JPH04108541A - オゾン分解用触媒 - 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、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。

〈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、あるいは、ＭｎＯ２などの触媒を用いるこ
とによる酸化分解法等の方法が行われてきた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 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。

すなわち、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。

又、触媒を用いるオゾンの酸化分解法には、上記のよう
な問題は無いものの、現状では触媒性能上充分に満足の
いくものであるとは言い難く、又初期性能は良くても、
反応中に経時的に劣化する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、従来方法に比べてオゾンの除去能力に
優れると同時に、長期間の使用が可能な耐久性に優れた
オゾン分解触媒を提供することにある。

〈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、酸化ニッケル（Ｎ　ｉ　Ｏ）と活性炭を含有する
ことを特徴としているが、更に必要に応じて、既に本発
明者らが提案しているようなＴ１、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ａｇ５Ａｕ、Ｍｏ。

Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｗなとの種々の金属、及び金属酸化
物の少なくとも１種以上を加えることも出来る。又、こ
こで用いるＮｉＯとしては、本発明者らが既に提案して
いるように、その結晶子（Ｄ２００）の大きさが、２０
人〜１３０人の範囲にあること好ましい。こうした触媒
としては、Ｎｉ０−活性炭（以下、Ａ、Ｃ）からなる二
元触媒を主成分とするもの及びＮｉ０−Ｃｏ　３０−Ａ
。

Ｃ，Ｎ１Ｏ−Ｔｉ０２−Ａ、Ｃ，Ｎｉ０−Ｍｎ０２−Ａ
、Ｃ，、Ｎ５０−Ａｇ２ＯＡ、Ｃ−Ｎ　１０−Ｍｏ０．
−Ａ、Ｃ，ＮｊＯ−ＷＯ３−Ａ、Ｃ。

Ｎ１Ｏ−５ｎＯ２−Ａ、Ｃ等の二元触媒を主成分とする
もの及びＭｎＯ２ＮｊＯ−Ａｇ２０　　Ａ。

Ｃ，Ｍｎ０２−ＮｊＯ−ＴｉＯ２−Ａ、Ｃ１等の四元触
媒を主成分どするものが例示される。これらの主成分の
うち酸化ニッケルの好適な含有率（重量％）は、酸化物
重量比で１０〜１００％である。又、活性炭の好適な含
有率は、酸化ニッケルｅｔｃの金属酸化物に対して、１
０〜５０％であり、より好ましくは１０〜３０％である
。

本発明方法において用いられ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。

触媒中の活性成分含有率は、５０％以上が好ましく、７
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１ａ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℃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末溝であると触媒が
多く必要になるからであり、面積速度が５０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＜ｄ／ｖ？＞で除去した値である。

〈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。

Δ５触媒Ｑ扉製 実施例１ 炭酸ニッケルを３００℃、３時間焼成して得られた結晶
子Ｄ（２００）の大きさが３８人の酸化ニッケル１００
ｇと活性炭１０ｇに水と少量のバインダーを加えて３０
分間撹拌混合してスラリーを空隙率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、Ｎ１ｐ−Ａ、Ｃ）重量比９１：９）を
担持率９９％で担持した触媒を得た。

実施例２ 実施例１において、活性炭の添加量を２０ｇとする以外
は、実施例１と同様にしてＮｉ０−Ａ。

Ｃ（重量比８３　：　１７）を担持率９５％で担持した
触媒を得た。

実施例３ 実施例１において、活性炭の添加量を３０ｇとする以外
は、実施例１と同様にしてＮｊＯ−Ａ。

Ｃ（重量比７７：２３）を担持率１００％て担持した二
元触媒を得た。

を得た。

実施例４ 実施例１において、酸化ニッケルのうち５０ｇを酸化マ
ンガンとする以外は、実施例１と同様にしてＮｉ０−Ｍ
ｎ０．−Ａ、Ｃ（重量比４２：４２　：　１　Ｂ）を担
持率１００％て担持した三元触媒を得た。

実施例５ 実施例１において、酸化ニッケルのうち５０ｇを酸化チ
タンとする以外は、実施例１と同様にしてＮｉＯ−Ｔｉ
０２−Ａ、Ｃ（重量比４２：４２：１６）を担持率９９
％で担持した三元触媒を得た。

実施例６ 実施例１において、酸化ニッケルのうち、２０ｇをＭｎ
Ｏ２に、３０ｇをＴｉＯ２とする以外は実施例１と同様
にして、Ｎｉ０−ＭｎＯ２−Ｔｉ０２−Ａ−Ｃ（重量比
４１：１７：２５：１７）を担持率９９％で担持した四
元触媒を得た。

実施例７ 実施例１において、酸化ニッケルのうち、４０ｇｔｉ：
ＭｎＯ２に、１０ｇをＡｇ２Ｏとする以外は実施例１と
同様にしてＮｊＯ−ＭｎＯ２−Ａｇ２０−Ａ、Ｃ（重量
比４２：３３：８：１７）を担持率１０１％で担持した
三元触媒を得た。

実施例８ 実施例２において、炭酸らッケルを８００℃、３時間焼
成して得られた結晶子の大きさＤ（２０゜）が２２８人
の酸化ニッケルを用いること以外は実施例２と同様にし
て、Ｎ１ｐ−Ａ、Ｃ（重量比８３：１７）を担持率９９
％て担持した二元触媒を得た。

実施例９ 実施例２において、炭酸ニッケルを２２０℃、３時間焼
成して得られた結晶子の大きさＤ（２０゜）が１５人の
酸化ニッケルを用いること以外は実施例２と同様にして
、Ｎ１ｐ−Ａ、Ｃ（重量比８３：１７）を担持率１０１
％て担持した二元触媒を得た。

比較例１ 実施例１において、活性炭を加えずして、ＮｉＯを担持
率１００％て担持した一元触媒を得た。

比較例２ 実施例４において、活性炭を加えずして、Ｎｉ０−Ｍｎ
０２（重量比５０：５０）を担持率９９％で担持した二
元触媒を得た。

比較例３ 実施例４において、活性炭を加えずして、Ｎｉ０−Ｍｎ
０２−Ｔｉ０２　（重量比５０：２０：３０）を担持率
１０１％で担持した三元触媒を得た。

参考例 比表面積４８　ｎｒ　／　ｇのＭｎ０２３０ｇと、四塩
化チタンとシリンゾルとの混合物（Ｔ１０２：５１０２
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、スラリー状の沈殿物
を生成させた。得られた沈殿物を充分に水洗した後、温
度５００℃で３時間焼成、粉砕して比表面積１６２ｉ／
ｇの三元触媒ＭｎＯ２−ＴｉＯ２−５ｉ０２　（重量比
３５：３０：３５）パウダーを得た。以後、実施例１と
同様にして、Ｍｎ０２−ＴｉＯ２−５ｉ０２パウダーを
得た。以下、実施例１と同様にしてＳｉＯ□−Ｍｎ０２
−ＴｉＯ２（重量比３５：３０：３５）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１〜９及び比較例１〜３、及び参考例で得た
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い
、初期、１０時間経過後、及び１００時間経過後のオゾ
ン分解率を求めた。

図において、（１）はオゾン発生器であり、これに導入
されたエアーより適切な濃度のオゾンを発生させ、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、（３）のオゾン分析計にて測定される触媒層
の入口及び出口の値により次式で求められる。

オゾン分解率（％）＝ 入口オゾン濃度 （反応条件） 空間速度：２０，０００／Ｈｒ 入口オゾン濃度：ｌｏｐｐｍ 反応温度：２０℃ 上記試験結果を表１に示す。

第１表 第１図 上記表より明らかなように、実施例１〜９て得たいずれ
の触媒も、比較例１〜３及び参考例で得た触媒に比へて
高いオゾン分解率（％）を有していると同時に長時間に
わたって殆と性能の劣化を示さず、優れた耐久性を有し
ている。

〈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
し、かつ長期間にわたってその性能の劣第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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化ニッケルと活性炭とを含有することを特徴とするオ
   ゾン分解用触媒。