酸カルシ
ウム、リン酸チタン、酸化鉄、フェライト、石膏、非晶
質のチタニアなどが好適なものとして例示されるが、こ
れらと同効のものであれば同様に使用することができ
る。本発明において、光に不活性なセラミックスとは、
活性が低く実質的に光触媒として不活性のものをも含む
ものとして定義される。
【００１１】本発明で用いられる多孔質材料としては、
活性炭、発泡プラスチックス、ガラス繊維成形体、合成
繊維成形体、ＦＲＰ成形体、プラスチックス−無機複合
成形体、繊維成形体、活性アルミナ、ゼオライト、ガラ
ス多孔体、金属多孔体、セラミックス多孔体、粘土成形
体、無機層状化合物成形体などが好適なものとして例示
されるが、これらと同効のものであれば同様に使用する
ことができる。該ガラス多孔体、金属多孔体、セラミッ
クス多孔体、粘土成形体、無機層状化合物成形体など
は、有機バインダーを用いて成形したものでもよい。
活性炭、発泡プラスチックス、ガラス繊維成形体、合成
繊維成形体、ＦＲＰ成形体、プラスチックス−無機複合
成形体、繊維成形体、活性アルミナ、ゼオライト、ガラ
ス多孔体、金属多孔体、セラミックス多孔体、粘土成形
体、無機層状化合物成形体などが好適なものとして例示
されるが、これらと同効のものであれば同様に使用する
ことができる。該ガラス多孔体、金属多孔体、セラミッ
クス多孔体、粘土成形体、無機層状化合物成形体など
は、有機バインダーを用いて成形したものでもよい。
【００１２】本発明の機能性吸着剤は、チタニア粒子の
表面を、光に不活性なセラミックスで部分的に被覆して
なる被覆チタニア粒子を、溶媒に分散した後、それを多
孔質材料に浸漬せしめる方法、多孔質材料に該被覆チタ
ニア粒子を吹き付ける方法などにより、それを多孔質材
料にコートし、乾燥することによって製造される。ここ
で、部分的に被覆してとは、チタニア粒子表面を光に不
活性なセラミックスによって島状に被覆したり、チタニ
ア粒子表面を穴のあいた光に不活性なセラミックス膜に
よって完全に覆ったりしたもので、チタニアが光に不活
性なセラミックス膜によって完全に覆われているのでは
なく、部分的に露出した状態となっていることを意味し
ている。
表面を、光に不活性なセラミックスで部分的に被覆して
なる被覆チタニア粒子を、溶媒に分散した後、それを多
孔質材料に浸漬せしめる方法、多孔質材料に該被覆チタ
ニア粒子を吹き付ける方法などにより、それを多孔質材
料にコートし、乾燥することによって製造される。ここ
で、部分的に被覆してとは、チタニア粒子表面を光に不
活性なセラミックスによって島状に被覆したり、チタニ
ア粒子表面を穴のあいた光に不活性なセラミックス膜に
よって完全に覆ったりしたもので、チタニアが光に不活
性なセラミックス膜によって完全に覆われているのでは
なく、部分的に露出した状態となっていることを意味し
ている。
【００１３】こうして得られた本発明の機能性吸着剤
は、多孔質材料に被覆チタニア粒子が担持されており、
例えば、チタニア粒子の表面が光に不活性なセラミック
スによって島状に被覆されたり、チタニア粒子の表面が
穴のあいた光触媒として不活性なセラミックス膜によっ
て覆われたりして、部分的に被覆されており、担体と物
質が隔離されてチタニアが部分的に露出した状態となっ
ている。そのため、蛍光灯、白熱灯、ブラックライト、
ＵＶランプ、水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンラン
プ、メタルハライドランプなどからの人工光、又は太陽
光を上記チタニアに照射すると、チタニアに生成した電
子と正孔の酸化還元作用によって、担体である多孔質材
料に吸着された悪臭やＮＯｘなどの空気中の有害物質あ
るいは水中に溶解している有機溶剤や農薬などの環境を
汚染している有機化合物は、迅速に、かつ連続的に分解
・除去され、また、抗菌・抗かびも同様に分解・除去さ
れる。また、多孔質材料として活性炭を使用した場合、
鮮やかな青色に呈色した機能性吸着剤が得られ、吸着
性、光触媒活性及び装飾性に優れた機能性吸着剤として
利用できる。本発明は、この青色の活性炭からなる機能
性吸着剤を包含する。本発明の環境浄化製品として、繊
維製品、プラスチックス製品、紙製品、陶磁器製品、ガ
ラス製品、コンクリート製品、革製品、塗料、インク、
木・竹製品、造花、人工観葉植物、インテリア製品、ア
クセサリー、電気製品、シート類、バッグ類などが挙げ
られる。
は、多孔質材料に被覆チタニア粒子が担持されており、
例えば、チタニア粒子の表面が光に不活性なセラミック
スによって島状に被覆されたり、チタニア粒子の表面が
穴のあいた光触媒として不活性なセラミックス膜によっ
て覆われたりして、部分的に被覆されており、担体と物
質が隔離されてチタニアが部分的に露出した状態となっ
ている。そのため、蛍光灯、白熱灯、ブラックライト、
ＵＶランプ、水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンラン
プ、メタルハライドランプなどからの人工光、又は太陽
光を上記チタニアに照射すると、チタニアに生成した電
子と正孔の酸化還元作用によって、担体である多孔質材
料に吸着された悪臭やＮＯｘなどの空気中の有害物質あ
るいは水中に溶解している有機溶剤や農薬などの環境を
汚染している有機化合物は、迅速に、かつ連続的に分解
・除去され、また、抗菌・抗かびも同様に分解・除去さ
れる。また、多孔質材料として活性炭を使用した場合、
鮮やかな青色に呈色した機能性吸着剤が得られ、吸着
性、光触媒活性及び装飾性に優れた機能性吸着剤として
利用できる。本発明は、この青色の活性炭からなる機能
性吸着剤を包含する。本発明の環境浄化製品として、繊
維製品、プラスチックス製品、紙製品、陶磁器製品、ガ
ラス製品、コンクリート製品、革製品、塗料、インク、
木・竹製品、造花、人工観葉植物、インテリア製品、ア
クセサリー、電気製品、シート類、バッグ類などが挙げ
られる。
【００１４】通常の吸着剤の場合、物質を吸着して飽和
してしまうと、それ以上物質を吸着できなくなるが、本
発明による機能性吸着剤は、光を照射するだけで、吸着
した物質を分解するため、繰り返し使用でき、低コスト
・省エネルギー的で、かつメンテナンスフリーで長期間
使用できる利点を有する。そして、上記吸着剤は、アル
ミナ、シリカ、ジルコニア、チタン酸ジルコニウム、マ
グネシア、カルシア、リン酸カルシウム、リン酸チタ
ン、酸化鉄、フェライト、石膏、非晶質（アモルファ
ス）のチタニアなどの光に不活性なセラミックスの吸着
作用によって環境を汚染している有機化合物を効率良く
吸着することができる。更に、チタニア粒子の表面に、
白金あるいはロジウム、ルテニウム、パラジウム、銀、
銅、鉄、亜鉛などの金属を担持したものを用いた場合に
は、その触媒作用により、有機化合物の分解・除去効果
や抗菌・抗かび効果などの環境浄化効果が一層増大す
る。更に、多孔質材料が有機物の場合でも、該有機物と
接触している部分が光に不活性なセラミックスであるた
め、多孔質材料の分解が生じにくく、長期間その効果を
持続させることができる、という利点がある。
してしまうと、それ以上物質を吸着できなくなるが、本
発明による機能性吸着剤は、光を照射するだけで、吸着
した物質を分解するため、繰り返し使用でき、低コスト
・省エネルギー的で、かつメンテナンスフリーで長期間
使用できる利点を有する。そして、上記吸着剤は、アル
ミナ、シリカ、ジルコニア、チタン酸ジルコニウム、マ
グネシア、カルシア、リン酸カルシウム、リン酸チタ
ン、酸化鉄、フェライト、石膏、非晶質（アモルファ
ス）のチタニアなどの光に不活性なセラミックスの吸着
作用によって環境を汚染している有機化合物を効率良く
吸着することができる。更に、チタニア粒子の表面に、
白金あるいはロジウム、ルテニウム、パラジウム、銀、
銅、鉄、亜鉛などの金属を担持したものを用いた場合に
は、その触媒作用により、有機化合物の分解・除去効果
や抗菌・抗かび効果などの環境浄化効果が一層増大す
る。更に、多孔質材料が有機物の場合でも、該有機物と
接触している部分が光に不活性なセラミックスであるた
め、多孔質材料の分解が生じにくく、長期間その効果を
持続させることができる、という利点がある。
【００１５】
【実施例】次に、実施例に基づい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よって何ら限定され
るものではない。 実施例１ テトラエトキシシラン０．０２ｍｏｌを、２００ｍｌの
無水エタノールで希釈し、撹拌しながら水０．２ｍｏｌ
と分子量１０万のポリエチレングリコール０．４ｇを添
加し、更に、硝酸０．００４ｍｏｌを添加して、透明な
ゾル液を調製した。これに、粒径約１μｍのアナターゼ
型チタニア粒子２０ｇを加え、超音波により分散させ、
噴霧乾燥した後、５００℃で焼成した。得られた粒子の
表面を分析電子顕微鏡で観察したところ、その表面は約
１００ｎｍの大きさの細孔の存在するシリカで覆われて
いた。得られた被覆チタニア粒子を水に分散した後、粒
状活性炭を添加し、よく撹拌した後、乾燥した。こうし
て得た機能性吸着剤について、その脱臭効果を以下のよ
うにして調べた。
明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定され
るものではない。 実施例１ テトラエトキシシラン０．０２ｍｏｌを、２００ｍｌの
無水エタノールで希釈し、撹拌しながら水０．２ｍｏｌ
と分子量１０万のポリエチレングリコール０．４ｇを添
加し、更に、硝酸０．００４ｍｏｌを添加して、透明な
ゾル液を調製した。これに、粒径約１μｍのアナターゼ
型チタニア粒子２０ｇを加え、超音波により分散させ、
噴霧乾燥した後、５００℃で焼成した。得られた粒子の
表面を分析電子顕微鏡で観察したところ、その表面は約
１００ｎｍの大きさの細孔の存在するシリカで覆われて
いた。得られた被覆チタニア粒子を水に分散した後、粒
状活性炭を添加し、よく撹拌した後、乾燥した。こうし
て得た機能性吸着剤について、その脱臭効果を以下のよ
うにして調べた。
【００１６】すなわち、内容積３６リットルの密閉容器
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質として、ア
セトアルデヒドを注射器で導入して飽和吸着させた後、
密閉容器の中に含まれるアセトアルデヒドの濃度を１０
０ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃｍ2 の強度のブラックライト
の光を照射した。２０時間後、密閉容器の中に含まれる
アセトアルデヒドの濃度をガスクロマトグラフで調べた
ところ、アセトアルデヒドの濃度は１０ｐｐｍに減少し
ていた。この値は、表面がシリカで覆われていないアナ
ターゼ型チタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着
剤の場合と同等の脱臭効果を示すものであった。また、
耐久性を調べるために、カーボンアークランプを用いて
促進劣化試験を行った結果、光に不活性なセラミックス
を被覆しないチタニア粒子をそのまま使用して作製した
吸着剤では、吸着剤がしだいに粉々になっていったのに
対し、本実施例の機能性吸着剤を使用した場合には、ほ
とんど変化が見られず、性能の低下も見られなかった。
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質として、ア
セトアルデヒドを注射器で導入して飽和吸着させた後、
密閉容器の中に含まれるアセトアルデヒドの濃度を１０
０ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃｍ2 の強度のブラックライト
の光を照射した。２０時間後、密閉容器の中に含まれる
アセトアルデヒドの濃度をガスクロマトグラフで調べた
ところ、アセトアルデヒドの濃度は１０ｐｐｍに減少し
ていた。この値は、表面がシリカで覆われていないアナ
ターゼ型チタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着
剤の場合と同等の脱臭効果を示すものであった。また、
耐久性を調べるために、カーボンアークランプを用いて
促進劣化試験を行った結果、光に不活性なセラミックス
を被覆しないチタニア粒子をそのまま使用して作製した
吸着剤では、吸着剤がしだいに粉々になっていったのに
対し、本実施例の機能性吸着剤を使用した場合には、ほ
とんど変化が見られず、性能の低下も見られなかった。
【００１７】実施例２
アルミニウムトリイソプロポキシド０．１２ｍｏｌを、
２００ｍｌのイソプロパノールで希釈し、撹拌しなが
ら、トリエタノールアミン０．１２ｍｏｌと水１ｍｏｌ
を添加し、更に、分子量１０００のポリエチレングリコ
ール２．５ｇを添加して、透明なゾル液を調製した。こ
れに、粒径約４０ｎｍのアナターゼ型７０％、ルチル型
３０％のチタニア粒子５ｇを加え、超音波により分散さ
せ、噴霧乾燥した後、４５０℃で焼成した。得られた粒
子の表面を分析電子顕微鏡で観察したところ、その表面
は約１０ｎｍの大きさの細孔の存在するアルミナで覆わ
れていた。得られた被覆チタニア粒子を、水に分散した
後、ポリエステル製繊維成形体に染み込ませ、乾燥し
た。こうして得た機能性吸着剤について、その脱臭効果
を以下のようにして調べた。
２００ｍｌのイソプロパノールで希釈し、撹拌しなが
ら、トリエタノールアミン０．１２ｍｏｌと水１ｍｏｌ
を添加し、更に、分子量１０００のポリエチレングリコ
ール２．５ｇを添加して、透明なゾル液を調製した。こ
れに、粒径約４０ｎｍのアナターゼ型７０％、ルチル型
３０％のチタニア粒子５ｇを加え、超音波により分散さ
せ、噴霧乾燥した後、４５０℃で焼成した。得られた粒
子の表面を分析電子顕微鏡で観察したところ、その表面
は約１０ｎｍの大きさの細孔の存在するアルミナで覆わ
れていた。得られた被覆チタニア粒子を、水に分散した
後、ポリエステル製繊維成形体に染み込ませ、乾燥し
た。こうして得た機能性吸着剤について、その脱臭効果
を以下のようにして調べた。
【００１８】すなわち、内容積３６リットルの密閉容器
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質としてイソ
吉草酸を注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器
の中に含まれるイソ吉草酸の濃度を５０ｐｐｍにし、１
ｍＷ／ｃｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。
２０時間後、密閉容器の中に含まれるイソ吉草酸の濃度
をガスクロマトグラフで調べたところ、イソ吉草酸の濃
度は５ｐｐｍに減少し、表面がアルミナで覆われていな
いチタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着剤の場
合と同等の脱臭効果が得られた。また、耐久性を調べる
ために、カーボンアークランプを用いて促進劣化試験を
行った結果、光に不活性なセラミックスを被覆しないチ
タニア粒子をそのまま使用して作製した吸着剤では、吸
着剤がしだいに粉々になっていったのに対し、本実施例
の機能性吸着剤を使用した場合には、ほとんど変化が見
られず、性能の低下も見られなかった。
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質としてイソ
吉草酸を注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器
の中に含まれるイソ吉草酸の濃度を５０ｐｐｍにし、１
ｍＷ／ｃｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。
２０時間後、密閉容器の中に含まれるイソ吉草酸の濃度
をガスクロマトグラフで調べたところ、イソ吉草酸の濃
度は５ｐｐｍに減少し、表面がアルミナで覆われていな
いチタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着剤の場
合と同等の脱臭効果が得られた。また、耐久性を調べる
ために、カーボンアークランプを用いて促進劣化試験を
行った結果、光に不活性なセラミックスを被覆しないチ
タニア粒子をそのまま使用して作製した吸着剤では、吸
着剤がしだいに粉々になっていったのに対し、本実施例
の機能性吸着剤を使用した場合には、ほとんど変化が見
られず、性能の低下も見られなかった。
【００１９】実施例３
ジルコニウムテトラｎ−ブトキシド０．２ｍｏｌを、５
００ｍｌの無水エタノールで希釈し、撹拌しながら、ジ
エチレングリコール０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添
加し、更に、分子量１３０００のポリエチレングリコー
ル０．４ｇを添加して、透明なゾル液を調製した。これ
に、白金を担持した粒径約８００ｎｍのアナターゼ型チ
タニア粒子５ｇを加え、超音波により分散させ、噴霧乾
燥した後、５００℃で焼成した。得られた粒子を水に分
散した後、ポリエチレンテレフタレート製繊維成形体に
染み込ませ、乾燥した。得られた被覆チタニア粒子につ
いて、分析電子顕微鏡観察を行った結果、その表面は約
５０ｎｍの大きさの細孔の存在するジルコニア膜で覆わ
れていた。得られた被覆チタニア粒子を、水に分散した
後、発泡プラスチックスを添加し、よく撹拌した後、乾
燥した。こうして得た機能性吸着剤について、その脱臭
効果を以下のようにして調べた。
００ｍｌの無水エタノールで希釈し、撹拌しながら、ジ
エチレングリコール０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添
加し、更に、分子量１３０００のポリエチレングリコー
ル０．４ｇを添加して、透明なゾル液を調製した。これ
に、白金を担持した粒径約８００ｎｍのアナターゼ型チ
タニア粒子５ｇを加え、超音波により分散させ、噴霧乾
燥した後、５００℃で焼成した。得られた粒子を水に分
散した後、ポリエチレンテレフタレート製繊維成形体に
染み込ませ、乾燥した。得られた被覆チタニア粒子につ
いて、分析電子顕微鏡観察を行った結果、その表面は約
５０ｎｍの大きさの細孔の存在するジルコニア膜で覆わ
れていた。得られた被覆チタニア粒子を、水に分散した
後、発泡プラスチックスを添加し、よく撹拌した後、乾
燥した。こうして得た機能性吸着剤について、その脱臭
効果を以下のようにして調べた。
【００２０】すなわち、内容積３６リットルの密閉容器
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質として酢酸
を注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の中に
含まれる酢酸の濃度を２５ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃｍ2
の強度のブラックライトの光を照射した。２０時間後、
密閉容器の中に含まれるアセトアルデヒドの濃度をガス
クロマトグラフで調べたところ、アセトアルデヒドの濃
度は２．５ｐｐｍに減少し、表面がジルコニアで覆われ
ていないアナターゼ型チタニア粒子をそのまま使用して
作製した吸着剤の場合と同等の脱臭効果が得られた。ま
た、耐久性を調べるために、カーボンアークランプを用
いて促進劣化試験を行った結果、光に不活性なセラミッ
クスを被覆しないアナターゼ型酸化チタンをそのまま使
用して作製した吸着剤では、吸着剤がしだいに粉々にな
っていったのに対し、上記機能性吸着剤を使用した場合
には、ほとんど変化が見られず、性能の低下も見られな
かった。
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質として酢酸
を注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の中に
含まれる酢酸の濃度を２５ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃｍ2
の強度のブラックライトの光を照射した。２０時間後、
密閉容器の中に含まれるアセトアルデヒドの濃度をガス
クロマトグラフで調べたところ、アセトアルデヒドの濃
度は２．５ｐｐｍに減少し、表面がジルコニアで覆われ
ていないアナターゼ型チタニア粒子をそのまま使用して
作製した吸着剤の場合と同等の脱臭効果が得られた。ま
た、耐久性を調べるために、カーボンアークランプを用
いて促進劣化試験を行った結果、光に不活性なセラミッ
クスを被覆しないアナターゼ型酸化チタンをそのまま使
用して作製した吸着剤では、吸着剤がしだいに粉々にな
っていったのに対し、上記機能性吸着剤を使用した場合
には、ほとんど変化が見られず、性能の低下も見られな
かった。
【００２１】実施例４
チタンテトライソプロポキシド０．１ｍｏｌを、２００
ｍｌの無水エタノールで希釈し、撹拌しながら、ジエタ
ノールアミン０．１ｍｏｌと水０．１ｍｏｌを添加し、
更に、分子量２万のポリエチレングリコール５ｇを添加
して透明なゾル液を調製した。これに、粒径約５００ｎ
ｍのアナターゼ型チタニア粒子５ｇを加え、超音波によ
り分散させ、噴霧乾燥した後、３５０℃で焼成した。得
られた粒子の表面を分析電子顕微鏡で観察したところ、
その表面は約１２０ｎｍの大きさの細孔の存在する非晶
質のチタニアで覆われていた。得られた被覆チタニア粒
子を水に分散した後、粘土成形体に吹き付け、乾燥し
た。こうして得た機能性吸着剤について、その脱臭効果
を以下のようにして調べた。
ｍｌの無水エタノールで希釈し、撹拌しながら、ジエタ
ノールアミン０．１ｍｏｌと水０．１ｍｏｌを添加し、
更に、分子量２万のポリエチレングリコール５ｇを添加
して透明なゾル液を調製した。これに、粒径約５００ｎ
ｍのアナターゼ型チタニア粒子５ｇを加え、超音波によ
り分散させ、噴霧乾燥した後、３５０℃で焼成した。得
られた粒子の表面を分析電子顕微鏡で観察したところ、
その表面は約１２０ｎｍの大きさの細孔の存在する非晶
質のチタニアで覆われていた。得られた被覆チタニア粒
子を水に分散した後、粘土成形体に吹き付け、乾燥し
た。こうして得た機能性吸着剤について、その脱臭効果
を以下のようにして調べた。
【００２２】すなわち、内容積３６リットルの密閉容器
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質としてメチ
ルメルカプタンを注射器で導入して飽和吸着させた後、
密閉容器の中に含まれるメチルメルカプタンの濃度を２
５ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃｍ2 の強度のブラックライト
の光を照射した。２０時間後、密閉容器の中に含まれる
メチルメルカプタンの濃度をガスクロマトグラフで調べ
たところ、メチルメルカプタンの濃度は２．５ｐｐｍに
減少し、表面が非晶質のチタニアで覆われていないアナ
ターゼ型チタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着
剤の場合と同等の脱臭効果が得られた。また、耐久性を
調べるために、カーボンアークランプを用いて促進劣化
試験を行った結果、光に不活性なセラミックスを被覆し
ないアナターゼ型酸化チタンをそのまま使用して作製し
た吸着剤では、吸着剤がしだいに粉々になっていったの
に対し、上記機能性吸着剤を使用した場合には、ほとん
ど変化が見られず、性能の低下も見られなかった。
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質としてメチ
ルメルカプタンを注射器で導入して飽和吸着させた後、
密閉容器の中に含まれるメチルメルカプタンの濃度を２
５ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃｍ2 の強度のブラックライト
の光を照射した。２０時間後、密閉容器の中に含まれる
メチルメルカプタンの濃度をガスクロマトグラフで調べ
たところ、メチルメルカプタンの濃度は２．５ｐｐｍに
減少し、表面が非晶質のチタニアで覆われていないアナ
ターゼ型チタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着
剤の場合と同等の脱臭効果が得られた。また、耐久性を
調べるために、カーボンアークランプを用いて促進劣化
試験を行った結果、光に不活性なセラミックスを被覆し
ないアナターゼ型酸化チタンをそのまま使用して作製し
た吸着剤では、吸着剤がしだいに粉々になっていったの
に対し、上記機能性吸着剤を使用した場合には、ほとん
ど変化が見られず、性能の低下も見られなかった。
【００２３】実施例５
チタンテトライソプロポキシド０．１ｍｏｌとジルコニ
ウムテトラｎ−ブトキシド０．１ｍｏｌを、５００ｍｌ
のイソプロパノールに加え、撹拌しながら、ジイソプロ
パノールアミン０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添加
し、更に、分子量３０００のポリエチレングリコール４
ｇを添加して、透明なゾル液を調製した。これに、粒径
約７００ｎｍの銀担持のアナターゼ型チタニア粒子５ｇ
を加え、超音波により分散させ、噴霧乾燥した後、５０
０℃で焼成した。得られた粒子について、分析電子顕微
鏡観察を行った結果、その表面は約３０ｎｍの大きさの
細孔の存在するチタン酸ジルコニウムで覆われていた。
得られた被覆チタニア粒子を水に分散した後、無機層状
化合物成形体に吹き付け、乾燥した。こうして得た機能
性吸着剤について、その脱臭効果を以下のようにして調
べた。
ウムテトラｎ−ブトキシド０．１ｍｏｌを、５００ｍｌ
のイソプロパノールに加え、撹拌しながら、ジイソプロ
パノールアミン０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添加
し、更に、分子量３０００のポリエチレングリコール４
ｇを添加して、透明なゾル液を調製した。これに、粒径
約７００ｎｍの銀担持のアナターゼ型チタニア粒子５ｇ
を加え、超音波により分散させ、噴霧乾燥した後、５０
０℃で焼成した。得られた粒子について、分析電子顕微
鏡観察を行った結果、その表面は約３０ｎｍの大きさの
細孔の存在するチタン酸ジルコニウムで覆われていた。
得られた被覆チタニア粒子を水に分散した後、無機層状
化合物成形体に吹き付け、乾燥した。こうして得た機能
性吸着剤について、その脱臭効果を以下のようにして調
べた。
【００２４】すなわち、内容積３６リットルの密閉容器
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質として硫化
水素を注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の
中に含まれる硫化水素の濃度を６０ｐｐｍにし、１ｍＷ
／ｃｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。２０
時間後、密閉容器の中に含まれるアセトアルデヒドの濃
度をガスクロマトグラフで調べたところ、硫化水素の濃
度は５ｐｐｍに減少しており、表面がチタン酸ジルコニ
ウムで覆われていないアナターゼ型チタニア粒子をその
まま使用して作製した吸着剤の場合と同等の脱臭効果が
得られた。また、耐久性を調べるために、カーボンアー
クランプを用いて促進劣化試験を行った結果、光に不活
性なセラミックスを被覆しないアナターゼ型酸化チタン
をそのまま使用して作製した吸着剤では、吸着剤がしだ
いに粉々になっていったのに対し、上記機能性吸着剤を
使用した場合には、ほとんど変化が見られず、性能の低
下も見られなかった。
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、悪臭物質として硫化
水素を注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の
中に含まれる硫化水素の濃度を６０ｐｐｍにし、１ｍＷ
／ｃｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。２０
時間後、密閉容器の中に含まれるアセトアルデヒドの濃
度をガスクロマトグラフで調べたところ、硫化水素の濃
度は５ｐｐｍに減少しており、表面がチタン酸ジルコニ
ウムで覆われていないアナターゼ型チタニア粒子をその
まま使用して作製した吸着剤の場合と同等の脱臭効果が
得られた。また、耐久性を調べるために、カーボンアー
クランプを用いて促進劣化試験を行った結果、光に不活
性なセラミックスを被覆しないアナターゼ型酸化チタン
をそのまま使用して作製した吸着剤では、吸着剤がしだ
いに粉々になっていったのに対し、上記機能性吸着剤を
使用した場合には、ほとんど変化が見られず、性能の低
下も見られなかった。
【００２５】実施例６
マグネシウムエトキシド０．１５ｍｏｌを、２５０ｍｌ
の無水エタノールに加え、撹拌しながら、Ｎ−エチルジ
エタノールアミン０．２ｍｏｌと水０．６ｍｏｌを添加
し、更に、分子量１５００のポリエチレングリコール
１．６ｇを添加して、透明なゾル液を調製した。これ
に、粒径約５００ｎｍのアナターゼ型チタニア粒子５ｇ
を加え、超音波により分散させ、噴霧乾燥した後、４５
０℃で焼成した。得られた粒子について、分析電子顕微
鏡観察を行った結果、その表面は約２０ｎｍの大きさの
細孔の存在するマグネシアで覆われていた。得られた被
覆チタニア粒子を水に分散した後、ガラス多孔体にコー
トし、乾燥した。こうして得た機能性吸着剤について、
その脱臭効果を以下のようにして調べた。
の無水エタノールに加え、撹拌しながら、Ｎ−エチルジ
エタノールアミン０．２ｍｏｌと水０．６ｍｏｌを添加
し、更に、分子量１５００のポリエチレングリコール
１．６ｇを添加して、透明なゾル液を調製した。これ
に、粒径約５００ｎｍのアナターゼ型チタニア粒子５ｇ
を加え、超音波により分散させ、噴霧乾燥した後、４５
０℃で焼成した。得られた粒子について、分析電子顕微
鏡観察を行った結果、その表面は約２０ｎｍの大きさの
細孔の存在するマグネシアで覆われていた。得られた被
覆チタニア粒子を水に分散した後、ガラス多孔体にコー
トし、乾燥した。こうして得た機能性吸着剤について、
その脱臭効果を以下のようにして調べた。
【００２６】すなわち、内容積３６リットルの密閉容器
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、有害物質としてＮＯ
ｘを注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の中
に含まれるＮＯｘの濃度を１０ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃ
ｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。２０時間
後、密閉容器の中に含まれるＮＯｘの濃度をガスクロマ
トグラフで調べたところ、ＮＯｘの濃度は０．５ｐｐｍ
に減少し、表面がマグネシアで覆われていないアナター
ゼ型チタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着剤の
場合と同等の脱臭効果が得られた。また、耐久性を調べ
るために、カーボンアークランプを用いて促進劣化試験
を行った結果、光に不活性なセラミックスを被覆しない
アナターゼ型酸化チタンをそのまま使用して作製した吸
着剤では、吸着剤がしだいに粉々になっていったのに対
し、上記機能性吸着剤を使用した場合には、ほとんど変
化が見られず、性能の低下も見られなかった。
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、有害物質としてＮＯ
ｘを注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の中
に含まれるＮＯｘの濃度を１０ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃ
ｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。２０時間
後、密閉容器の中に含まれるＮＯｘの濃度をガスクロマ
トグラフで調べたところ、ＮＯｘの濃度は０．５ｐｐｍ
に減少し、表面がマグネシアで覆われていないアナター
ゼ型チタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着剤の
場合と同等の脱臭効果が得られた。また、耐久性を調べ
るために、カーボンアークランプを用いて促進劣化試験
を行った結果、光に不活性なセラミックスを被覆しない
アナターゼ型酸化チタンをそのまま使用して作製した吸
着剤では、吸着剤がしだいに粉々になっていったのに対
し、上記機能性吸着剤を使用した場合には、ほとんど変
化が見られず、性能の低下も見られなかった。
【００２７】実施例７
カルシウムメトキシド０．２ｍｏｌを、５００ｍｌのメ
タノールで希釈し、撹拌しながら、モノエタノールアミ
ン０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添加し、更に、分子
量３０万のポリエチレンオキサイド０．２ｇを添加し
て、透明なゾル液を調製した。これに、粒径約１．２μ
ｍのルテニウム担持のアナターゼ型チタニア粒子５ｇを
加え、超音波により分散させ、噴霧乾燥した後、６００
℃で焼成した。得られた粒子について、分析電子顕微鏡
観察を行った結果、その表面は約２００ｎｍの大きさの
細孔の存在するカルシアで覆われていた。得られた被覆
チタニア粒子を水に分散した後、金属多孔体を浸漬し、
乾燥した。こうして得た機能性吸着剤について、その脱
臭効果を以下のようにして調べた。
タノールで希釈し、撹拌しながら、モノエタノールアミ
ン０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添加し、更に、分子
量３０万のポリエチレンオキサイド０．２ｇを添加し
て、透明なゾル液を調製した。これに、粒径約１．２μ
ｍのルテニウム担持のアナターゼ型チタニア粒子５ｇを
加え、超音波により分散させ、噴霧乾燥した後、６００
℃で焼成した。得られた粒子について、分析電子顕微鏡
観察を行った結果、その表面は約２００ｎｍの大きさの
細孔の存在するカルシアで覆われていた。得られた被覆
チタニア粒子を水に分散した後、金属多孔体を浸漬し、
乾燥した。こうして得た機能性吸着剤について、その脱
臭効果を以下のようにして調べた。
【００２８】すなわち、内容積３６リットルの密閉容器
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、有害物質としてＳＯ
ｘを注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の中
に含まれるＳＯｘの濃度を１５ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃ
ｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。２０時間
後、密閉容器の中に含まれるＳＯｘの濃度をガスクロマ
トグラフで調べたところ、ＳＯｘの濃度は０．７ｐｐｍ
に減少し、表面がカルシアで覆われていないアナターゼ
型チタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着剤の場
合と同等の脱臭効果が得られた。また、耐久性を調べる
ために、カーボンアークランプを用いて促進劣化試験を
行った結果、光に不活性なセラミックスを被覆しないア
ナターゼ型酸化チタンをそのまま使用して作製した吸着
剤では、吸着剤がしだいに粉々になっていったのに対
し、上記機能性吸着剤を使用した場合には、ほとんど変
化が見られず、性能の低下も見られなかった。
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、有害物質としてＳＯ
ｘを注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の中
に含まれるＳＯｘの濃度を１５ｐｐｍにし、１ｍＷ／ｃ
ｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。２０時間
後、密閉容器の中に含まれるＳＯｘの濃度をガスクロマ
トグラフで調べたところ、ＳＯｘの濃度は０．７ｐｐｍ
に減少し、表面がカルシアで覆われていないアナターゼ
型チタニア粒子をそのまま使用して作製した吸着剤の場
合と同等の脱臭効果が得られた。また、耐久性を調べる
ために、カーボンアークランプを用いて促進劣化試験を
行った結果、光に不活性なセラミックスを被覆しないア
ナターゼ型酸化チタンをそのまま使用して作製した吸着
剤では、吸着剤がしだいに粉々になっていったのに対
し、上記機能性吸着剤を使用した場合には、ほとんど変
化が見られず、性能の低下も見られなかった。
【００２９】実施例８
疑似体液（Ｎａ+ １４７ｍＭ、Ｋ+ ５ｍＭ、Ｃａ2+２．
５ｍＭ、Ｍｇ2+１．５ｍＭ、Ｃｌ- １４７ｍＭ、ＨＣＯ
3 - ４．２ｍＭ、ＨＰＯ4 2-１．０ｍＭ、ＳＯ4 2-０．
５ｍＭから構成される）５００ｍｌに、粒径約２０ｎｍ
のブルッカイト型チタニア粒子５ｇを加え、超音波によ
り分散させ、８０℃で放置し、チタニア粒子の表面に水
酸アパタイトを島状に担持した複合粒子を得た。この粒
子を水に分散した後、活性炭を浸漬し、乾燥し、青色に
呈色した活性炭を得た。得られた機能性吸着剤の脱臭効
果を以下のようにして調べた。
５ｍＭ、Ｍｇ2+１．５ｍＭ、Ｃｌ- １４７ｍＭ、ＨＣＯ
3 - ４．２ｍＭ、ＨＰＯ4 2-１．０ｍＭ、ＳＯ4 2-０．
５ｍＭから構成される）５００ｍｌに、粒径約２０ｎｍ
のブルッカイト型チタニア粒子５ｇを加え、超音波によ
り分散させ、８０℃で放置し、チタニア粒子の表面に水
酸アパタイトを島状に担持した複合粒子を得た。この粒
子を水に分散した後、活性炭を浸漬し、乾燥し、青色に
呈色した活性炭を得た。得られた機能性吸着剤の脱臭効
果を以下のようにして調べた。
【００３０】すなわち、内容積３６リットルの密閉容器
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、有害物質としてＳＯ
ｘを注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の中
に含まれるアンモニアの濃度を１２０ｐｐｍにし、１ｍ
Ｗ／ｃｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。２
０時間後、密閉容器の中に含まれるアンモニアの濃度を
ガスクロマトグラフで調べたところ、アンモニアの濃度
は２ｐｐｍに減少し、表面が水酸アパタイトで覆われて
いないブルッカイト型チタニア粒子をそのまま使用して
作製した吸着剤の場合と同等の脱臭効果が得られた。ま
た、耐久性を調べるために、カーボンアークランプを用
いて促進劣化試験を行った結果、光に不活性なセラミッ
クスを被覆しないブルッカイト型酸化チタンをそのまま
使用して作製した吸着剤では、吸着剤がしだいに粉々に
なっていったのに対し、上記機能性吸着剤を使用した場
合には、ほとんど変化が見られず、性能の低下も見られ
なかった。フェライト、リン酸チタン、酸化鉄、石膏な
どをチタニア粒子の表面に島状に担持した複合粒子を活
性炭に担持した青色を呈する機能性吸着剤についても同
様の効果が得られた。
に、上記機能性吸着剤５ｇを入れ、有害物質としてＳＯ
ｘを注射器で導入して飽和吸着させた後、密閉容器の中
に含まれるアンモニアの濃度を１２０ｐｐｍにし、１ｍ
Ｗ／ｃｍ2 の強度のブラックライトの光を照射した。２
０時間後、密閉容器の中に含まれるアンモニアの濃度を
ガスクロマトグラフで調べたところ、アンモニアの濃度
は２ｐｐｍに減少し、表面が水酸アパタイトで覆われて
いないブルッカイト型チタニア粒子をそのまま使用して
作製した吸着剤の場合と同等の脱臭効果が得られた。ま
た、耐久性を調べるために、カーボンアークランプを用
いて促進劣化試験を行った結果、光に不活性なセラミッ
クスを被覆しないブルッカイト型酸化チタンをそのまま
使用して作製した吸着剤では、吸着剤がしだいに粉々に
なっていったのに対し、上記機能性吸着剤を使用した場
合には、ほとんど変化が見られず、性能の低下も見られ
なかった。フェライト、リン酸チタン、酸化鉄、石膏な
どをチタニア粒子の表面に島状に担持した複合粒子を活
性炭に担持した青色を呈する機能性吸着剤についても同
様の効果が得られた。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、悪臭や
空気中の有害物質を吸着するだけでなく、これらを分解
・無害化して除去し、環境の浄化を効果的かつ経済的に
安全に行うことができ、しかも、耐久性の面からも優れ
た特性を有する新規機能性吸着剤及びその製造方法に係
るものであり、本発明に用いられるチタニアは、塗料や
化粧品、歯磨き粉などにも使用され、食品添加物として
も認められており、安価で耐候性や耐久性に優れ、無毒
かつ安全など、数多くの利点を持っている。本発明の機
能性吸着剤は、多孔質材料にチタニア粒子が担持されて
おり、そのチタニア粒子の表面が光触媒として不活性な
セラミックスによって島状に被覆されたり、チタニア粒
子の表面が穴のあいた光触媒として不活性なセラミック
ス膜によって覆われたりして、部分的に被覆されてお
り、チタニアが部分的に露出した状態となっている。そ
のため、蛍光灯、白熱灯、ブラックライト、ＵＶラン
プ、水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタル
ハライドランプなどからの人工光や太陽光がチタニアに
照射され、それによって、チタニアに生成した電子と正
孔の酸化還元作用によって、基材の多孔質材料によって
吸着された悪臭やタバコの煙、ＮＯｘ、ＳＯｘなどの空
気中の有害物質あるいは水中に溶解している有機溶剤や
農薬などの環境を汚染している有機化合物を分解するほ
か、ＭＲＳＡなどによる院内感染の防止、汚れの防止な
どの居住環境の浄化を効率良く行うことができる。
空気中の有害物質を吸着するだけでなく、これらを分解
・無害化して除去し、環境の浄化を効果的かつ経済的に
安全に行うことができ、しかも、耐久性の面からも優れ
た特性を有する新規機能性吸着剤及びその製造方法に係
るものであり、本発明に用いられるチタニアは、塗料や
化粧品、歯磨き粉などにも使用され、食品添加物として
も認められており、安価で耐候性や耐久性に優れ、無毒
かつ安全など、数多くの利点を持っている。本発明の機
能性吸着剤は、多孔質材料にチタニア粒子が担持されて
おり、そのチタニア粒子の表面が光触媒として不活性な
セラミックスによって島状に被覆されたり、チタニア粒
子の表面が穴のあいた光触媒として不活性なセラミック
ス膜によって覆われたりして、部分的に被覆されてお
り、チタニアが部分的に露出した状態となっている。そ
のため、蛍光灯、白熱灯、ブラックライト、ＵＶラン
プ、水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタル
ハライドランプなどからの人工光や太陽光がチタニアに
照射され、それによって、チタニアに生成した電子と正
孔の酸化還元作用によって、基材の多孔質材料によって
吸着された悪臭やタバコの煙、ＮＯｘ、ＳＯｘなどの空
気中の有害物質あるいは水中に溶解している有機溶剤や
農薬などの環境を汚染している有機化合物を分解するほ
か、ＭＲＳＡなどによる院内感染の防止、汚れの防止な
どの居住環境の浄化を効率良く行うことができる。
【００３２】そして、アルミナ、シリカ、ジルコニア、
チタン酸ジルコニウム、マグネシア、カルシア、リン酸
カルシウム、リン酸チタン、酸化鉄、フェライト、石
膏、非晶質のチタニアなどの光触媒として不活性なセラ
ミックスの吸着作用によって環境を汚染している有機化
合物を効率良く吸着することができ、その上、チタニア
粒子として、その表面に白金あるいはロジウム、ルテニ
ウム、パラジウム、銀、銅、鉄、亜鉛の金属を担持した
ものを用いた場合には、その触媒作用により有機化合物
の分解・除去効果や抗菌・抗かび効果などの環境浄化効
果が一層増大する。しかも、活性炭などの基材の多孔質
材料と接触している部分が光触媒として不活性なセラミ
ックスであるため、基材の分解が生じにくく、長期間そ
の効果を持続させることができる。本発明の機能性吸着
剤は、自動車の車内や居間や台所、トイレなどの脱臭、
廃水処理、プールや貯水の浄化だけでなく、菌やカビの
繁殖防止、食品の腐敗防止を効果的に行うことができる
など、幅広い用途に適用でき、しかも、化学薬品やオゾ
ンのような有毒な物質を使用せず、電灯の光や自然光な
どの光を照射するだけでよいため、低コスト・省エネル
ギー的、かつ安全に、メンテナンスフリーで長期間使用
することができる。また、多孔質材料として活性炭を使
用した場合には、青色に呈色した活性炭製品が得られ、
顕著な装飾効果を発揮する。
チタン酸ジルコニウム、マグネシア、カルシア、リン酸
カルシウム、リン酸チタン、酸化鉄、フェライト、石
膏、非晶質のチタニアなどの光触媒として不活性なセラ
ミックスの吸着作用によって環境を汚染している有機化
合物を効率良く吸着することができ、その上、チタニア
粒子として、その表面に白金あるいはロジウム、ルテニ
ウム、パラジウム、銀、銅、鉄、亜鉛の金属を担持した
ものを用いた場合には、その触媒作用により有機化合物
の分解・除去効果や抗菌・抗かび効果などの環境浄化効
果が一層増大する。しかも、活性炭などの基材の多孔質
材料と接触している部分が光触媒として不活性なセラミ
ックスであるため、基材の分解が生じにくく、長期間そ
の効果を持続させることができる。本発明の機能性吸着
剤は、自動車の車内や居間や台所、トイレなどの脱臭、
廃水処理、プールや貯水の浄化だけでなく、菌やカビの
繁殖防止、食品の腐敗防止を効果的に行うことができる
など、幅広い用途に適用でき、しかも、化学薬品やオゾ
ンのような有毒な物質を使用せず、電灯の光や自然光な
どの光を照射するだけでよいため、低コスト・省エネル
ギー的、かつ安全に、メンテナンスフリーで長期間使用
することができる。また、多孔質材料として活性炭を使
用した場合には、青色に呈色した活性炭製品が得られ、
顕著な装飾効果を発揮する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ０１Ｊ 20/08 Ｂ０１Ｊ 20/10 Ａ
20/10 Ｃ
20/12 Ａ
20/12 Ｃ
20/18 Ａ
20/18 Ｅ
20/26 Ａ
20/26 Ｊ
20/30
20/30 20/34 Ａ
20/34 Ｚ
35/02 Ｊ
35/02 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ
Ｈ
Ｆターム(参考） 4C080 AA05 BB02 CC01 HH05 JJ03
KK08 LL10 MM02 MM03 MM05
MM06 MM07 MM34 NN02 NN03
NN04 NN05 NN06
4D048 AA01 AA02 AA03 AA06 AA08
AA17 AA19 AA22 BA07X
BA41X BB01 BB17 EA01
EA04
4G066 AA02B AA05B AA20B AA22D
AA61B AA63B AA71B AC23B
BA05 BA16 BA22 BA36 BA38
CA02 CA04 CA23 CA24 CA28
CA29 CA52 CA56 DA02 DA08
FA03 FA12 FA21 GA18
4G069 AA08 AA11 BA01C BA02C
BA04A BA04B BA04C BA05C
BA06C BA13C BA48A BB04C
BB06C BB10C BB14C BC09C
BC50C BC51C BC66C BD02C
BD07C BD08C CA10 CA11
CA12 CA13 CA17 DA05 EA02X
EA02Y EC22X EC22Y EC28
EE01 FA01 FA03 FB80 FC04
Claims (11)
- 【請求項１】 チタニア粒子の表面を、光に不活性なセ
ラミックスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子
を、多孔質材料に担持したことを特徴とする機能性吸着
剤。 - 【請求項２】 光に不活性なセラミックスが、アルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、チタン酸ジルコニウム、マグ
ネシア、カルシア、リン酸カルシウム、リン酸チタン、
酸化鉄、フェライト、石膏、及び非晶質のチタニアの内
から選ばれた少なくとも一種のセラミックスであること
を特徴とする請求項１記載の機能性吸着剤。 - 【請求項３】 チタニア粒子が、白金、ロジウム、ルテ
ニウム、パラジウム、銀、銅、鉄、及び亜鉛の内から選
ばれた少なくとも一種の金属を、該チタニア粒子の表面
に担持してなるチタニア粒子であることを特徴とする請
求項１記載の機能性吸着剤。 - 【請求項４】 多孔質材料が、活性炭、発泡プラスチッ
クス、ガラス繊維成形体、合成繊維成形体、ＦＲＰ成形
体、プラスチックス−無機複合成形体、繊維成形体、活
性アルミナ、ゼオライト、ガラス多孔体、金属多孔体、
セラミックス多孔体、粘土成形体、及び無機層状化合物
成形体の内から選ばれた少なくとも一種であることを特
徴とする請求項１記載の機能性吸着剤。 - 【請求項５】 チタニア粒子の結晶形が、アナターゼ又
はブルッカイトであることを特徴とする請求項１又は３
記載の機能性吸着剤。 - 【請求項６】 チタニア粒子の表面を、光に不活性なセ
ラミックスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子
を、溶媒に分散した後、多孔質材料に被覆し、乾燥する
ことを特徴とする機能性吸着剤の製造方法。 - 【請求項７】 光に不活性なセラミックスが、アルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、チタン酸ジルコニウム、マグ
ネシア、カルシア、リン酸カルシウム、リン酸チタン、
酸化鉄、フェライト、石膏、及び非晶質のチタニアの内
から選ばれた少なくとも一種のセラミックスであること
を特徴とする請求項６記載の機能性吸着剤の製造方法。 - 【請求項８】 チタニア粒子が、白金、ロジウム、ルテ
ニウム、パラジウム、銀、銅、鉄、及び亜鉛の内から選
ばれた少なくとも一種の金属を該チタニア粒子表面に担
持したものであることを特徴とする請求項６記載の機能
性吸着剤の製造方法。 - 【請求項９】 多孔質材料が、活性炭、発泡プラスチッ
クス、繊維成形体、活性アルミナ、ゼオライト、ガラス
多孔体、金属多孔体、セラミックス多孔体、粘土成形
体、及び無機層状化合物成形体の内から選ばれた少なく
とも一種であることを特徴とする請求項６記載の機能性
吸着剤の製造方法。 - 【請求項１０】 チタニア粒子の結晶形が、アナターゼ
又はブルッカイトであることを特徴とする請求項６又は
８記載の機能性吸着剤の製造方法。 - 【請求項１１】 チタニア粒子の表面を、光に不活性な
セラミックスで部分的に被覆してなる被覆チタニア粒子
を、多孔質材料に担持せしめた機能性吸着剤を含有する
ことを特徴とする環境浄化製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002284574A JP3837517B2 (ja) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | 機能性吸着剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-295488 | 2001-09-27 | ||
| JP2001295488 | 2001-09-27 | ||
| JP2002284574A JP3837517B2 (ja) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | 機能性吸着剤及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003199810A true JP2003199810A (ja) | 2003-07-15 |
| JP3837517B2 JP3837517B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=27666270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002284574A Expired - Lifetime JP3837517B2 (ja) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | 機能性吸着剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3837517B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005169160A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-30 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | 光触媒液状組成物およびそれを用いて形成した光触媒体 |
| JP2014161786A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Nissan Motor Co Ltd | 触媒粒子及びその製造方法 |
| JP2018144004A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | 旭化成株式会社 | 光触媒用無機化合物、光触媒組成物、光触媒塗膜及び光触媒塗装製品 |
| KR101919600B1 (ko) | 2017-06-16 | 2018-11-19 | 주식회사 신성이엔알 | 대기오염물질 처리용 흡착체 및 그 제조방법 |
| CN118725618A (zh) * | 2024-07-12 | 2024-10-01 | 郑州大学 | 一种银-二氧化钛纳米复合材料的制备方法及其在皮革文物保护中的应用 |
-
2002
- 2002-09-27 JP JP2002284574A patent/JP3837517B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005169160A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-30 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | 光触媒液状組成物およびそれを用いて形成した光触媒体 |
| JP2014161786A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Nissan Motor Co Ltd | 触媒粒子及びその製造方法 |
| JP2018144004A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | 旭化成株式会社 | 光触媒用無機化合物、光触媒組成物、光触媒塗膜及び光触媒塗装製品 |
| KR101919600B1 (ko) | 2017-06-16 | 2018-11-19 | 주식회사 신성이엔알 | 대기오염물질 처리용 흡착체 및 그 제조방법 |
| CN118725618A (zh) * | 2024-07-12 | 2024-10-01 | 郑州大学 | 一种银-二氧化钛纳米复合材料的制备方法及其在皮革文物保护中的应用 |
| CN118725618B (zh) * | 2024-07-12 | 2025-09-26 | 郑州大学 | 一种银-二氧化钛纳米复合材料的制备方法及其在皮革文物保护中的应用 |
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| JP3837517B2 (ja) | 2006-10-25 |
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