JPH03188940A - オゾン分解用触媒 - Google Patents
オゾン分解用触媒Info
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- JPH03188940A JPH03188940A JP1330058A JP33005889A JPH03188940A JP H03188940 A JPH03188940 A JP H03188940A JP 1330058 A JP1330058 A JP 1330058A JP 33005889 A JP33005889 A JP 33005889A JP H03188940 A JPH03188940 A JP H03188940A
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Classifications
-
- 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
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (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、気体等の中に含まれる、オゾンを分解除去す
るための触媒に関する。
るための触媒に関する。
〈従来の技術〉
従来、気体中に含まれる有害成分であるオゾンを除去す
る方法として、活性炭、ゼオライト等の多孔質物質を用
いる吸着法、ＭｎＯ２などの触媒を用いる酸化分解法等
が提案されている。
る方法として、活性炭、ゼオライト等の多孔質物質を用
いる吸着法、ＭｎＯ２などの触媒を用いる酸化分解法等
が提案されている。
〈発明が解決しようとする課題〉
１−
しかしながら、上記従来のオゾンの除去方法はいずれも
、充分に満足のいく方法であるとは言い難い。
、充分に満足のいく方法であるとは言い難い。
すなむち、吸着法には、吸着剤が吸着能力を発揮する期
間が有限であるため、再生等することを要し、除去装置
のメンテナンスに多大の労力及び費用が必要となるとい
う問題がある。
間が有限であるため、再生等することを要し、除去装置
のメンテナンスに多大の労力及び費用が必要となるとい
う問題がある。
また、酸化分解法には、上記のような問題は無いものの
、従来のオゾン分解用触媒では、充分にオゾンを酸化分
解できないという問題があった。
、従来のオゾン分解用触媒では、充分にオゾンを酸化分
解できないという問題があった。
本発明は、従来のオゾン除去方法が有していたこれらの
問題を解決するためになされたものであって、その目的
とするところは、先ず第１に従来方法に比べてオゾンの
除去能力に優れるオゾン除去方法の確立を可能にするオ
ゾン分解用触媒を提供することにある。
問題を解決するためになされたものであって、その目的
とするところは、先ず第１に従来方法に比べてオゾンの
除去能力に優れるオゾン除去方法の確立を可能にするオ
ゾン分解用触媒を提供することにある。
ところで、各種オゾン分解用触媒について、耐久性試験
を行ったところ、オゾン濃度が高く、且つ、面積速度が
大きい苛酷な条件で用いた場合には、性能が著しく劣化
するものがあることが分か２− った。
を行ったところ、オゾン濃度が高く、且つ、面積速度が
大きい苛酷な条件で用いた場合には、性能が著しく劣化
するものがあることが分か２− った。
本発明は、又かかる知見に基づきなされたものであって
、その目的とするところは、第２にかかる苛酷な条件で
用いても劣化することの無いオゾン分解用触媒を提供す
ることにある。
、その目的とするところは、第２にかかる苛酷な条件で
用いても劣化することの無いオゾン分解用触媒を提供す
ることにある。
く問題を解決するための手段〉
上記目的を達成するための本発明に係るオゾン分解用触
媒は、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコ
ニア（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）及びタン
グステン（Ｗ）の中から選ばれる少なくとも１種以上の
金属の酸化物と、チタン（Ｔｆ）の酸化物とを主成分と
することを特徴としている。
媒は、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコ
ニア（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）及びタン
グステン（Ｗ）の中から選ばれる少なくとも１種以上の
金属の酸化物と、チタン（Ｔｆ）の酸化物とを主成分と
することを特徴としている。
Ｖ、Ｍｏ５Ｚｒ、、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｗの中から選ばれる少
なくとも１種以上の金属の酸化物と、Ｔｉ、金属酸化物
とを主成分とする触媒としては、Ｖ２Ｏ５−Ｔｉ２０、
ＭｎＯ３−ＴｉＯ２、Ｚｒ０２Ｔｉ０２．５ｎ０２ Ｔ
ｉＯ２、Ｎｂ２０５−ＴｉＯ２、ＷＯ３−ＴｉＯ２等ノ
二元触媒を主成分とするものが例示される。又。これら
の二元触３− 化物混合法等の既知の製法を適宜選択して製造すること
ができる。触媒の製造においては、触媒に賦形性を与え
るために成形助剤を添加したり、機械強度等を向上させ
るために無機ｍ維等の補強剤有機バインダー等を適宜添
加したりしてもよい。
なくとも１種以上の金属の酸化物と、Ｔｉ、金属酸化物
とを主成分とする触媒としては、Ｖ２Ｏ５−Ｔｉ２０、
ＭｎＯ３−ＴｉＯ２、Ｚｒ０２Ｔｉ０２．５ｎ０２ Ｔ
ｉＯ２、Ｎｂ２０５−ＴｉＯ２、ＷＯ３−ＴｉＯ２等ノ
二元触媒を主成分とするものが例示される。又。これら
の二元触３− 化物混合法等の既知の製法を適宜選択して製造すること
ができる。触媒の製造においては、触媒に賦形性を与え
るために成形助剤を添加したり、機械強度等を向上させ
るために無機ｍ維等の補強剤有機バインダー等を適宜添
加したりしてもよい。
オゾン分解の際の反応温度は、０〜４０℃が好ましく、
１０〜３０℃がより好ましい。０℃未満の場合、反応速
度が遅くなるからであり、４０°Ｃを越えた場合、新た
に昇温のための熱エネルギーを必要とし不経済であるか
らである。
１０〜３０℃がより好ましい。０℃未満の場合、反応速
度が遅くなるからであり、４０°Ｃを越えた場合、新た
に昇温のための熱エネルギーを必要とし不経済であるか
らである。
また、触媒と反応ガスとの接触は、５〜７００面積速度
（ＡＶ ； ａｒｅａ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）で行うこと
が好ましい。これは、面積速度が５未満であると触媒が
多く必要になるからであり、面積速度が７０を越えると
効率が低く所定の分解率が得られないからである。ここ
で、面積速度とは、空間速度（１／Ｈｒ）を単位容積当
たりのガス接触面積（ぜ／臂）で除去した値である。
（ＡＶ ； ａｒｅａ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）で行うこと
が好ましい。これは、面積速度が５未満であると触媒が
多く必要になるからであり、面積速度が７０を越えると
効率が低く所定の分解率が得られないからである。ここ
で、面積速度とは、空間速度（１／Ｈｒ）を単位容積当
たりのガス接触面積（ぜ／臂）で除去した値である。
ところで、オゾン分解において、入口オゾン濃度（ｐｐ
ｍ ）と面積速度との積（以下、ｒｃＡＪと５− 媒に、さらにＭｎＯ２を加えて以下の様な三元触媒とし
てもよい。こうしたものとしては、Ｍｎ０２−Ｖ２Ｏ５
−ＴｉＯ２、Ｍｎ Ｏ、、−Ｍｏ Ｏ３Ｔ］０２、Ｍｎ
Ｏ，−Ｚｒ０２−ＴｉＯ２、ＭｎＯ２−３ｎＯ２−Ｔｉ
Ｏ２、ＭｎＯ２−Ｎｂ、、０６−ＴｉＯ２、Ｍｎ０２−
ＷＯ３−Ｔｉ０２などを例示することが出来る。
ｍ ）と面積速度との積（以下、ｒｃＡＪと５− 媒に、さらにＭｎＯ２を加えて以下の様な三元触媒とし
てもよい。こうしたものとしては、Ｍｎ０２−Ｖ２Ｏ５
−ＴｉＯ２、Ｍｎ Ｏ、、−Ｍｏ Ｏ３Ｔ］０２、Ｍｎ
Ｏ，−Ｚｒ０２−ＴｉＯ２、ＭｎＯ２−３ｎＯ２−Ｔｉ
Ｏ２、ＭｎＯ２−Ｎｂ、、０６−ＴｉＯ２、Ｍｎ０２−
ＷＯ３−Ｔｉ０２などを例示することが出来る。
ＶＳＭｏ、Ｚｒ５Ｓｎ、Ｎｂ及びＷの中から選ばれる少
なくとも１種以上の金属酸化物の好適な含有率（重量％
、以下同様）は、金属単体の含有率に換算して５〜７５
％であり、またＴＩ金金属酸化物の好適な含有率は、金
属単体の含有率に換算して２５〜９５％である。
なくとも１種以上の金属酸化物の好適な含有率（重量％
、以下同様）は、金属単体の含有率に換算して５〜７５
％であり、またＴＩ金金属酸化物の好適な含有率は、金
属単体の含有率に換算して２５〜９５％である。
本発明に係る触媒の形状は特に限定されず、例えばハニ
カム状、ベレット状、円柱状、板状、パイプ状等、種々
の形状のものを用いることができる。
カム状、ベレット状、円柱状、板状、パイプ状等、種々
の形状のものを用いることができる。
触媒中の活性成分含有率は、６０％以上が好ましく、７
５％以上がより好ましい。
５％以上がより好ましい。
触媒は、含浸法、混練法、共沈法、沈殿法、酸−
いう）が小さい穏やかな反応条件でオゾン分解がなされ
る場合は、触媒の劣化も通常殆ど生じないが、ＣＡが３
０以上である苛酷な条件の場合は、性能劣化が激しく起
こる触媒が多い。
る場合は、触媒の劣化も通常殆ど生じないが、ＣＡが３
０以上である苛酷な条件の場合は、性能劣化が激しく起
こる触媒が多い。
上述したような、本発明に係る触媒は、ＣＡが３０以上
である苛酷な条件下においても性能の劣化を示さない触
媒である。
である苛酷な条件下においても性能の劣化を示さない触
媒である。
〈実施例〉
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。但し
本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
ｋ触媒Ｑ訓製
実施例１
比表面積８５ぜ／ｇアナターゼ型Ｔｉ０２２００ｇに、
蓚酸バナジル水溶液（１５０ｇ／ｆｌ ａｓＶ２０６）
を１４０ｍ！、さらに水を適当量加え充分に混練し、ウ
ォーターバス上で混練しなからＤｒｙ−ｕｐし、乾燥品
を３５０℃で２時間焼成した。こうして得られた焼成品
を粉砕し、水とガラスピーズを加えて３０分間撹拌混合
しスラリーと＝６− した。このスラリーを空隙率８１％、ピッチ４゜０ｍｍ
のセラミックファイバー製のコルゲート状ハニカムに含
浸させて、Ｖ、、０５−Ｔｉｅ２（重量比１０：９０）
を担持率９５％で担持した二元触媒を得た。
蓚酸バナジル水溶液（１５０ｇ／ｆｌ ａｓＶ２０６）
を１４０ｍ！、さらに水を適当量加え充分に混練し、ウ
ォーターバス上で混練しなからＤｒｙ−ｕｐし、乾燥品
を３５０℃で２時間焼成した。こうして得られた焼成品
を粉砕し、水とガラスピーズを加えて３０分間撹拌混合
しスラリーと＝６− した。このスラリーを空隙率８１％、ピッチ４゜０ｍｍ
のセラミックファイバー製のコルゲート状ハニカムに含
浸させて、Ｖ、、０５−Ｔｉｅ２（重量比１０：９０）
を担持率９５％で担持した二元触媒を得た。
実施例２
実施例１において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、モル
ブデン酸アンモン水溶液（６７ｇ／ｕａｓＭｏＯａ）３
２８ｉＵを加えること以外は実施例１と全く同様にして
、Ｍｎ０５−Ｔｉｅ２（重量比１０：９０）を担持率１
０１％で担持した二元触媒を得た。
ブデン酸アンモン水溶液（６７ｇ／ｕａｓＭｏＯａ）３
２８ｉＵを加えること以外は実施例１と全く同様にして
、Ｍｎ０５−Ｔｉｅ２（重量比１０：９０）を担持率１
０１％で担持した二元触媒を得た。
実施例３
実施例１において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、オキ
ン塩ジルコニル水溶液（３５％ａｓＺｒ０２）６３ｇを
加えること以外は実施例１と全く同様にして、ＭｎＯ，
−Ｔｉｅ２（重量比１ｏ：９０）を担持率１００％で担
持した二元触媒を得た。
ン塩ジルコニル水溶液（３５％ａｓＺｒ０２）６３ｇを
加えること以外は実施例１と全く同様にして、ＭｎＯ，
−Ｔｉｅ２（重量比１ｏ：９０）を担持率１００％で担
持した二元触媒を得た。
実施例４
７−
比表面積ＩＬ８Ｔ１１′／ｇのＭｎＯ２，３０ｇと、四
塩化チタンとシリカゾルとの混合物（Ｔｉ０２：５ｉ０
２が１ ： １）７０ｇとを撹拌混合しつつ、アンモニ
アガスを吹き込んで中和反応を行い、スラリー状の沈澱
物を生成させた。得られた沈澱物を充分に水洗した後、
温度５００℃３時間焼成、粉砕して比表面積１６２ｗｌ
１／ｇのＭｎＯ２−ＴｉＯ２−９ｉ０２パウダーを得た
。以後、実施例１と同様にして、Ｓｉｎ２−ＭｎＯ２−
Ｔｉ０２ （重量比３５：３０：３０）を担持率９９％
で担持した三元触媒を得た。
塩化チタンとシリカゾルとの混合物（Ｔｉ０２：５ｉ０
２が１ ： １）７０ｇとを撹拌混合しつつ、アンモニ
アガスを吹き込んで中和反応を行い、スラリー状の沈澱
物を生成させた。得られた沈澱物を充分に水洗した後、
温度５００℃３時間焼成、粉砕して比表面積１６２ｗｌ
１／ｇのＭｎＯ２−ＴｉＯ２−９ｉ０２パウダーを得た
。以後、実施例１と同様にして、Ｓｉｎ２−ＭｎＯ２−
Ｔｉ０２ （重量比３５：３０：３０）を担持率９９％
で担持した三元触媒を得た。
旦−触媒活性試験
上記実施例１〜６、及び参考例で得た各触媒について、
第１図にそのフローシートを示すような試験装置を用い
て、下記反応条件で触媒活性試験を行った。図において
、（１）はオゾン発生器であり、該オゾンを発生させ、
このオゾン含有エアーを触媒層（２）に導く。オゾン分
解率（％）は、オゾン分析計（３）にて測定される触媒
Ｎ（２）の入口及び出口におけるオゾン濃度値より次式
を９一 実施例１において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、５ｎ
Ｓ０４水溶液（１００ｇ／Ｑ、ａｓ ＳｎＯ２） ２２
０ｍｌを加えること以外は実施例１と全く同様にして、
５ｎＯ２−Ｔｉｅ、、（重量比１０：９０）を担持率９
６％で担持した二元触媒を得た。
第１図にそのフローシートを示すような試験装置を用い
て、下記反応条件で触媒活性試験を行った。図において
、（１）はオゾン発生器であり、該オゾンを発生させ、
このオゾン含有エアーを触媒層（２）に導く。オゾン分
解率（％）は、オゾン分析計（３）にて測定される触媒
Ｎ（２）の入口及び出口におけるオゾン濃度値より次式
を９一 実施例１において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、５ｎ
Ｓ０４水溶液（１００ｇ／Ｑ、ａｓ ＳｎＯ２） ２２
０ｍｌを加えること以外は実施例１と全く同様にして、
５ｎＯ２−Ｔｉｅ、、（重量比１０：９０）を担持率９
６％で担持した二元触媒を得た。
実施例５
実施例１において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、水酸
化ニオブの蓚酸水溶液（３０ｇ／見ａｓＮ ｂ ２０５
） ７３３ｍＲを加えること以外は実施例１と全く同様
にして、Ｎｂ２Ｏ６ＴｌＯ２（重量比１０：９０）を担
持率９８％で担持した二元触媒を得た。
化ニオブの蓚酸水溶液（３０ｇ／見ａｓＮ ｂ ２０５
） ７３３ｍＲを加えること以外は実施例１と全く同様
にして、Ｎｂ２Ｏ６ＴｌＯ２（重量比１０：９０）を担
持率９８％で担持した二元触媒を得た。
実施例６
実施例１において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、メタ
タングステン酸アンモニウム水溶液（５０％ａｓＷＯａ
）４４ｇを加えること以外は実施例１と全く同様にして
、ＷＯ３−Ｔｉｅ２（重量比１０：９０）を担持率１０
２％で担持した二元触媒を得た。
タングステン酸アンモニウム水溶液（５０％ａｓＷＯａ
）４４ｇを加えること以外は実施例１と全く同様にして
、ＷＯ３−Ｔｉｅ２（重量比１０：９０）を担持率１０
２％で担持した二元触媒を得た。
参考例
８−
用いて算出される。
オゾン分解率（％）＝
（反応条件 ■）
面積速度：２５ｔｎ’／ｌｌ・Ｈｒ
入ロオゾン濃度：０．２ｐｐｍ
反応温度：２０℃
（反応条件 ■）
反応温度２０℃において、ＣＡが１０．３０．５０又は
７０となるように入口オゾン濃度及び面積速度を種々変
化させて、初期、１時間経過後、２時間経過後の各オゾ
ン分解率を測定し、各触媒の劣化を調べた。
７０となるように入口オゾン濃度及び面積速度を種々変
化させて、初期、１時間経過後、２時間経過後の各オゾ
ン分解率を測定し、各触媒の劣化を調べた。
上記試験結果を表１〜表２に示す。
１０−
反応条件Ｉ
反応条件■
１３−
表２
反応条件■
木（ｐｐｍ ・ｒｔ？／ｉ ・Ｈｒ）
上記表より明らかなように、実施例１〜６て得たいずれ
の触媒も、参考例で得た触媒に比べて高いオゾン分解率
（％）及び苛酷条件下での耐久性を有している。
の触媒も、参考例で得た触媒に比べて高いオゾン分解率
（％）及び苛酷条件下での耐久性を有している。
以上の試験結果より、本発明方法による触媒は、高いオ
ゾン分解性能を有するとともに苛酷条件下での耐久性を
有するものであることがわかる。
ゾン分解性能を有するとともに苛酷条件下での耐久性を
有するものであることがわかる。
〈発明の効果〉
本発明に係るオゾン分解触媒は、オゾンを効率良く除去
することができる優れた効果を有する。
することができる優れた効果を有する。
第１図は触媒活性試験のフローシートである。
（１） オゾン発生器
（２） 触媒層
（３） オゾン分析計
１４−
Claims (1)
- バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニア
（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）及びタングス
テン（Ｗ）の中から選ばれる少なくとも１種以上の金属
の酸化物と、チタン（Ｔｉ）の酸化物とを主成分とする
ことを特徴とするオゾン分解用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330058A JPH03188940A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | オゾン分解用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330058A JPH03188940A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | オゾン分解用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188940A true JPH03188940A (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=18228310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1330058A Pending JPH03188940A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | オゾン分解用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03188940A (ja) |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1330058A patent/JPH03188940A/ja active Pending
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