JPH0459051A - オゾン分解用触媒 - Google Patents
オゾン分解用触媒Info
- Publication number
- JPH0459051A JPH0459051A JP2165392A JP16539290A JPH0459051A JP H0459051 A JPH0459051 A JP H0459051A JP 2165392 A JP2165392 A JP 2165392A JP 16539290 A JP16539290 A JP 16539290A JP H0459051 A JPH0459051 A JP H0459051A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- nickel oxide
- ozone
- ozonolysis
- crystallite size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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、あるいは、ＭｎＯ□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。
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、ＭｎＯ□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。
、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。
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Ｘ、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。
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Ｘ、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、従来方法に比へ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、従来方法に比へ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。
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、酸化ニッケルを含有し、その結晶子の大きさ（Ｄ
２００）が２０Å〜１３０人の範囲にあることを特徴と
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Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｇ、Ａｕ、
Ｍｏ、ＺｒＳｎ。
媒は、酸化ニッケルを含有し、その結晶子の大きさ（Ｄ
２００）が２０Å〜１３０人の範囲にあることを特徴と
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Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｇ、Ａｕ、
Ｍｏ、ＺｒＳｎ。
Ｎｂ、Ｗなどの種々の金属、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。こうした触媒として
は、ＮｉＯ（ｏｒＮｉ ２ｏ３以下同様）を主成分とす
るもの及びＮ１Ｏ−Ｃｏ３０４、Ｎ１Ｏ−Ｔ１０２、Ｎ
ｉ０−ＭｎＯ２、Ｎ１０−Ａｇ２Ｏ、Ｎｉ０−ＭｏＯ３
、Ｎｉ０−ＷＯ２、Ｎ１Ｏ−５ｎ０２等の二元触媒を主
成分とするもの及びＭｎＯ２−Ｎ２−Ｎ１Ｏ−Ａ、Ｍｎ
０２Ｎ ｉ Ｏ−Ｔ ｉ Ｏ３等の三元触媒を主成分と
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（置屋％）は、酸化物重量比で１０
〜１００％である。
も１種以上を加えることも出来る。こうした触媒として
は、ＮｉＯ（ｏｒＮｉ ２ｏ３以下同様）を主成分とす
るもの及びＮ１Ｏ−Ｃｏ３０４、Ｎ１Ｏ−Ｔ１０２、Ｎ
ｉ０−ＭｎＯ２、Ｎ１０−Ａｇ２Ｏ、Ｎｉ０−ＭｏＯ３
、Ｎｉ０−ＷＯ２、Ｎ１Ｏ−５ｎ０２等の二元触媒を主
成分とするもの及びＭｎＯ２−Ｎ２−Ｎ１Ｏ−Ａ、Ｍｎ
０２Ｎ ｉ Ｏ−Ｔ ｉ Ｏ３等の三元触媒を主成分と
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（置屋％）は、酸化物重量比で１０
〜１００％である。
ところで、本発明に係る酸化ニッケルの結晶子の大きさ
は、その（２００）面のＸＲＤパターンの半価幅から、
次のＤｅｂｙｅ−５ｃｈｅｒｒｅｒの式を用いて計算さ
れる。
は、その（２００）面のＸＲＤパターンの半価幅から、
次のＤｅｂｙｅ−５ｃｈｅｒｒｅｒの式を用いて計算さ
れる。
一
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。
、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。
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
無機繊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。
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
無機繊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°Ｃ未満の場合、反応
速度が遅くなるからであり、４０９Ｃ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°Ｃ未満の場合、反応
速度が遅くなるからであり、４０９Ｃ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、５〜７０の面積速度
（ＡＶ ； ａｒｅａ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）て行うこと
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５０ここで Ｄ
２００＝（２００）面に垂直方向の結晶子の大きさ（入
） β１／２＝半価幅（ラジアン） θ＝Ｂｒａｇｇ’ｓ ａｎｇｌｅ （度）ｋ＝定数（
＝０．９） 本発明に係る酸化ニッケルの結晶子の大きさくＤ２００
）は２０Å〜１３０＾の範囲であるが、より好ましくは
３０Å〜７０人の範囲である。結晶子の大きさが、上記
範囲より小さくなっても、大きくなっても、いずれの場
合も充分なオゾン分解活性を示さなくなる。又、結晶子
の大きざが、上記範囲にあるような酸化ニッケルは、例
えば、炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ３）、塩基性炭酸ニッケ
ル（ＮｉＣＯ３争２Ｎｊ （ＯＨ） ２・４Ｈ２０）あ
るいは硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ３）２〉などの前駆体
を用いて２５０℃〜６００°Ｃの 比較的低温で焼成す
ることによって得ることが出来る。
（ＡＶ ； ａｒｅａ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）て行うこと
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５０ここで Ｄ
２００＝（２００）面に垂直方向の結晶子の大きさ（入
） β１／２＝半価幅（ラジアン） θ＝Ｂｒａｇｇ’ｓ ａｎｇｌｅ （度）ｋ＝定数（
＝０．９） 本発明に係る酸化ニッケルの結晶子の大きさくＤ２００
）は２０Å〜１３０＾の範囲であるが、より好ましくは
３０Å〜７０人の範囲である。結晶子の大きさが、上記
範囲より小さくなっても、大きくなっても、いずれの場
合も充分なオゾン分解活性を示さなくなる。又、結晶子
の大きざが、上記範囲にあるような酸化ニッケルは、例
えば、炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ３）、塩基性炭酸ニッケ
ル（ＮｉＣＯ３争２Ｎｊ （ＯＨ） ２・４Ｈ２０）あ
るいは硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ３）２〉などの前駆体
を用いて２５０℃〜６００°Ｃの 比較的低温で焼成す
ることによって得ることが出来る。
本発明方法において用いられる触媒の形状は特を越える
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
溝たりのガス接触面積（ｄ／ｉ＞で除去した値である。
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
溝たりのガス接触面積（ｄ／ｉ＞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りこ説明する。但
し本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
し本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
八−触ｊＸｇＭＭ
実施例１
炭酸ニッケル３００ｇを６００℃、３時間焼成して、結
晶子の大きさが、Ｄ２ｏｏ＝１３：３１の酸化ニッケル
を得た。このようにして得た酸化ニッケル１００ｇに水
と少量のバインダーを加えて３０分間撹拌混合して得た
スラリーを空隙率８１％、ピッチ４、Ｏｍｍ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、
ＮｉＯを担持率９５％て担持した触媒を得た。
晶子の大きさが、Ｄ２ｏｏ＝１３：３１の酸化ニッケル
を得た。このようにして得た酸化ニッケル１００ｇに水
と少量のバインダーを加えて３０分間撹拌混合して得た
スラリーを空隙率８１％、ピッチ４、Ｏｍｍ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、
ＮｉＯを担持率９５％て担持した触媒を得た。
実施例２
炭酸ニッケル３００ｇを４００°Ｃ５３時間焼成して、
結晶子の大きざか、Ｄ２００＝８６への酸化ニッケルを
得た。以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率９８
％で担持した触媒を得た。
結晶子の大きざか、Ｄ２００＝８６への酸化ニッケルを
得た。以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率９８
％で担持した触媒を得た。
実施例３
炭酸ニッケル３００ｇを３００℃、３時間焼成して、結
晶子の大きさが、Ｄ２００＝３８人の酸化ニッケルを得
た。以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率１０１
％て担持した触媒を得た。
晶子の大きさが、Ｄ２００＝３８人の酸化ニッケルを得
た。以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率１０１
％て担持した触媒を得た。
実施例４
炭酸ニッケル３００ｇを２５０℃、３時間焼成して、結
晶子の大きさが、Ｄ２００＝２０＾の酸化ニッケルを得
た。以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率１０５
％で担持した触媒を得た。
晶子の大きさが、Ｄ２００＝２０＾の酸化ニッケルを得
た。以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率１０５
％で担持した触媒を得た。
実施例５
硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ３）・６Ｈ２０）６００ｇを
３００℃、３時間焼成して、結晶子の大きさが、Ｄ２ｏ
ｏ＝２９Ｊの酸化ニッケルを得た。
３００℃、３時間焼成して、結晶子の大きさが、Ｄ２ｏ
ｏ＝２９Ｊの酸化ニッケルを得た。
以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率９８％で担
持した触媒を得た。
持した触媒を得た。
混合して得たスラリーを空隙率８１％、ピッチ４゜０ｍ
ｍ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、Ｎ１０−ＭｎＯ２−Ａｇ２０（重量比４０
：５０：１０）を担持率９９％て担持した三元触媒を得
た。
ｍ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、Ｎ１０−ＭｎＯ２−Ａｇ２０（重量比４０
：５０：１０）を担持率９９％て担持した三元触媒を得
た。
比較例１
炭酸ニッケル３００ｇを２２０℃、３時間焼成して結晶
子の大きさが、Ｄ２０（１＝１５人の酸化ニッケルを得
た。以下実施例１と同様にしてＮｉＯを担持率１０２％
で担持した触媒を得た。
子の大きさが、Ｄ２０（１＝１５人の酸化ニッケルを得
た。以下実施例１と同様にしてＮｉＯを担持率１０２％
で担持した触媒を得た。
比較例２
、炭酸ニッケル３００ｇを８００℃、３時間焼成して結
晶子の大きさが、Ｄ２ｏｏ＝２２８人の酸化ニッケルを
得た。以下実施例１と同様にしてＮｌＯを担持率１００
％で担持した触媒を得た。
晶子の大きさが、Ｄ２ｏｏ＝２２８人の酸化ニッケルを
得た。以下実施例１と同様にしてＮｌＯを担持率１００
％で担持した触媒を得た。
参考例
比表面積４８ ＴＴＩ” ／ ｇのＭｎ０２３０ｇと、
四塩化チタンとシリンゾルとの混合物（ＴｉＯ２：５１
０２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、スラ実施例６ 塩基性炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ３・２Ｎｉ（ＯＨ） ２
・４ Ｈ２０） ４００ ｇを３００℃、３時間焼成し
て、結晶子の大きさが、Ｄ２ｏｏ＝３６Ｊの酸化ニッケ
ルを得た。以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率
９９％て担持した触媒を得た。
四塩化チタンとシリンゾルとの混合物（ＴｉＯ２：５１
０２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、スラ実施例６ 塩基性炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ３・２Ｎｉ（ＯＨ） ２
・４ Ｈ２０） ４００ ｇを３００℃、３時間焼成し
て、結晶子の大きさが、Ｄ２ｏｏ＝３６Ｊの酸化ニッケ
ルを得た。以下実施例１と同様にして、ＮｉＯを担持率
９９％て担持した触媒を得た。
実施例７
実施例３において得られた結晶子の大きさが、Ｄ ２０
０ ＝３８．Ａの酸化ニッケル５０ｇと二酸化マンガン
（ＭｎＯ２）５０ｇに水と少量のバインダーを加えて、
３０分間撹拌混合して得たスラリーを空隙率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、Ｎ１０−Ｍｎ、０２（重量比
５０：５０）を担持率１００％で担持した二元触媒を得
た。
０ ＝３８．Ａの酸化ニッケル５０ｇと二酸化マンガン
（ＭｎＯ２）５０ｇに水と少量のバインダーを加えて、
３０分間撹拌混合して得たスラリーを空隙率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、Ｎ１０−Ｍｎ、０２（重量比
５０：５０）を担持率１００％で担持した二元触媒を得
た。
実施例８
実施例３において得られた結晶子の大きさが、Ｄ２００
＝３８．Ｘの酸化ニッケル４０ｇと二酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ２）５０ｇ、及び酸化銀１０ｇに水と少量のバイン
ダーを加えて、３０分間撹拌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１６２Ｔ１１１／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−ＴｉＯ２−３ｉｎ２パウダーを得た
。以下、実施例１と同様にしてＳｉＯ□−Ｍｎ０２
Ｔｉ０ｐ （重量比３５ ：３０ ：３５）＋！２担持
率９９％て担持した三元触媒を得た。
＝３８．Ｘの酸化ニッケル４０ｇと二酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ２）５０ｇ、及び酸化銀１０ｇに水と少量のバイン
ダーを加えて、３０分間撹拌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１６２Ｔ１１１／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−ＴｉＯ２−３ｉｎ２パウダーを得た
。以下、実施例１と同様にしてＳｉＯ□−Ｍｎ０２
Ｔｉ０ｐ （重量比３５ ：３０ ：３５）＋！２担持
率９９％て担持した三元触媒を得た。
旦−触媒活性試験
上記実施例１〜８及び比較例１〜２、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。
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
の人口及び出口の値により次式で求められる。
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
の人口及び出口の値により次式で求められる。
オゾン分解率（％）＝
（反応条件）
空間速度＋２０，０００／Ｈｒ
入口オゾン濃度：１０ｐｐｍ
反応温度：２０°Ｃ
上記試験結果を表１に示す。
」−肥大より明らかなようここ、実施例１〜８及び゛比
較例で得たいずれの触媒も、比較例１〜２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ど性能の劣化を示さず優れ
た耐久性を有している。
較例で得たいずれの触媒も、比較例１〜２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ど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、且つ長期間にわたってその性能の劣化を示さない優
れた効果を有する。
し、且つ長期間にわたってその性能の劣化を示さない優
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
第１表
Claims (1)
- 酸化ニッケルを含有し、その結晶子（Ｄ＿２＿０＿０
）の大きさが２０Å〜１３０Åの範囲にあることを特徴
とするオゾン分解用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165392A JPH0459051A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | オゾン分解用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165392A JPH0459051A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | オゾン分解用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459051A true JPH0459051A (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=15811531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2165392A Pending JPH0459051A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | オゾン分解用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0459051A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150290A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Fukuoka Institute Of Technology | オゾン分解フィルターおよびその製造方法 |
-
1990
- 1990-06-22 JP JP2165392A patent/JPH0459051A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150290A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Fukuoka Institute Of Technology | オゾン分解フィルターおよびその製造方法 |
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