JPH0316640A - オゾン分解触媒 - Google Patents

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。

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謀、特に排オゾン処理を低温で行
うために用いる触媒に関する。

〔従来の技術〕

一般にオゾンは強力な酸化作用を有するため、脱臭、脱
色、殺菌処理などに利用される。しかし、これらの処理
装置ではオゾンは完全に利用されず一部は未反応のま會
大気中に放出される。

又、電子写真複写機や空気浄化機などのように高電圧装
置を組込んだ機器からのオゾン発生も問題視されてカシ
、特にこれらの機器は室内におかれるため微量のオゾン
であっても室内は汚染される。オゾンは臭いの強い気体
で僅かａ１ｐｐｍの濃度でも感知でき、人体に対しても
極めて有害であるため、これの除去が求められている。

従来、オゾンの除去は活性炭法や熱分解法、薬液洗浄法
などが知られているが、活性炭法はオゾン分解の進行に
伴う活性炭自身の消耗や不活性化が起シ、このため時々
活性炭を補充し危ければなら欧い。また高濃度オゾンの
場合には、反応熱によシ活性炭自身が発火燃焼に至る危
険性がある。熱分解法は分解速度を大きくするために３
００℃程度の高温を要し、そのための加熱費用がかさみ
処理コストが高くつく。薬液洗浄法は薬液の補充が必要
であシ、このため処理コストも高く、又ミストが飛散す
るなどの問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の種Ａ問題を踏１えオゾンを低コストで分解除去す
るための研究がなされ、最近触媒を用いる方法が種々提
案されている。例えばＡ４０，，　８１０，，　Ｔｉｅ
，を担体としてＶ，　Ｃｒ，　Ｍｎ，　Ｆｅ，ｃｏ，Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｙ
，ｓｎを活性体とするオゾン分解触媒が特開昭５３−１
４４８８号公報にて開示されている。これに次いで珪藻
土に特定量のＮ１を担持した触媒（特開昭５３−５４ｉ
１３９号公報）、Ｍｎ酸化物に特定割合のＧｏを添加し
た触媒（特開昭５７−１３６９４０号公報）が開示され
ている。更に最近、ＴｉＯ，−８１０．１　及び’ｒｉ
ｏ，−ｚｒｏ，などの二元系酸化物とＭｎ，　Ｆｅ，　
Ｃｏ，　Ｎｉ，　Ａｙ，　Ｐｔ，　Ｐｄ，　Ｒｈなどの
金属からなる触謀（特開昭６２−９７６４３号公報）や
’Ｉ’１０，−Ｐ，Ｏ，を担体として、これに上記（特
開昭４２−９７６４３号公報）に開示の金属を組合せた
触媒（特開昭６２−１５２５４６号公報）が開示されて
いる。また安価ｉ触謀として水酸化鉄または酸化鉄水化
物を含む触媒を用いた廃オゾン処理方法（特開昭５９−
４２０２２号公報）が開示されている。

しかしこれらの触媒はいずれも加熱（例えば５０℃以上
）しなければ分解効率が悪く、常温での分解活性は十分
とは云えない。

本発明の目的はガヌ中に含まれるオゾンを触媒によう分
解するに当υ、常温で分解活性の優れる、安価なオゾン
分解触媒を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記目的に沿って、安価な触媒としてマ
ンガン系を主体に低温分解活性を向上させるべく検討を
重ねた結果、Ｍｉ微細粒径を有する活性酸化マンガンＭ
ｎＯｘ　（　Ｘ　＝　ｔ　６　〜１．　８）が低温領域
にかいて活性であることから、この活性酸化マンガンを
チタリアに添加することによって、常温で優れたオゾン
分解活性を示すことを見出し、本発明を完或するに至っ
た。

すなわち、本発明はチタリアに４０〜７０重量％の活性
酸化マンガンＭｎＯｘ　（　Ｘ＝　１．　６〜ｔ　ｅ　
）を添加してｉることを特徴とするオゾン分解触媒であ
る。

〔作用〕

本発明にかかる触媒の特徴は、通常触媒担体として使用
されているアナターゼ型チタリアに活性酸化マンガンを
添加したことである。

好ましい活性酸化マンガンＭｎＯｘ　（　Ｘ　＝　１．
　６〜１、８）の調製は、以下の如く実施される。

ｍｏｔ 硫酸マンガンｃＬ５〜１．５　　　／ｔ（好ましくｍｏ
ｔ はＩ　　　／ｔ）の水溶液にアンモニア水をＮＨ４°Ｈ
／Ｍｎ８０，　４　Ａ／　比２．５　〜４　（好’！１
，＜ハｓ　）の割合で添加混合したのち、気泡塔等の気
一液接触装置にかいて、空気又は酸素ガスを吹込み、液
温を２０℃以下に調節しながら、硫酸マンガンとアンモ
ニアの反応で生或した水酸化マンガンを酸化し、ＭｎＯ
ｘのＸ値１．６〜１．８に調節する。酸化後は炉過、洗
滌したのち６ｏ″Ｃ〜８０℃で空気乾燥を行う。

この調製法で得られた活性酸化マンガンは、超微細粒径
（ｌｌＬ１μｍ　〜１．　０　ｐｍ　）を有するため比
表面積が大であシ、常温において非常に活性な酸化物で
あることから、触謀担体として使用されているチタエア
に添加することにょう常温で優れたオゾン分解触媒とな
る。

〔実施例〕

〔活性酸化マンガンの調製〕 活性酸化マンガンの調製につき、第１図によって説明す
る。第１図に示すように気一液接触装置として優れた性
能を有するロータリーアトマイザー（特公昭４３−１３
１２１号公報）１を設置した酸化槽２にｔ　ｍｏＬ／　
ｔの硫酸マンガン水溶液を２ｔ充てんしたのち、アンモ
ニア水６　ｍｏｔ注入し、ロータリーアトマイザーをモ
ーター３で高速回転させて液を攪拌し慶から酸素ガス４
を供給して硫酸マンガンとアンモニアの反応によって生
或した水酸化マンガンＭｎ（ＯＨ），を酸化する。

酸素ガス４の供給は酸素ガスボンベ５から酸素ガス流量
計６を通してｓ　ＮＬ／ｍｉｎ　Ｋ　ｔＪＭ節して３０
分間供給した。この酸化反応は発熱反応であるため、酸
化槽２内に冷却管７を設置し、温度計８で温度が２０″
Ｃ以下に々るように冷却水９を流した。

酸素ガス供給停止後、酸化生威した活性酸化マンガンを
炉過、洗滌したのち、乾燥器に入れ８０℃、５時間乾燥
した。

以上の方法で調製した活性酸化マンガンＭｎＯｘは、超
微細粉末（（Ｌ１〜１μｍ）であり、Ｘ値は１．７であ
った。

〔触媒の成形〕

Ｔｉｅ，とＭｎＯ。の混合粉末を一旦加圧或形し、破砕
して篩いで１，０〜１．　６　８　ｍｓの大きさに粒径
を揃えた。Ｔｉｅ，とＭｎＯｔｙｓの混合比は、次項の
表に示す。

〔オゾン分解試験〕

第２図によってオゾン分解試験法及びその結果を示す。

第２図にかいて、オゾン（０，）はＮＯｘ計のオゾン発
生器１０を用い、このオゾン発生器１０に空気１１を流
量計１２を通して所定量供給し、オゾン含有空気１３を
作る。このオゾン含有空気１３の一部をオゾン流量計１
４を通して空気流量計１５で五６　Ｎｔ／　ｍｉｎに調
節した空気１６と混合し、混合後の空気中のオゾン濃度
が２　ｐｐｍになるようにオゾン流量計１４においてオ
ゾン含有空気量を調節する。

オゾン２　ｐｐｍを含有する空気は触媒１ｍ（触媒充て
んｉ：２Ｂ−φＸ　Ｓ　Ｏｍｌ！　，　１　ａ　５ａｍ
”　）１７に入ｂ１オゾン分解後は処理ガス１８として
排出した。

そして入口及び出口のオゾン濃度は入口オゾンサンプリ
ング箇所１９と出口オゾンサンプリング箇所２０で測定
した。測定結果は次の表に示すように、Ｍｎ０．７の添
加率が４０〜７０重量％にシいてオゾン分解率９５％以
上を示し、６０重量％が最高の９８Ｘであった。

〔発明の効果〕

従来のオゾン分解触媒は触媒層を５０’ｃ〜１００℃に
加熱し、高価な重金属ｐｔ等を使用していたが、本発明
によると安価な材料であるマンガン酸化物を使用するこ
とで常温（２５℃）においても９５％以上のオゾン分解
率を示す触媒が提供された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用する活性酸化マンガンの調
製の一突施例を示す概略図、第２図は本発明の触媒によ
るオゾン分解試験法を説明する概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チタリアに４０〜７０重量％の活性酸化マンガン
   ＭｎＯｘ（ｘ＝１．６〜１．８）を添加してなることを
   特徴とするオゾン分解触媒。