JPH0510975B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0510975B2 JPH0510975B2 JP61013936A JP1393686A JPH0510975B2 JP H0510975 B2 JPH0510975 B2 JP H0510975B2 JP 61013936 A JP61013936 A JP 61013936A JP 1393686 A JP1393686 A JP 1393686A JP H0510975 B2 JPH0510975 B2 JP H0510975B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ozone
- activated carbon
- titanium
- tio
- component
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 20
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000011218 binary composite Substances 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011206 ternary composite Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 34
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 20
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 16
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910000349 titanium oxysulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910003439 heavy metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N oxozirconium;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.[Zr]=O CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005949 ozonolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000005437 stratosphere Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
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)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明はオゾン分解剤に関する。
＜従来技術とその問題点＞
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、光化学スモツグ等の二次公害を発生させ
る恐れがある。また、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に
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の
発生が問題となつており、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量は微量であつ
ても室内が汚染される。 オゾンの臭いは1ppm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。かかるオゾンを分解除去する処理技術として
活性炭法、薬液洗浄法、熱分解法、触媒分解法が
既に知られている。 活性炭法は活性炭層でオゾンを除去する方法で
あつて、その際次の反応によつて炭酸ガスに変化
するといわれている。 2C＋2O3→2CO2＋O2 この反応は低温でも進行するため、また活性炭
は安価であるために、現在、活性炭法が広く用い
られている。しかし、活性炭法の欠点は、活性炭
を所望の形状に成形することが困難であり、かつ
オゾンとの反応により粉化し易いため工業的な利
用に支障があること、および活性炭とオゾンの反
応が強烈で発火、爆発の危険性があり取扱い上問
題があることである。 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
題が生じる。 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り、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。 触媒分解法は、触媒としてニツケル、マンガ
ン、コバルト等の重金属酸化物および白金、パラ
ジウム等の貴金属を用いて、オゾンを接触的に分
解除去する方法である。 触媒分解法は前記３つの方法と比較して発火、
爆発の危険性がなく、廃水処理も不要であり、加
熱費用も不要である点からすれば、有利な方法で
ある。 しかしながら、活性炭法に比較して触媒分解法
の欠点は重金属酸化物触媒の場合、低い温度領域
でオゾン分解除去効率が低いことであり、貴金属
触媒の場合、貴金属が高価なことである。 ＜発明の目的＞ 本発明の目的はオゾンを分解除去するにあた
り、低温活性の優れた安価でかつ実用的なオゾン
分解剤を提供することにある。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明者らは、上記目的に沿つて鋭意研究した
結果、本発明を完成するに至つたのである。 本発明はチタンおよびケイ素からなる二元系複
合酸化物、チタンおよびジルコニウムからなる二
元系複合酸化物および／またはチタン、ケイ素お
よびジルコニウムからなる三元系複合酸化物をＡ
成分として、活性炭をＢ成分としてなるオゾン分
解剤であつて、該オゾン分解剤の組成がＡ成分は
95〜10重量％、Ｂ成分は５〜90重量％の範囲より
なることを特徴とするオゾン分解剤である。 ＜作用および効果＞ 本発明にかかるオゾン分解剤の特徴はチタンお
よびケイ素からなる二元系複合酸化物（以下、
TiO2−SiO2とする）、チタンおよびジルコニウム
からなる二元系複合酸化物（以下、TiO2−ZrO2
とする）、チタン、ケイ素およびジルコニウムか
らなる三元系複合酸化物（以下、TiO2−SiO2−
ZrO2とする）をＡ成分とし、活性炭をＢ成分と
して用いる点にある。 一般に、チタンおよびケイ素からなる二元系複
合酸化物は例えば田部浩三（触媒、第17巻、No.
372頁（1975年）によつても周知のように、固体
酸として知られ、構成するおのおの単独の酸化物
には見られない顕著な酸性を示し、また高表面積
を有する。 すなわち、TiO2−SiO2は酸化チタンおよび酸
化ケイ素を単に混合したものではなく、チタンお
よびケイ素がいわゆる二元系複合酸化物を形成す
ることによりその特異な物性が発現するものと認
めることのできるものである。また、チタン、ジ
ルコニウムからなる二元系複合酸化物およびチタ
ン、ジルコニウムおよびケイ素からなる三元系複
合酸化物もTiO2−SiO2と同じような性質を有す
る複合酸化物として特定される。 さらに、上記複合酸化物はＸ線回折による分析
の結果、非晶質もしくはほぼ非晶質に近い微細構
造を有している。 これらチタンを含む複合酸化物が優れたオゾン
分解活性を有することは本発明者らがすでに出願
した特願昭60−237518号（特開昭62−97643号）
において詳細に説明しているとおりである。 次に、本発明にかかるオゾン分解剤のＢ成分と
して用いる活性炭は周知のとおり優れたオゾン分
解活性を有する。 しかし、前述したように活性炭には種々の欠点
も有している。本発明はそれらの欠点を解決し
た。すなわち、本発明にかかるオゾン分解剤がチ
タンを含む複合酸化物と活性炭からなることによ
る第１の利点は、低い温度領域でオゾン分解活性
が高いことである。 第２の利点は、所望の形状に成形することが容
易な点である。粉粒状活性炭を成形するには困難
であり、そのため種々のバイダーが検討されてい
る。しかしながら、本発明にかかる分解剤に用い
るチタンを含む複合酸化物は成形性に優れている
ために容易に所望の形状に成形することができ
る。 第３の利点は、活性炭消耗による粉化もなく、
発火等の危険性も少なく実用上優れた性能を有す
る点である。 特にオゾン濃度が高い場合、活性炭とオゾンと
の反応は発熱反応であるため反応の進行とともに
爆発の危険性があるが、本発明の脱臭剤ではチタ
ンを含む複合酸化物上に活性炭が分散しているの
で急激な温度上昇を防ぐことができ、発火、爆発
等の危険性を排除することができる。また、オゾ
ン分解と共に活性炭は消費されるが、チタンを含
む複合酸化物が形状を維持するため、粉化等によ
る圧力損失の上昇等を防止することができ、実用
上有利である。 第４の利点は、安価なことである。前述したオ
ゾン分解触媒に比べ、安価であるため、工業的な
利用に有効である。 本発明にかかるオゾン分解剤は種々の利点を有
し工業的に優れたオゾン分解剤であると言える。 本発明を構成してなるＡ成分であるTiO2−
SiO2、TiO2−ZrO2およびTiO2−SiO2−ZrO2は
いずれもその表面積が30m2／ｇ以上であることが
好ましい。 Ａ成分の組成は酸化物に換算してTiO2が20〜
95モル％、SiO2もしくはZrO2またはSiO2とZrO2
の和が５〜80モル％（いずれもTiO2＋ZrO2＋
SiO2＝100モル％に対して）の範囲にあることが
好ましい結果を与える。 本発明を構成してなるＢ成分である活性炭は特
に限定しない。通常オゾン分解剤として用いられ
ている活性炭が使用できる。 本発明にかかるオゾン分解剤の組成は、Ａ成分
が95〜10重量％、Ｂ成分は５〜90重量％の範囲よ
りなることが好ましい。特に好ましくはＡ成分が
90〜40重量％、Ｂ成分は10〜60重量％の範囲であ
る。 Ｂ成分が上記範囲未満の場合、オゾン分解活性
が不十分であり、上記範囲を越えて多く含まれる
場合は活性炭の有する欠点、すなわち、活性炭消
耗による粉化、爆発等の危険性は高まる。 本発明にかかるオゾン分解剤の調整方法は、以
上の如き原料の混練組成物を用いて、これを所望
の形状に成形し、成形物を乾燥し、更に必要なら
ば焼成するものであつて、成形手段としては、加
圧成形、押出成形を初め種々の公知手段が採用可
能であり、用途に適した種々の形状に成形され
る。 原料の混練組成物を得る際、適当な水を添加す
ることが必要である。更に必要ならば通常の種々
の成形助剤を添加するこができる。成形物の乾燥
は50〜200℃で行ない、更に必要ならば焼成する。
焼成は成形物中に可燃性の活性炭を含んでいるの
で非酸化性雰囲気中で行うことが好ましいが、可
燃性物質の少ない場合、酸化性雰囲気中でも行な
える。その焼成温度は200〜600℃で１〜10時間焼
成してオゾン分解剤を得ることができる。 また、本発明を構成してなるＡ成分、Ｂ成分以
外に担体としてアルミナ、シリカ、シリカ−アル
ミナ、ベントナイト、ケイソウ土、シリコンカー
バイド、チタニア、ジルコニア、マグネシア、コ
ーデイライト、ムライト、無機繊維などを用いる
ことができ、例えば格子状のコーデイライトにチ
タンを含む複合酸化物と粉粒状活性炭をスラリー
状としそれを含浸法により担持させる方法で調製
することができる。またオゾン分解に活性を有す
る公知の触媒をＡ成分、Ｂ成分以外に混合使用す
ることができる。もちろん、調整法はこれらの方
法に限定されるものではない。 形状としては上記のペレツト状およびハニカム
状にとどまらず円柱状、円筒状、板状、リボン
状、波板状、パイプ状、ドーナツ状、格子状、そ
の他一体化成型されたものが適宜選ばれる。 本発明の触媒によつて処理されるオゾン濃度は
ガス中に0.01〜10000ppm程度に含有するもので
あるが、必ずしもこの範囲と限定されるものでは
ない。 本発明のオゾン分解剤の使用方法はオゾンを含
有するガス、水溶液共に使用でき、一般にオゾン
分解剤を充填した層に処理すべき、ガス、液を流
過する方法が採られる。 また、本発明のオゾン分解剤の充填層と公知の
オゾン分解剤の充填層とを多段層として用いる方
法も良好な結果をもたらす。例えば、高濃度のオ
ゾンを含む排ガスよりオゾンを除去する場合、活
性炭層のみでは発火、爆発の危険性があるし、粉
化が激しく、実用に供し難いが、前段に本発明に
なるオゾン分解剤を充填しておくことによりオゾ
ン濃度を低下させ、後者の活性炭層で更にオゾン
を除去する方法など好ましい方法となる。 以下に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、本発明はこれらの実施例
のみに限定されるものではない。 実施例 １ チタン及びケイ素からなる複合酸化物を以下に
述べる方法で調整した。チタン源として以下の組
成を有する硫酸チタニルの硫酸水溶液を用いた。 TiOSO4（TiO2換算） 250ｇ／ 全H2SO4 1100ｇ／ 別に水40にアンモニア水（NH3、25％）28
を添加し、これにスノーテツクス−NCS−30
（日産化学製シリカゾル、SiO2として約30重量％
含有）2.4Kgを加えた。得られた溶液中に、上記
硫酸チタニルの硫酸水溶液15.3を水30に添加
して稀釈したチタン含硫酸水溶液を撹拌下徐々に
滴下し、共沈ゲルを生成した。さらにそのまま15
時間放置して静置した。かくして得られたTiO2
−SiO2ゲルを過、水洗後200℃で10時間乾燥し
た。 次いで550℃で６時間空気雰囲気下で焼成した。
得られた粉体の組成はTiO2：SiO2＝４：１（モル
比）で、BET表面積は185m2／ｇであつた。ここ
で得られた粉体を以降TS−１と呼びこの粉体を
用いて以下に述べる方法でオゾン分解剤を調整し
た。 上記TS−１粉体750ｇと市販活性炭を250ｇと
を混合した後、適当量の水を添加しニーダーでよ
く混合し、混練機により充分混練し、均一な混合
物を押出し成形機で直径5.0mm、長さ6.0mmのペレ
ツトに成形し、150℃で２時間乾燥して、TiO2−
SiO2−Ｃからなるオゾン分解剤を得た。 実施例 ２ TiO2−ZrO2を以下に述べる方法で調製した。 水100にオキシ塩化ジルコニウム〔ZrOCl2・
8H2O〕1.93Kgを溶解させ、実施例１で用いたの
と同じ組成の硫酸チタニルの硫酸水溶液7.8を
添加しつつよく混合する。これを温度約30℃に維
持しつつよく撹拌しながらアンモニア水を徐々に
滴下し、PHが７になるまで加え、さらにそのまま
放置して15時間静置した。 かくして得られたTiO2−ZrO2ゲルを過し水
洗後200℃で10時間乾燥した。次いで空気雰囲気
下で550℃で６時間焼成した。得られた粉体の組
成はTiO2：ZrO2＝４：１（モル比）であり、
BET表面積は140m2／ｇであつた。ここで得られ
た粉体を以降TZ−１と呼ぶ。 TZ−１を用いて実施例１の記載の方法に準じ
てTiO2−ZrO2−Ｃからなるオゾン分解層を調製
した。 実施例 ３ 実施例１及び２の方法に準じてTiO2−SiO2−
ZrO2を調製した。得られた粉体の組成はTiO2：
SiO2：ZrO2＝80：16：４（モル比）でBET表面
積は180m2／ｇであつた。ここで得られた粉体を
以降TSZ−１と呼ぶ。 TSZ−１を用いて、実施例１の記載の方法に
準じてTiO2−SiO2−ZrO2−Ｃからなるオゾン分
解剤を調製した。 実施例 ４〜６ TiO2−SiO2と活性炭の重量比を変える以外は
実施例１に準じてTiO2−SiO2−Ｃからなるオゾ
ン分解剤を調製した。得られたオゾン分解剤の組
成を表−１に示す。 比較例 １ 実施例１の方法において粉粒状活性炭を使用せ
ずTS−１粉体を実施例１に準じてTiO2−SiO2の
みからなるオゾン分解剤を調製した。 比較例 ２ 実施例１の方法においてTS−１粉体を使用せ
ず粉粒状活性炭を実施例１に準じて活性炭のみか
らなるオゾン分解剤を調製した。 実施例 ７ 実施例１〜６及び比較例１〜２で得られた各オ
ゾン分解剤につき次のような方法でオゾン分解活
性を求めた。 内径38mmのパイレツクス製反応管に直径5.0mm、
長さ6.0mmのペレツト200c.c.を充填し、オゾンを
2000ppm、水蒸気を２％含有する空気を0.40N
m3／Hrの流速（空間速度2000Hr-1）で充填層に
導入し、反応温度20℃における充填層出口のオゾ
ン濃度を測定した。 100時間通ガス後の結果を表−２に示す。
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、光化学スモツグ等の二次公害を発生させ
る恐れがある。また、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に
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の
発生が問題となつており、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量は微量であつ
ても室内が汚染される。 オゾンの臭いは1ppm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。かかるオゾンを分解除去する処理技術として
活性炭法、薬液洗浄法、熱分解法、触媒分解法が
既に知られている。 活性炭法は活性炭層でオゾンを除去する方法で
あつて、その際次の反応によつて炭酸ガスに変化
するといわれている。 2C＋2O3→2CO2＋O2 この反応は低温でも進行するため、また活性炭
は安価であるために、現在、活性炭法が広く用い
られている。しかし、活性炭法の欠点は、活性炭
を所望の形状に成形することが困難であり、かつ
オゾンとの反応により粉化し易いため工業的な利
用に支障があること、および活性炭とオゾンの反
応が強烈で発火、爆発の危険性があり取扱い上問
題があることである。 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
題が生じる。 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り、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。 触媒分解法は、触媒としてニツケル、マンガ
ン、コバルト等の重金属酸化物および白金、パラ
ジウム等の貴金属を用いて、オゾンを接触的に分
解除去する方法である。 触媒分解法は前記３つの方法と比較して発火、
爆発の危険性がなく、廃水処理も不要であり、加
熱費用も不要である点からすれば、有利な方法で
ある。 しかしながら、活性炭法に比較して触媒分解法
の欠点は重金属酸化物触媒の場合、低い温度領域
でオゾン分解除去効率が低いことであり、貴金属
触媒の場合、貴金属が高価なことである。 ＜発明の目的＞ 本発明の目的はオゾンを分解除去するにあた
り、低温活性の優れた安価でかつ実用的なオゾン
分解剤を提供することにある。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明者らは、上記目的に沿つて鋭意研究した
結果、本発明を完成するに至つたのである。 本発明はチタンおよびケイ素からなる二元系複
合酸化物、チタンおよびジルコニウムからなる二
元系複合酸化物および／またはチタン、ケイ素お
よびジルコニウムからなる三元系複合酸化物をＡ
成分として、活性炭をＢ成分としてなるオゾン分
解剤であつて、該オゾン分解剤の組成がＡ成分は
95〜10重量％、Ｂ成分は５〜90重量％の範囲より
なることを特徴とするオゾン分解剤である。 ＜作用および効果＞ 本発明にかかるオゾン分解剤の特徴はチタンお
よびケイ素からなる二元系複合酸化物（以下、
TiO2−SiO2とする）、チタンおよびジルコニウム
からなる二元系複合酸化物（以下、TiO2−ZrO2
とする）、チタン、ケイ素およびジルコニウムか
らなる三元系複合酸化物（以下、TiO2−SiO2−
ZrO2とする）をＡ成分とし、活性炭をＢ成分と
して用いる点にある。 一般に、チタンおよびケイ素からなる二元系複
合酸化物は例えば田部浩三（触媒、第17巻、No.
372頁（1975年）によつても周知のように、固体
酸として知られ、構成するおのおの単独の酸化物
には見られない顕著な酸性を示し、また高表面積
を有する。 すなわち、TiO2−SiO2は酸化チタンおよび酸
化ケイ素を単に混合したものではなく、チタンお
よびケイ素がいわゆる二元系複合酸化物を形成す
ることによりその特異な物性が発現するものと認
めることのできるものである。また、チタン、ジ
ルコニウムからなる二元系複合酸化物およびチタ
ン、ジルコニウムおよびケイ素からなる三元系複
合酸化物もTiO2−SiO2と同じような性質を有す
る複合酸化物として特定される。 さらに、上記複合酸化物はＸ線回折による分析
の結果、非晶質もしくはほぼ非晶質に近い微細構
造を有している。 これらチタンを含む複合酸化物が優れたオゾン
分解活性を有することは本発明者らがすでに出願
した特願昭60−237518号（特開昭62−97643号）
において詳細に説明しているとおりである。 次に、本発明にかかるオゾン分解剤のＢ成分と
して用いる活性炭は周知のとおり優れたオゾン分
解活性を有する。 しかし、前述したように活性炭には種々の欠点
も有している。本発明はそれらの欠点を解決し
た。すなわち、本発明にかかるオゾン分解剤がチ
タンを含む複合酸化物と活性炭からなることによ
る第１の利点は、低い温度領域でオゾン分解活性
が高いことである。 第２の利点は、所望の形状に成形することが容
易な点である。粉粒状活性炭を成形するには困難
であり、そのため種々のバイダーが検討されてい
る。しかしながら、本発明にかかる分解剤に用い
るチタンを含む複合酸化物は成形性に優れている
ために容易に所望の形状に成形することができ
る。 第３の利点は、活性炭消耗による粉化もなく、
発火等の危険性も少なく実用上優れた性能を有す
る点である。 特にオゾン濃度が高い場合、活性炭とオゾンと
の反応は発熱反応であるため反応の進行とともに
爆発の危険性があるが、本発明の脱臭剤ではチタ
ンを含む複合酸化物上に活性炭が分散しているの
で急激な温度上昇を防ぐことができ、発火、爆発
等の危険性を排除することができる。また、オゾ
ン分解と共に活性炭は消費されるが、チタンを含
む複合酸化物が形状を維持するため、粉化等によ
る圧力損失の上昇等を防止することができ、実用
上有利である。 第４の利点は、安価なことである。前述したオ
ゾン分解触媒に比べ、安価であるため、工業的な
利用に有効である。 本発明にかかるオゾン分解剤は種々の利点を有
し工業的に優れたオゾン分解剤であると言える。 本発明を構成してなるＡ成分であるTiO2−
SiO2、TiO2−ZrO2およびTiO2−SiO2−ZrO2は
いずれもその表面積が30m2／ｇ以上であることが
好ましい。 Ａ成分の組成は酸化物に換算してTiO2が20〜
95モル％、SiO2もしくはZrO2またはSiO2とZrO2
の和が５〜80モル％（いずれもTiO2＋ZrO2＋
SiO2＝100モル％に対して）の範囲にあることが
好ましい結果を与える。 本発明を構成してなるＢ成分である活性炭は特
に限定しない。通常オゾン分解剤として用いられ
ている活性炭が使用できる。 本発明にかかるオゾン分解剤の組成は、Ａ成分
が95〜10重量％、Ｂ成分は５〜90重量％の範囲よ
りなることが好ましい。特に好ましくはＡ成分が
90〜40重量％、Ｂ成分は10〜60重量％の範囲であ
る。 Ｂ成分が上記範囲未満の場合、オゾン分解活性
が不十分であり、上記範囲を越えて多く含まれる
場合は活性炭の有する欠点、すなわち、活性炭消
耗による粉化、爆発等の危険性は高まる。 本発明にかかるオゾン分解剤の調整方法は、以
上の如き原料の混練組成物を用いて、これを所望
の形状に成形し、成形物を乾燥し、更に必要なら
ば焼成するものであつて、成形手段としては、加
圧成形、押出成形を初め種々の公知手段が採用可
能であり、用途に適した種々の形状に成形され
る。 原料の混練組成物を得る際、適当な水を添加す
ることが必要である。更に必要ならば通常の種々
の成形助剤を添加するこができる。成形物の乾燥
は50〜200℃で行ない、更に必要ならば焼成する。
焼成は成形物中に可燃性の活性炭を含んでいるの
で非酸化性雰囲気中で行うことが好ましいが、可
燃性物質の少ない場合、酸化性雰囲気中でも行な
える。その焼成温度は200〜600℃で１〜10時間焼
成してオゾン分解剤を得ることができる。 また、本発明を構成してなるＡ成分、Ｂ成分以
外に担体としてアルミナ、シリカ、シリカ−アル
ミナ、ベントナイト、ケイソウ土、シリコンカー
バイド、チタニア、ジルコニア、マグネシア、コ
ーデイライト、ムライト、無機繊維などを用いる
ことができ、例えば格子状のコーデイライトにチ
タンを含む複合酸化物と粉粒状活性炭をスラリー
状としそれを含浸法により担持させる方法で調製
することができる。またオゾン分解に活性を有す
る公知の触媒をＡ成分、Ｂ成分以外に混合使用す
ることができる。もちろん、調整法はこれらの方
法に限定されるものではない。 形状としては上記のペレツト状およびハニカム
状にとどまらず円柱状、円筒状、板状、リボン
状、波板状、パイプ状、ドーナツ状、格子状、そ
の他一体化成型されたものが適宜選ばれる。 本発明の触媒によつて処理されるオゾン濃度は
ガス中に0.01〜10000ppm程度に含有するもので
あるが、必ずしもこの範囲と限定されるものでは
ない。 本発明のオゾン分解剤の使用方法はオゾンを含
有するガス、水溶液共に使用でき、一般にオゾン
分解剤を充填した層に処理すべき、ガス、液を流
過する方法が採られる。 また、本発明のオゾン分解剤の充填層と公知の
オゾン分解剤の充填層とを多段層として用いる方
法も良好な結果をもたらす。例えば、高濃度のオ
ゾンを含む排ガスよりオゾンを除去する場合、活
性炭層のみでは発火、爆発の危険性があるし、粉
化が激しく、実用に供し難いが、前段に本発明に
なるオゾン分解剤を充填しておくことによりオゾ
ン濃度を低下させ、後者の活性炭層で更にオゾン
を除去する方法など好ましい方法となる。 以下に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、本発明はこれらの実施例
のみに限定されるものではない。 実施例 １ チタン及びケイ素からなる複合酸化物を以下に
述べる方法で調整した。チタン源として以下の組
成を有する硫酸チタニルの硫酸水溶液を用いた。 TiOSO4（TiO2換算） 250ｇ／ 全H2SO4 1100ｇ／ 別に水40にアンモニア水（NH3、25％）28
を添加し、これにスノーテツクス−NCS−30
（日産化学製シリカゾル、SiO2として約30重量％
含有）2.4Kgを加えた。得られた溶液中に、上記
硫酸チタニルの硫酸水溶液15.3を水30に添加
して稀釈したチタン含硫酸水溶液を撹拌下徐々に
滴下し、共沈ゲルを生成した。さらにそのまま15
時間放置して静置した。かくして得られたTiO2
−SiO2ゲルを過、水洗後200℃で10時間乾燥し
た。 次いで550℃で６時間空気雰囲気下で焼成した。
得られた粉体の組成はTiO2：SiO2＝４：１（モル
比）で、BET表面積は185m2／ｇであつた。ここ
で得られた粉体を以降TS−１と呼びこの粉体を
用いて以下に述べる方法でオゾン分解剤を調整し
た。 上記TS−１粉体750ｇと市販活性炭を250ｇと
を混合した後、適当量の水を添加しニーダーでよ
く混合し、混練機により充分混練し、均一な混合
物を押出し成形機で直径5.0mm、長さ6.0mmのペレ
ツトに成形し、150℃で２時間乾燥して、TiO2−
SiO2−Ｃからなるオゾン分解剤を得た。 実施例 ２ TiO2−ZrO2を以下に述べる方法で調製した。 水100にオキシ塩化ジルコニウム〔ZrOCl2・
8H2O〕1.93Kgを溶解させ、実施例１で用いたの
と同じ組成の硫酸チタニルの硫酸水溶液7.8を
添加しつつよく混合する。これを温度約30℃に維
持しつつよく撹拌しながらアンモニア水を徐々に
滴下し、PHが７になるまで加え、さらにそのまま
放置して15時間静置した。 かくして得られたTiO2−ZrO2ゲルを過し水
洗後200℃で10時間乾燥した。次いで空気雰囲気
下で550℃で６時間焼成した。得られた粉体の組
成はTiO2：ZrO2＝４：１（モル比）であり、
BET表面積は140m2／ｇであつた。ここで得られ
た粉体を以降TZ−１と呼ぶ。 TZ−１を用いて実施例１の記載の方法に準じ
てTiO2−ZrO2−Ｃからなるオゾン分解層を調製
した。 実施例 ３ 実施例１及び２の方法に準じてTiO2−SiO2−
ZrO2を調製した。得られた粉体の組成はTiO2：
SiO2：ZrO2＝80：16：４（モル比）でBET表面
積は180m2／ｇであつた。ここで得られた粉体を
以降TSZ−１と呼ぶ。 TSZ−１を用いて、実施例１の記載の方法に
準じてTiO2−SiO2−ZrO2−Ｃからなるオゾン分
解剤を調製した。 実施例 ４〜６ TiO2−SiO2と活性炭の重量比を変える以外は
実施例１に準じてTiO2−SiO2−Ｃからなるオゾ
ン分解剤を調製した。得られたオゾン分解剤の組
成を表−１に示す。 比較例 １ 実施例１の方法において粉粒状活性炭を使用せ
ずTS−１粉体を実施例１に準じてTiO2−SiO2の
みからなるオゾン分解剤を調製した。 比較例 ２ 実施例１の方法においてTS−１粉体を使用せ
ず粉粒状活性炭を実施例１に準じて活性炭のみか
らなるオゾン分解剤を調製した。 実施例 ７ 実施例１〜６及び比較例１〜２で得られた各オ
ゾン分解剤につき次のような方法でオゾン分解活
性を求めた。 内径38mmのパイレツクス製反応管に直径5.0mm、
長さ6.0mmのペレツト200c.c.を充填し、オゾンを
2000ppm、水蒸気を２％含有する空気を0.40N
m3／Hrの流速（空間速度2000Hr-1）で充填層に
導入し、反応温度20℃における充填層出口のオゾ
ン濃度を測定した。 100時間通ガス後の結果を表−２に示す。
【表】
【表】
Claims (1)
- １ チタンおよびケイ素からなる二元系複合酸化
物、チタンおよびジルコニウムからなる二元系複
合酸化物および／またはチタン、ケイ素およびジ
ルコニウムからなる三元系複合酸化物をＡ成分と
し、活性炭をＢ成分としてなるオゾン分解剤であ
つて、該オゾン分解剤の組成はＡ成分が95〜10重
量％、Ｂ成分が５〜90重量％の範囲よりなること
を特徴とするオゾン分解剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013936A JPS62176541A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | オゾン分解剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013936A JPS62176541A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | オゾン分解剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62176541A JPS62176541A (ja) | 1987-08-03 |
| JPH0510975B2 true JPH0510975B2 (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=11847079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61013936A Granted JPS62176541A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | オゾン分解剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62176541A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01262944A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-19 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 脱臭触媒 |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP61013936A patent/JPS62176541A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62176541A (ja) | 1987-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5296435A (en) | Catalyst and a method of prepare the catalyst | |
| US5187137A (en) | Catalyst and method of preparing the catalyst | |
| US4140654A (en) | Catalyst composition with support comprising titanium oxide and clay mineral for vapor phase reduction of nitrogen oxides | |
| JPH0256246A (ja) | 酸化エチレン用銀含有触媒の製造方法 | |
| JPS6214339B2 (ja) | ||
| KR940006404B1 (ko) | 수처리용 촉매 | |
| US4188365A (en) | Process for catalytic vapor phase reduction of nitrogen oxides and catalyst composition used therefor | |
| EP0309048B1 (en) | Silica extrudates | |
| JPH0510973B2 (ja) | ||
| JPH0555184B2 (ja) | ||
| JP3507906B2 (ja) | 脱硝触媒 | |
| JP2916377B2 (ja) | アンモニア分解用触媒およびその触媒を用いるアンモニアの分解方法 | |
| JP3604740B2 (ja) | オゾン分解用触媒及びオゾン分解方法 | |
| JP2980633B2 (ja) | 窒素酸化物除去用触媒 | |
| JPS63182032A (ja) | 脱臭触媒 | |
| JPS5935027A (ja) | 窒素酸化物除去用触媒の製造方法 | |
| JPS62176541A (ja) | オゾン分解剤 | |
| JPH0586252B2 (ja) | ||
| JP2982623B2 (ja) | アンモニア含有排ガスの無害化方法 | |
| JPH0357815B2 (ja) | ||
| JPH0585218B2 (ja) | ||
| JPH057776A (ja) | 触媒体および触媒体の製造方法 | |
| JPS606695B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP2894499B2 (ja) | 水処理方法 | |
| JPS61230748A (ja) | 窒素酸化物浄化用触媒 |