JPH02222729A - オゾン分解触媒の製造方法 - Google Patents
オゾン分解触媒の製造方法Info
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- JPH02222729A JPH02222729A JP1042167A JP4216789A JPH02222729A JP H02222729 A JPH02222729 A JP H02222729A JP 1042167 A JP1042167 A JP 1042167A JP 4216789 A JP4216789 A JP 4216789A JP H02222729 A JPH02222729 A JP H02222729A
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- Japan
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- catalyst
- ozone
- titanium oxide
- decomposition
- titanium
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はオゾン分解触媒、特にガス中に含有されるオゾ
ンを接触的に分解する触媒に関する。
ンを接触的に分解する触媒に関する。
(従来の技術とその問題点)
オゾンは強い酸化能を有し、分解すると無害な酸素にな
るために脱臭、殺菌、漂白または排水中のCOD減少等
の目的でさまざまな分野において幅広く利用されている
。しかし処理に利用されたオゾンは一部未反応のまま大
気中に放出されるために光化学スモック等の二次公害を
発生させる恐れがある。ま九、航空機が成層圏を飛行す
る場合機内にオゾンを含む空気が導入されるため乗客や
搭乗員に悪影響を及ぼす危険性がある。
るために脱臭、殺菌、漂白または排水中のCOD減少等
の目的でさまざまな分野において幅広く利用されている
。しかし処理に利用されたオゾンは一部未反応のまま大
気中に放出されるために光化学スモック等の二次公害を
発生させる恐れがある。ま九、航空機が成層圏を飛行す
る場合機内にオゾンを含む空気が導入されるため乗客や
搭乗員に悪影響を及ぼす危険性がある。
さらに、最近、各種の高電圧発生装置を組み込んだ機器
、例えば乾式の複写機等からのオゾン発生が問題となっ
ておシ、これ等の機器は主に室内に置かれるためにオゾ
ンの発生はatであっても室内が汚染される。
、例えば乾式の複写機等からのオゾン発生が問題となっ
ておシ、これ等の機器は主に室内に置かれるためにオゾ
ンの発生はatであっても室内が汚染される。
オゾンの臭いは/ I)pm 以下の濃度で感知でき
、−2ppm 以上の濃度では呼吸器系に刺激を引き
起こし、人体に有害となるために各種の発生源から排出
されるオゾンを除去し、無害化する必要がある。
、−2ppm 以上の濃度では呼吸器系に刺激を引き
起こし、人体に有害となるために各種の発生源から排出
されるオゾンを除去し、無害化する必要がある。
従来、用いられてきた廃オゾンの処理技術としては活性
炭法、薬液洗浄法および熱分解法がある。活性炭法は低
濃度オゾンの処理に利用されているが、オゾン分解の進
行に伴って、活性炭が消耗するために補充する必要があ
り、また高濃度のオゾンを処理する場合は反応熱により
活性炭自身が発火、燃焼する危険性があるので取り扱い
上問題がある。
炭法、薬液洗浄法および熱分解法がある。活性炭法は低
濃度オゾンの処理に利用されているが、オゾン分解の進
行に伴って、活性炭が消耗するために補充する必要があ
り、また高濃度のオゾンを処理する場合は反応熱により
活性炭自身が発火、燃焼する危険性があるので取り扱い
上問題がある。
薬液洗浄法は還元性物質の水溶液で廃オゾンを洗浄する
ために処理コストが高く、廃水処理の問題も生じる。
ために処理コストが高く、廃水処理の問題も生じる。
熱分解法は分解効率を上げるためには300℃以上の加
熱が必要であシ、多量の排ガスを処理するためには加熱
費用がかかり、処理コストが高くなるなどの欠点がある
。
熱が必要であシ、多量の排ガスを処理するためには加熱
費用がかかり、処理コストが高くなるなどの欠点がある
。
一方、近年廃オゾン処理方法として触媒分解法が研究さ
れておシ、この方法は発火、煩発の危険性がなく、廃水
処理も不要であシ、低コストでオゾンを分解除去できる
ために有利な方法とされている。
れておシ、この方法は発火、煩発の危険性がなく、廃水
処理も不要であシ、低コストでオゾンを分解除去できる
ために有利な方法とされている。
オゾン分解触媒には貴金属を用いた触媒(特開昭j7−
/22ハ―号など)、ニッケル、マンガン、コバルト等
の酸化物を用いた触媒(特開昭60−970119号)
が知られているが、それぞれ室温から100℃での低温
度領域での活性が低く、又、実用触媒としての分解効率
が低く、耐久性にも問題があるので、低温度領域で高活
性高耐久性を示す触媒の提供が要望されている。
/22ハ―号など)、ニッケル、マンガン、コバルト等
の酸化物を用いた触媒(特開昭60−970119号)
が知られているが、それぞれ室温から100℃での低温
度領域での活性が低く、又、実用触媒としての分解効率
が低く、耐久性にも問題があるので、低温度領域で高活
性高耐久性を示す触媒の提供が要望されている。
又、例えばアルミナ、シリカ、チタニア、アルミナ−7
リカ等からなる無機質繊維は通気性、ガスの分散性、触
媒物質の保持性が優れておシ、耐熱性も高く、また熱容
lが小さいという特性を有し、該担体にはオゾン分解能
を有する触媒物質は高分散状態で担持されるために、従
来のペレット型やモノリス型触媒と異なりオゾンを含有
するガスと接触せしめたとき、その通気性により接触効
率が高く、良好なオゾン分解性能を有することを利用し
た触媒として特開昭6コー20/、を弘r等に記載のも
のがちるが、低温での活性等に更に改良が望まれていた
。
リカ等からなる無機質繊維は通気性、ガスの分散性、触
媒物質の保持性が優れておシ、耐熱性も高く、また熱容
lが小さいという特性を有し、該担体にはオゾン分解能
を有する触媒物質は高分散状態で担持されるために、従
来のペレット型やモノリス型触媒と異なりオゾンを含有
するガスと接触せしめたとき、その通気性により接触効
率が高く、良好なオゾン分解性能を有することを利用し
た触媒として特開昭6コー20/、を弘r等に記載のも
のがちるが、低温での活性等に更に改良が望まれていた
。
(問題点を解決する為の手段)
本発明者等は上記の点に鑑み更に検討を重ねた結果無機
質繊維状担体に酸化チタンを担持し更にオゾン分解能を
有する物質を担持したものが有効な触媒となること、及
びか\る触媒の製造において酸化チタンを担持する際、
及び、オゾン分解能を有する成分を担持する際に特定方
法を採用することが特に有効であることを発見し本発明
に到達した。
質繊維状担体に酸化チタンを担持し更にオゾン分解能を
有する物質を担持したものが有効な触媒となること、及
びか\る触媒の製造において酸化チタンを担持する際、
及び、オゾン分解能を有する成分を担持する際に特定方
法を採用することが特に有効であることを発見し本発明
に到達した。
すなわち本発明の要旨は無機質繊維状担体に酸化チタン
を担持し更にオゾン分解能を有する触媒物質を担持して
なるオゾン分解触媒、及び無機質繊維状担体に水酸化チ
タン又は酸化チタンを担持し、100−200℃で乾燥
し、更にマンガン、ニッケル等オゾン分解能を有する成
分を担持し、100〜t o o ’cにて乾燥又は焼
成することを特徴とするオゾン分解触媒の製造法に存す
る。
を担持し更にオゾン分解能を有する触媒物質を担持して
なるオゾン分解触媒、及び無機質繊維状担体に水酸化チ
タン又は酸化チタンを担持し、100−200℃で乾燥
し、更にマンガン、ニッケル等オゾン分解能を有する成
分を担持し、100〜t o o ’cにて乾燥又は焼
成することを特徴とするオゾン分解触媒の製造法に存す
る。
本発明にかかる無機質触媒状担体としては、例えば、ア
ルミナ、シリカ、チタニア、アルミナ−シリカ、ジルコ
ニア、アルミナ−シリカ−マグネシア等からなる繊維の
成型体もしくは積層体を用いることができるが、特にシ
リカ−アルミナ系繊維が好ましい。
ルミナ、シリカ、チタニア、アルミナ−シリカ、ジルコ
ニア、アルミナ−シリカ−マグネシア等からなる繊維の
成型体もしくは積層体を用いることができるが、特にシ
リカ−アルミナ系繊維が好ましい。
また、無機質繊維状担体に担持する酸化チタン源として
は、水酸化チタンスラリー 水酸化チタンスラリーを1
00〜200℃で乾燥させた酸化チタンのスラリー チ
タニアゾル、硫酸チタン溶液又はシュウ酸チタン溶液な
どを用いることができるが、乾燥の際分解がよく進み、
硫酸根が残らない点等の点で水酸化チタン又はこれを乾
燥させた酸化チタンのスラリーが望ましい。
は、水酸化チタンスラリー 水酸化チタンスラリーを1
00〜200℃で乾燥させた酸化チタンのスラリー チ
タニアゾル、硫酸チタン溶液又はシュウ酸チタン溶液な
どを用いることができるが、乾燥の際分解がよく進み、
硫酸根が残らない点等の点で水酸化チタン又はこれを乾
燥させた酸化チタンのスラリーが望ましい。
又これらは乾燥後の比表面積も大きく触媒活性も良好な
為より好ましいものである。なお、酸化チタン源として
水酸化チタン、酸化チタン等の固体のスラリーを使用す
る場合は、なるべく微−粒子のものを使用することが〆
望ましく、−殻内には[)p=rQ として3μ以下、
より好ましくはlμ以下の粒径のものを選択すると良い
。
為より好ましいものである。なお、酸化チタン源として
水酸化チタン、酸化チタン等の固体のスラリーを使用す
る場合は、なるべく微−粒子のものを使用することが〆
望ましく、−殻内には[)p=rQ として3μ以下、
より好ましくはlμ以下の粒径のものを選択すると良い
。
チタンスラリーをボールミル等にて粉砕したもの等が好
適に使用できる。酸化チタンを担持した無機質繊維状担
体の比表面積は少くとも夕On?/を以上あればよいが
、触媒物質の分散性向上のため高比表面積を有する程よ
く、りO〜170nl/fのものが特に好ましく、低温
活性にもすぐれる。酸化チタンの担持量は触媒全体のj
wt係以上、好ましくはlO〜30wt係 であるがこ
れらに限定されない。
適に使用できる。酸化チタンを担持した無機質繊維状担
体の比表面積は少くとも夕On?/を以上あればよいが
、触媒物質の分散性向上のため高比表面積を有する程よ
く、りO〜170nl/fのものが特に好ましく、低温
活性にもすぐれる。酸化チタンの担持量は触媒全体のj
wt係以上、好ましくはlO〜30wt係 であるがこ
れらに限定されない。
上記乾燥の条件としては温度は100℃以上、好ましく
は100−200℃で行うことがより高面積のものを得
る為に望ましい。あtb高温で乾燥させると得られた触
媒の表面積が下がる傾向にある。ガス雰囲気は空気また
は窒素が好ましく、乾燥時間は温度によってことなるが
、浸漬時に保有した水分が除去できる時間であればよく
、1時間以上、好ましくは3時間以上である。充分水分
を除去した後に触媒物質を担持することにより得られた
触媒の活性が上がシよシ望ましいものとなる。
は100−200℃で行うことがより高面積のものを得
る為に望ましい。あtb高温で乾燥させると得られた触
媒の表面積が下がる傾向にある。ガス雰囲気は空気また
は窒素が好ましく、乾燥時間は温度によってことなるが
、浸漬時に保有した水分が除去できる時間であればよく
、1時間以上、好ましくは3時間以上である。充分水分
を除去した後に触媒物質を担持することにより得られた
触媒の活性が上がシよシ望ましいものとなる。
本発明のオゾン分解触媒は上記の性質を有するような酸
化チタンを担持した無機質繊維状担体にオゾン分解能を
有する触媒成分、例えば、マンガン、鉄、銅、コバルト
、ニッケル、銀、白金、パラジウム、ロジウム等の金属
塩の水溶液を含浸担持後、乾燥し焼成するが必要に応じ
てさらに還元処理する等の従来の方法によって製造する
ことができる。
化チタンを担持した無機質繊維状担体にオゾン分解能を
有する触媒成分、例えば、マンガン、鉄、銅、コバルト
、ニッケル、銀、白金、パラジウム、ロジウム等の金属
塩の水溶液を含浸担持後、乾燥し焼成するが必要に応じ
てさらに還元処理する等の従来の方法によって製造する
ことができる。
上記触媒成分の中で貴金属は高価であシ、高担持を必要
とする場合経済面では問題がある。
とする場合経済面では問題がある。
また鉄、銅、コバルト等ハマンガン、ニッケルにくらべ
ては触媒活性が下がる。
ては触媒活性が下がる。
従ってマンガンまたはニッケルが特に好ましい触媒成分
である。触媒成分の担持量は触媒に対してθ、l−弘Q
重量係、好ましくは0.3〜30重量係の範囲であるが
、これらに限定されるものではない。
である。触媒成分の担持量は触媒に対してθ、l−弘Q
重量係、好ましくは0.3〜30重量係の範囲であるが
、これらに限定されるものではない。
酸化チタンおよび触媒成分の担持量は数係程度でも触媒
活性を示すが、触媒の活性および耐久性の面から高濃度
担持の方が有利である。
活性を示すが、触媒の活性および耐久性の面から高濃度
担持の方が有利である。
また触媒物質を担持させた後に行う焼成の条件としては
温度は200°C以上、好ましくは100〜600℃で
あり、t o o ’cより高温の場合比表面積の低下
により、触媒活性が大きく低下する。焼成時のガス雰囲
気は空気または♀素が好ましく、焼成時間は温度によっ
てことなるが、所定の焼成温度で3時間以上が好ましい
。
温度は200°C以上、好ましくは100〜600℃で
あり、t o o ’cより高温の場合比表面積の低下
により、触媒活性が大きく低下する。焼成時のガス雰囲
気は空気または♀素が好ましく、焼成時間は温度によっ
てことなるが、所定の焼成温度で3時間以上が好ましい
。
本発明の触媒によって処理されるオゾン濃度はガス中に
0.0 / 〜/ 0.000 ppm程度含有するも
のであるが、必ずしもこの範囲に限定されるものではな
い。
0.0 / 〜/ 0.000 ppm程度含有するも
のであるが、必ずしもこの範囲に限定されるものではな
い。
以下実施例および比較例を用いて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。
実施例1
酸化チタン換算でJ(7wt% の水酸化チタンスラ
リーをlよ0℃で乾燥した後、この乾燥粉(比表面積2
J’ 7rr?/ S’ )に脱塩水を加えて、30
wt% 酸化チタンスラリーを調製し1.211Hr
ボールミルにて粉砕し、酸化チタンスラリーを調製する
。
リーをlよ0℃で乾燥した後、この乾燥粉(比表面積2
J’ 7rr?/ S’ )に脱塩水を加えて、30
wt% 酸化チタンスラリーを調製し1.211Hr
ボールミルにて粉砕し、酸化チタンスラリーを調製する
。
平均繊維径約3μm、比表面積?r rr?/ rを有
し、Si0,4♂wt%およびAI、O,J 、2 w
t% よりなり無機質繊維状担体を上記酸化チタンスラ
リーに2j℃の温度でl0分浸漬したのち担体を取り出
し、液切りをして、/jtO″Cで3 Hr乾燥した。
し、Si0,4♂wt%およびAI、O,J 、2 w
t% よりなり無機質繊維状担体を上記酸化チタンスラ
リーに2j℃の温度でl0分浸漬したのち担体を取り出
し、液切りをして、/jtO″Cで3 Hr乾燥した。
冷却後、♂0wt0j)硝酸マンガン水溶液に2よ”C
の温度で/ Hr 浸漬した。その後担体を取り出し、
液切り後、110℃で3 Hr乾燥して、酸化チタンと
してJ2wj%、酸化マンガンとして20wt%を担持
せしめた。
の温度で/ Hr 浸漬した。その後担体を取り出し、
液切り後、110℃で3 Hr乾燥して、酸化チタンと
してJ2wj%、酸化マンガンとして20wt%を担持
せしめた。
実施例2
実施例1において、JOwt%酸化チタンスラリー〇か
わりに酸化チタン換算で30wt%の水酸化チタンスラ
リーをボールミル粉砕して担体に担持した以外は、実施
例/へ同様にして触媒を調製し、実施例コの触媒を得た
。
わりに酸化チタン換算で30wt%の水酸化チタンスラ
リーをボールミル粉砕して担体に担持した以外は、実施
例/へ同様にして触媒を調製し、実施例コの触媒を得た
。
実施例3
実施例1において、硝酸マンガン担持後乾燥して、その
後空気中j j O’Cで3Hr焼成した以外は、実施
例1と同様にして触媒を調製し、実施例3の触媒を得た
。
後空気中j j O’Cで3Hr焼成した以外は、実施
例1と同様にして触媒を調製し、実施例3の触媒を得た
。
実施例弘
実施例3において、空気中で4Lt o ”cでJ)(
r焼成した以外は実施例3と同様にして触媒を調製し、
実施例弘の触媒を得た。
r焼成した以外は実施例3と同様にして触媒を調製し、
実施例弘の触媒を得た。
比較例/
実施例1において、担体に酸化チタンスラリーを浸漬し
ない′以外は実施例1と同様にして触媒を調製し、比較
例/の触媒を得た。
ない′以外は実施例1と同様にして触媒を調製し、比較
例/の触媒を得た。
比較例コ
実施例弘において、担体に酸化チタンを担持し、iso
℃で乾燥後頁に空気中pro℃で3Hr焼成した以外は
、実施例グと同様にして触媒を調製し、比較例−の触媒
を得た。
℃で乾燥後頁に空気中pro℃で3Hr焼成した以外は
、実施例グと同様にして触媒を調製し、比較例−の触媒
を得た。
比較例3
実施例/において酸化チタン換算で317wt%の水酸
化チタンスラリーを750°Cで乾燥後、空気中100
℃でJHr焼成し、冷却して、この酸化チタン焼成粉(
比表面積j77r?/S’)に脱塩水を加えて30wt
% 酸化チタンスラリーを調製した以外は、実施例1と
同様にして触媒を調製し、比較例3の触媒を得た。
化チタンスラリーを750°Cで乾燥後、空気中100
℃でJHr焼成し、冷却して、この酸化チタン焼成粉(
比表面積j77r?/S’)に脱塩水を加えて30wt
% 酸化チタンスラリーを調製した以外は、実施例1と
同様にして触媒を調製し、比較例3の触媒を得た。
実施例!
実施例/−+、比較例/〜3で得られた各触媒につき、
次のような方法でオゾン分解率を求めた。
次のような方法でオゾン分解率を求めた。
内径20trrmのパイレックス製反応管に触媒層rn
lを充填し、オゾンを/ ppm 含有する空気をo
、r s Nm3/ h rの流速(空間速度t o、
o o 。
lを充填し、オゾンを/ ppm 含有する空気をo
、r s Nm3/ h rの流速(空間速度t o、
o o 。
Hr ’)で触媒層に導入し、反応温度夕°Cおよび2
0℃におけるオゾン分解率を求めた。
0℃におけるオゾン分解率を求めた。
オゾン分解率は次式によシ算出した。
オゾン分解率(X)=
得られた結果を表−lに示す。
表−1
て低温活性が劣っている。
(効 果)
本発明によシ高いオゾン分解性能を有するオゾン分解触
媒を得ることができる。
媒を得ることができる。
Claims (2)
- (1)無機質繊維状担体に、酸化チタンを担持し、更に
オゾン分解能を有する触媒物質を担持してなるオゾン分
解触媒。 - (2)無機質繊維状担体を水酸化チタン又は水酸化チタ
ン又は水酸化チタンを100〜200℃にて乾燥した酸
化チタンのスラリーに浸漬した後乾燥して無機質繊維状
担体に酸化チタンを担体せしめ、該酸化チタンを担持し
た無機質繊維状担体を触媒成分を含有する水溶液に含浸
し、次いで100〜600℃にて乾燥又は焼成すること
を特徴とするオゾン分解触媒の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042167A JP2743437B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | オゾン分解触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042167A JP2743437B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | オゾン分解触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02222729A true JPH02222729A (ja) | 1990-09-05 |
| JP2743437B2 JP2743437B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=12628412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1042167A Expired - Fee Related JP2743437B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | オゾン分解触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743437B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109923A (ja) * | 1989-09-26 | 1991-05-09 | Sakai Chem Ind Co Ltd | 触媒フィルター |
| CN103030189A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-10 | 广东工业大学 | 一种光催化氧化饮用水中三价砷并吸附去除的方法 |
| JP2017136191A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 教文館管財株式会社 | オゾンガス消毒器 |
| CN115709057A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-02-24 | 北京中电加美环保科技有限公司 | 用于工业废水处理的臭氧氧化催化剂及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5670823A (en) * | 1979-08-08 | 1981-06-13 | Johnson Matthey Co Ltd | Method of removing ozone from gas mixture containing ozone |
| JPS62201648A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-05 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | オゾン分解触媒 |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1042167A patent/JP2743437B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN115709057A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-02-24 | 北京中电加美环保科技有限公司 | 用于工业废水处理的臭氧氧化催化剂及其制备方法 |
| CN115709057B (zh) * | 2022-10-20 | 2023-10-27 | 北京中电加美环保科技有限公司 | 用于工业废水处理的臭氧氧化催化剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2743437B2 (ja) | 1998-04-22 |
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