JPH0555184B2 - - Google Patents
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- JPH0555184B2 JPH0555184B2 JP63087217A JP8721788A JPH0555184B2 JP H0555184 B2 JPH0555184 B2 JP H0555184B2 JP 63087217 A JP63087217 A JP 63087217A JP 8721788 A JP8721788 A JP 8721788A JP H0555184 B2 JPH0555184 B2 JP H0555184B2
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- catalyst
- titanium
- tio
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Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明はガス中の悪臭成分を、紫外線と触媒を
利用して分解し脱臭する方法において使用する脱
臭触媒に関する。 ＜従来技術とその問題点＞ 近年、悪臭公害が社会問題として大きく取り上
げられ、新しく悪臭対策技術が開発、実施されて
いる。 従来、脱臭は薬剤洗浄法、吸着法、直燃法、触
媒燃焼法、オゾンによる酸化法等によつて実施さ
れているが、それぞれ一長一短があり、実用上問
題が多い。薬剤洗浄法は多量の排水が発生するた
め廃水処理コストが高く、吸着法では吸着剤とし
て多くは活性炭を用いているが、発火性の危険が
ありまた短期間で脱臭効果が薄れるため再生ある
いは活性炭の取換え等装置の維持が難しい欠点が
ある。直燃法は燃料が必要となるためランニング
コストが高くつく上に安全上の配慮が必要となる
ため、装置が大掛りになる等の欠点がある。触媒
燃焼法は装置の維持も比較的容易であるけれど
も、触媒層温度を300℃〜450℃の条件に保つこと
が必要となるため、処理に供するガスが低温また
は可燃物質が低濃度である場合はランニングコス
トが高くかかる欠点がある。オゾン酸化法はオゾ
ンの強力な酸化作用を利用して悪臭成分を処理す
る方法で、室温程度の低温でも処理できるが、使
用方法によつては、安全性に留意しなければなら
ないという問題が生じてくる。 一方、紫外線と光励起触媒を利用する紫外線酸
化分解脱臭方法は、低温活性に優れた安価で安全
な方法であるが、より高活性な触媒が必要とされ
ているのが現状である。 ＜発明の目的＞ そこで、本発明の目的も紫外線酸化分解脱臭方
法で使用でき、安価で高活性な光脱臭触媒を提供
することにある。 ＜発明の構成＞ 本発明者らは上記目的に沿つて鋭意研究した結
果、紫外線酸化分解脱臭方法で使用する触媒とし
て、表面積が少なくとも100m2／ｇであるチタン
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
三元系複合酸化物が優れた脱臭性能を示すことを
見い出した。さらに、上記の二元系複合酸化物ま
たは三元系酸化物の一部を活性炭で置換したもの
も優れた脱臭性能を示すことを見い出した。また
上記の触媒を適当なサイズをもつハニカム形状に
することが実用上有用であることを見い出して本
発明を完成するに至つた。 すなわち、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
複合酸化物を含有してなり、かつ該複合酸化物の
比表面積が少なくとも100m2／ｇであることを特
徴とする紫外線照射による脱臭用触媒である。 ＜作用＞ 本発明にかかる触媒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）を触媒成分として用いている点にある。 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.
３、72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酸化物を形成するこ
とによりその特異な特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と同じ様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線回析による分析
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。 本発明触媒が優れた悪臭成分分解活性、特に低
温において優れた活性を示す機構については確か
ではないが、上記複合酸化物の諸性質が悪臭成分
分解活性に対して、好ましい影響を与えるものと
考えられる。 本発明を構成してなるTiO2−SiO2、TiO2−
ZrO2およびTiO2−SiO2−ZrO2はいずれもその表
面積が100m2／ｇ以上であることが好ましい。何
故ならば、本光脱臭反応は、悪臭成分が触媒に吸
着し、その後紫外線酸化分解を受ける過程を経る
と考えられ、悪臭成分の吸着の良し悪しが脱臭効
率に大きく影響を与えると考えられる。吸着能は
表面積が大きいほど好ましく、100m2／ｇ未満で
は不十分である。 触媒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。 本発明において用いられるTiO2−SiO2を調製
するには、まずチタン源として塩化チタン類、硫
酸チタンなどの無機性チタン化合物および修酸チ
タン、テトライソプロピルチタネートなどの有機
性チタン化合物などから選ぶことができ、またケ
イ素源としてはコロイド状シリカ、水ガラス、四
塩化ケイ素など無機性のケイ素化合物およびテト
ラエチルシリケートなど有機ケイ素化合物などか
ら選ぶことができる。そしてこれら原料中には、
微量の不純物、混入物のあるものがあるが、えら
れるTiO2−SiO2の物性に大きく影響を与えるも
のでない限り問題とならない。 好ましいTiO2−SiO2の調製法としては、以下
の方法が挙げられる。 四塩化チタンをシリカゾルと共に混合し、ア
ンモニアを添加して沈殿を生成せしめ、この沈
殿を洗浄、乾燥後300〜650℃で焼成せしめる方
法。 四塩化チタンにケイ酸ナトリウム水溶液を添
加し、反応せしめて沈殿を生成させ、これを洗
浄、乾燥後300〜650℃で焼成せしめる方法。 四塩化チタンの水−アルコール溶液にエチル
シリケート［（C2H5O）4Si］を添加し加水分解
反応せしめ沈殿を形成させ、これを洗浄、乾燥
後300〜650℃で焼成せしめる方法。 酸化塩化チタン（TiOCl2）とエチルシリケ
ートの水−アルコール溶液にアンモニアを加え
て沈殿を形成せしめ、これを洗浄、乾燥後300
〜650℃で焼成せしめる方法。 以上の好ましい方法のうちでもとくにの方法
が好ましく、この方法は具体的には以下のごとく
実施される。すなわち、上記チタン源およびケイ
素源の化合物をTiO2とSiO2のモル比が所定量に
なるようにとり、酸性の水溶液状態またはゾル状
態でチタンおよびケイ素を酸化物換算して１〜
100ｇ／の濃度とし10〜100℃に保つ。その中へ
撹拌下中和剤としてアンモニア水を滴下し、10分
間ないし３時間PH２〜10にてチタンおよびケイ素
よりなる共沈化合物を生成せしめ、濾別しよく洗
浄したのち80〜250℃で１〜10時間乾燥し、300〜
650℃で１〜10時間焼成してTiO2−SiO2をえるこ
とができる。 また、TiO2−ZrO2−SiO2については、TiO2−
SiO2同様の方法で調製されるものであり、ジル
コニウム源として、塩化ジルコニウム、硫酸ジル
コニウムなどの無機性ジルコニウム化合物および
修酸ジルコニウムなど有機性ジルコニウム化合物
のなかから選ぶことができる。すなわち、ジルコ
ニウム化合物をチタン化合物と共に上述の方法と
同様に扱うことによりTiO2−ZrO2−SiO2は容易
に調製しうるものである。そして、このジルコニ
ウムの存在量は、TiO2＋ZrO2＋SiO2の合計量に
対してZrO2に換算して30重量％までの範囲内に
あるのが好ましい。TiO2−ZrO2の調製法も同様
にして行なうことができる。 上記の方法で調製されたTiO2−SiO2、TiO2−
ZrO2およびTiO2−SiO2−ZrO2を用いて、以下に
示す方法により完成触媒がえられる。一例を示せ
ばTiO2−SiO2粉体を成型助剤と共に加え、適量
の水を添加しつつ混合し、混練し、押し出し成型
機でペレツト状またはハニカム状等に成型できる
がハニカム形状が好ましい。 特に貫通孔の相当直径が0.7〜３mm、セル肉厚
が0.2〜0.5mm、開口率が50％以上の範囲にある形
状をもつハニカムが好ましい。触媒の貫通孔の相
当直径が、３mmを越えると触媒の幾何学的表面積
が低下するので脱臭効率の低下を招き好ましくな
い。又、0.7mm未満の場合、圧力損失が著しく上
昇すると同時に、処理ガス中に含まれるダストに
よる閉塞が生じやすくなり、かつ紫外線の照射効
率が悪くなり好ましくない。 成型物を50〜200℃で乾燥後300〜700℃好まし
くは350〜600℃で１〜10時間、好ましくは２〜６
時間空気流通下で焼成して触媒を得ることができ
る。 また、さらに担体を使用することも可能であ
る。担体としては、例えばアルミナ、シリカ、シ
リカアルミナ、ベントナイト、ケイソウ土、シリ
コンカーバイト、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、軽石、活性
炭、無機繊維などを用いることができ、例えば粒
状のシリコンカーバイトにTiO2−SiO2と他の触
媒成分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。もちろん触
媒調製法はこれらの方法に限定されるもではな
い。 さらには、活性炭とTiO2−SiO2、TiO2−ZrO2
および／またはTiO2−SiO2−ZrO2を用いて以下
に示す方法により完成触媒が得られる。一例を示
せばTiO2−SiO2粉体と活性炭粉体を良く混合し、
必要ならば成形助剤を添加し、適量の水を添加し
つつ混合、混練し、所望の形状に形成する。次に
成形物を乾燥し、更に必要ならば焼成する。活性
炭の形状は粉末状が一般的であるが、矩繊維状を
一部使用することもできる。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
可能である。 成形物の乾燥は50〜200℃で行ない、焼成は成
形物中に可燃性の活性炭を含んでいるため、非酸
化雰囲気下で行なうことが好ましいが、可燃性物
質の少ない場合空気中でも行なえる。 焼成温度は200〜600℃で１〜10時間で必要なけ
れば乾燥のみの方が好ましい。 本発明による触媒は、対象として、食品貯蔵
庫、ごみ貯蔵所、し尿処理場、下水処理場、ごみ
焼却場、クリーニング印刷工場、ペンキ工場およ
び一般化学工場等から排出されるガスの処理に使
用できる。 本発明の触媒による脱臭方法は、悪臭成分を含
有するガス流通路に脱臭触媒を設置し、触媒上に
紫外線を照射して、悪臭成分を酸化除去する方法
である。紫外線の波長は、200〜400nｍが適当で
あり、水銀灯、キセノン灯を単独あるいは併用す
ることにより発生させることができる。 本発明の触媒は、紫外線照射下での悪臭成分の
酸化分解除去能力にすぐれているとともに、悪臭
成分の吸着能力にもすぐれている。特に活性炭を
添加することにより吸着能力が増している。上記
の２つの能力を兼ね備えている本発明の触媒を以
下の様に使用することは非常に有用である。つま
り最初紫外線を照射せず、悪臭成分を触媒上に吸
着させ、その後紫外線を照射して悪臭成分の酸化
分解除去を行う。以上の行程を繰り返して脱臭を
行う方法である。この方法により電力消費の節約
ができ、紫外線ランプの寿命を長くすることがで
きる。 以下に実施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
述べる方法で調製した。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400にアンモニア水（NH3、25％）
280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）24Kg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153を水300に添加
して希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ゲルを濾過、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格子状ハニカム脱臭触
媒を調製した。 上記TS−１粉体10Kgに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外形が縦50mm、横
50mm、長さ100mmの格子状ハニカム（肉厚0.3mm、
目開き1.4mm）に成形し、150℃で５時間乾燥し
て、その後300℃で２時間空気雰囲気下で焼成し
てTS−1Hなる脱臭触媒を得た。 実施例 ２ TiO2−ZrO2を以下に述べる方法で調製した。 水１m3にオキシ塩化ジルコニウム［ZrOCl2・
8H2O］19.3Kg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78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ゲルを濾過し、
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時間乾燥した。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TZ−1Hなる触媒を調製した。 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TSZ−1Hなる触媒を調製した。 実施例 ４ 実施例１で得られたTS−１粉体7.5Kgと市販活
性炭2.5Kg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外形が縦50
mm、横50mm、長さ100mm格子状ハニカム（肉厚0.3
mm、目開き1.4mm）に成形し、150℃で２時間乾燥
して、BET表面積が380m2／ｇの完成触媒を得
た。 実施例 ５ 第１図に示すフアン、紫外線ランプおよび触媒
装着部よりなる脱臭装置に、実施例１〜４におい
て調製した触媒50mlを装着後、この脱臭装置を
500の密封容器内に置き、硫化メチルを容器内
が20ppmの濃度になるように導入後、脱臭装置の
フアンを回し、紫外線ランプを点灯し、１時間後
の硫化メチル濃度を測定した。その結果を表−１
に示す。 比較例 １ 触媒なしで、実施例５に記載の試験を行つた。
その結果を表−１に示す。 比較例 ２ 実施例１で得たTS−１を800℃で６時間空気雰
囲気下で焼成した。この粉体の組成は、TiO2：
SiO2＝４：１（モル比）で、BET表面積は、70
m2／ｇであつた。この粉体を以下、実施例と同様
な手続で完成触媒を得た。これを実施例５と同じ
方法で試験を行い、その結果を表−１に示す。 【表】
利用して分解し脱臭する方法において使用する脱
臭触媒に関する。 ＜従来技術とその問題点＞ 近年、悪臭公害が社会問題として大きく取り上
げられ、新しく悪臭対策技術が開発、実施されて
いる。 従来、脱臭は薬剤洗浄法、吸着法、直燃法、触
媒燃焼法、オゾンによる酸化法等によつて実施さ
れているが、それぞれ一長一短があり、実用上問
題が多い。薬剤洗浄法は多量の排水が発生するた
め廃水処理コストが高く、吸着法では吸着剤とし
て多くは活性炭を用いているが、発火性の危険が
ありまた短期間で脱臭効果が薄れるため再生ある
いは活性炭の取換え等装置の維持が難しい欠点が
ある。直燃法は燃料が必要となるためランニング
コストが高くつく上に安全上の配慮が必要となる
ため、装置が大掛りになる等の欠点がある。触媒
燃焼法は装置の維持も比較的容易であるけれど
も、触媒層温度を300℃〜450℃の条件に保つこと
が必要となるため、処理に供するガスが低温また
は可燃物質が低濃度である場合はランニングコス
トが高くかかる欠点がある。オゾン酸化法はオゾ
ンの強力な酸化作用を利用して悪臭成分を処理す
る方法で、室温程度の低温でも処理できるが、使
用方法によつては、安全性に留意しなければなら
ないという問題が生じてくる。 一方、紫外線と光励起触媒を利用する紫外線酸
化分解脱臭方法は、低温活性に優れた安価で安全
な方法であるが、より高活性な触媒が必要とされ
ているのが現状である。 ＜発明の目的＞ そこで、本発明の目的も紫外線酸化分解脱臭方
法で使用でき、安価で高活性な光脱臭触媒を提供
することにある。 ＜発明の構成＞ 本発明者らは上記目的に沿つて鋭意研究した結
果、紫外線酸化分解脱臭方法で使用する触媒とし
て、表面積が少なくとも100m2／ｇであるチタン
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
三元系複合酸化物が優れた脱臭性能を示すことを
見い出した。さらに、上記の二元系複合酸化物ま
たは三元系酸化物の一部を活性炭で置換したもの
も優れた脱臭性能を示すことを見い出した。また
上記の触媒を適当なサイズをもつハニカム形状に
することが実用上有用であることを見い出して本
発明を完成するに至つた。 すなわち、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
複合酸化物を含有してなり、かつ該複合酸化物の
比表面積が少なくとも100m2／ｇであることを特
徴とする紫外線照射による脱臭用触媒である。 ＜作用＞ 本発明にかかる触媒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）を触媒成分として用いている点にある。 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.
３、72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酸化物を形成するこ
とによりその特異な特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と同じ様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線回析による分析
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。 本発明触媒が優れた悪臭成分分解活性、特に低
温において優れた活性を示す機構については確か
ではないが、上記複合酸化物の諸性質が悪臭成分
分解活性に対して、好ましい影響を与えるものと
考えられる。 本発明を構成してなるTiO2−SiO2、TiO2−
ZrO2およびTiO2−SiO2−ZrO2はいずれもその表
面積が100m2／ｇ以上であることが好ましい。何
故ならば、本光脱臭反応は、悪臭成分が触媒に吸
着し、その後紫外線酸化分解を受ける過程を経る
と考えられ、悪臭成分の吸着の良し悪しが脱臭効
率に大きく影響を与えると考えられる。吸着能は
表面積が大きいほど好ましく、100m2／ｇ未満で
は不十分である。 触媒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。 本発明において用いられるTiO2−SiO2を調製
するには、まずチタン源として塩化チタン類、硫
酸チタンなどの無機性チタン化合物および修酸チ
タン、テトライソプロピルチタネートなどの有機
性チタン化合物などから選ぶことができ、またケ
イ素源としてはコロイド状シリカ、水ガラス、四
塩化ケイ素など無機性のケイ素化合物およびテト
ラエチルシリケートなど有機ケイ素化合物などか
ら選ぶことができる。そしてこれら原料中には、
微量の不純物、混入物のあるものがあるが、えら
れるTiO2−SiO2の物性に大きく影響を与えるも
のでない限り問題とならない。 好ましいTiO2−SiO2の調製法としては、以下
の方法が挙げられる。 四塩化チタンをシリカゾルと共に混合し、ア
ンモニアを添加して沈殿を生成せしめ、この沈
殿を洗浄、乾燥後300〜650℃で焼成せしめる方
法。 四塩化チタンにケイ酸ナトリウム水溶液を添
加し、反応せしめて沈殿を生成させ、これを洗
浄、乾燥後300〜650℃で焼成せしめる方法。 四塩化チタンの水−アルコール溶液にエチル
シリケート［（C2H5O）4Si］を添加し加水分解
反応せしめ沈殿を形成させ、これを洗浄、乾燥
後300〜650℃で焼成せしめる方法。 酸化塩化チタン（TiOCl2）とエチルシリケ
ートの水−アルコール溶液にアンモニアを加え
て沈殿を形成せしめ、これを洗浄、乾燥後300
〜650℃で焼成せしめる方法。 以上の好ましい方法のうちでもとくにの方法
が好ましく、この方法は具体的には以下のごとく
実施される。すなわち、上記チタン源およびケイ
素源の化合物をTiO2とSiO2のモル比が所定量に
なるようにとり、酸性の水溶液状態またはゾル状
態でチタンおよびケイ素を酸化物換算して１〜
100ｇ／の濃度とし10〜100℃に保つ。その中へ
撹拌下中和剤としてアンモニア水を滴下し、10分
間ないし３時間PH２〜10にてチタンおよびケイ素
よりなる共沈化合物を生成せしめ、濾別しよく洗
浄したのち80〜250℃で１〜10時間乾燥し、300〜
650℃で１〜10時間焼成してTiO2−SiO2をえるこ
とができる。 また、TiO2−ZrO2−SiO2については、TiO2−
SiO2同様の方法で調製されるものであり、ジル
コニウム源として、塩化ジルコニウム、硫酸ジル
コニウムなどの無機性ジルコニウム化合物および
修酸ジルコニウムなど有機性ジルコニウム化合物
のなかから選ぶことができる。すなわち、ジルコ
ニウム化合物をチタン化合物と共に上述の方法と
同様に扱うことによりTiO2−ZrO2−SiO2は容易
に調製しうるものである。そして、このジルコニ
ウムの存在量は、TiO2＋ZrO2＋SiO2の合計量に
対してZrO2に換算して30重量％までの範囲内に
あるのが好ましい。TiO2−ZrO2の調製法も同様
にして行なうことができる。 上記の方法で調製されたTiO2−SiO2、TiO2−
ZrO2およびTiO2−SiO2−ZrO2を用いて、以下に
示す方法により完成触媒がえられる。一例を示せ
ばTiO2−SiO2粉体を成型助剤と共に加え、適量
の水を添加しつつ混合し、混練し、押し出し成型
機でペレツト状またはハニカム状等に成型できる
がハニカム形状が好ましい。 特に貫通孔の相当直径が0.7〜３mm、セル肉厚
が0.2〜0.5mm、開口率が50％以上の範囲にある形
状をもつハニカムが好ましい。触媒の貫通孔の相
当直径が、３mmを越えると触媒の幾何学的表面積
が低下するので脱臭効率の低下を招き好ましくな
い。又、0.7mm未満の場合、圧力損失が著しく上
昇すると同時に、処理ガス中に含まれるダストに
よる閉塞が生じやすくなり、かつ紫外線の照射効
率が悪くなり好ましくない。 成型物を50〜200℃で乾燥後300〜700℃好まし
くは350〜600℃で１〜10時間、好ましくは２〜６
時間空気流通下で焼成して触媒を得ることができ
る。 また、さらに担体を使用することも可能であ
る。担体としては、例えばアルミナ、シリカ、シ
リカアルミナ、ベントナイト、ケイソウ土、シリ
コンカーバイト、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、軽石、活性
炭、無機繊維などを用いることができ、例えば粒
状のシリコンカーバイトにTiO2−SiO2と他の触
媒成分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。もちろん触
媒調製法はこれらの方法に限定されるもではな
い。 さらには、活性炭とTiO2−SiO2、TiO2−ZrO2
および／またはTiO2−SiO2−ZrO2を用いて以下
に示す方法により完成触媒が得られる。一例を示
せばTiO2−SiO2粉体と活性炭粉体を良く混合し、
必要ならば成形助剤を添加し、適量の水を添加し
つつ混合、混練し、所望の形状に形成する。次に
成形物を乾燥し、更に必要ならば焼成する。活性
炭の形状は粉末状が一般的であるが、矩繊維状を
一部使用することもできる。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
可能である。 成形物の乾燥は50〜200℃で行ない、焼成は成
形物中に可燃性の活性炭を含んでいるため、非酸
化雰囲気下で行なうことが好ましいが、可燃性物
質の少ない場合空気中でも行なえる。 焼成温度は200〜600℃で１〜10時間で必要なけ
れば乾燥のみの方が好ましい。 本発明による触媒は、対象として、食品貯蔵
庫、ごみ貯蔵所、し尿処理場、下水処理場、ごみ
焼却場、クリーニング印刷工場、ペンキ工場およ
び一般化学工場等から排出されるガスの処理に使
用できる。 本発明の触媒による脱臭方法は、悪臭成分を含
有するガス流通路に脱臭触媒を設置し、触媒上に
紫外線を照射して、悪臭成分を酸化除去する方法
である。紫外線の波長は、200〜400nｍが適当で
あり、水銀灯、キセノン灯を単独あるいは併用す
ることにより発生させることができる。 本発明の触媒は、紫外線照射下での悪臭成分の
酸化分解除去能力にすぐれているとともに、悪臭
成分の吸着能力にもすぐれている。特に活性炭を
添加することにより吸着能力が増している。上記
の２つの能力を兼ね備えている本発明の触媒を以
下の様に使用することは非常に有用である。つま
り最初紫外線を照射せず、悪臭成分を触媒上に吸
着させ、その後紫外線を照射して悪臭成分の酸化
分解除去を行う。以上の行程を繰り返して脱臭を
行う方法である。この方法により電力消費の節約
ができ、紫外線ランプの寿命を長くすることがで
きる。 以下に実施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
述べる方法で調製した。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400にアンモニア水（NH3、25％）
280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）24Kg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153を水300に添加
して希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ゲルを濾過、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格子状ハニカム脱臭触
媒を調製した。 上記TS−１粉体10Kgに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外形が縦50mm、横
50mm、長さ100mmの格子状ハニカム（肉厚0.3mm、
目開き1.4mm）に成形し、150℃で５時間乾燥し
て、その後300℃で２時間空気雰囲気下で焼成し
てTS−1Hなる脱臭触媒を得た。 実施例 ２ TiO2−ZrO2を以下に述べる方法で調製した。 水１m3にオキシ塩化ジルコニウム［ZrOCl2・
8H2O］19.3Kg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78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ゲルを濾過し、
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時間乾燥した。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TZ−1Hなる触媒を調製した。 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TSZ−1Hなる触媒を調製した。 実施例 ４ 実施例１で得られたTS−１粉体7.5Kgと市販活
性炭2.5Kg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外形が縦50
mm、横50mm、長さ100mm格子状ハニカム（肉厚0.3
mm、目開き1.4mm）に成形し、150℃で２時間乾燥
して、BET表面積が380m2／ｇの完成触媒を得
た。 実施例 ５ 第１図に示すフアン、紫外線ランプおよび触媒
装着部よりなる脱臭装置に、実施例１〜４におい
て調製した触媒50mlを装着後、この脱臭装置を
500の密封容器内に置き、硫化メチルを容器内
が20ppmの濃度になるように導入後、脱臭装置の
フアンを回し、紫外線ランプを点灯し、１時間後
の硫化メチル濃度を測定した。その結果を表−１
に示す。 比較例 １ 触媒なしで、実施例５に記載の試験を行つた。
その結果を表−１に示す。 比較例 ２ 実施例１で得たTS−１を800℃で６時間空気雰
囲気下で焼成した。この粉体の組成は、TiO2：
SiO2＝４：１（モル比）で、BET表面積は、70
m2／ｇであつた。この粉体を以下、実施例と同様
な手続で完成触媒を得た。これを実施例５と同じ
方法で試験を行い、その結果を表−１に示す。 【表】
第１図は、本発明において用いる脱臭装置の１
例を示す概略図である。 １：紫外線ランプ、２：脱臭触媒、３：フア
ン。
例を示す概略図である。 １：紫外線ランプ、２：脱臭触媒、３：フア
ン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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含有し
てなり、かつ該複合酸化物の比表面積が少なくと
も100m2／ｇであることを特徴とする紫外線照射
による脱臭用触媒。 ２ 該触媒の５〜90重量％が活性炭で置換されて
なることを特徴とする請求項１記載の触媒。 ３ 触媒の形状が貫通孔の相当直径が0.7〜３mm、
セル肉厚が0.2〜0.5mm、開口率が50％以上の範囲
にあるハニカム形状であることを特徴とする請求
項１または２記載の触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087217A JPH01262944A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 脱臭触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087217A JPH01262944A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 脱臭触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01262944A JPH01262944A (ja) | 1989-10-19 |
| JPH0555184B2 true JPH0555184B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=13908748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63087217A Granted JPH01262944A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 脱臭触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01262944A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000110064A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-04-18 | Toray Ind Inc | 機能性を有する繊維構造物 |
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| WO2005051541A1 (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-09 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | ジルコニア添加チタニア光触媒粉体及びその製造方法 |
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| KR101743317B1 (ko) * | 2013-09-26 | 2017-06-05 | (주)엘지하우시스 | 광촉매재를 이용한 엘이디 광촉매 모듈 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52122293A (en) * | 1976-04-08 | 1977-10-14 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Catalyst for purifying nox |
| JPS58110414A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Tokuyama Soda Co Ltd | 無機酸化物及びその製造方法 |
| JPS60187322A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 廃棄物の浄化方法 |
| JPS62176541A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-08-03 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | オゾン分解剤 |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63087217A patent/JPH01262944A/ja active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000110064A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-04-18 | Toray Ind Inc | 機能性を有する繊維構造物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01262944A (ja) | 1989-10-19 |
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