JPH0759294B2 - 光触媒による脱臭方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、家庭やオフィス内の悪臭（調理臭、たばこ
臭、体臭、ペット及びトイレの臭いなど）の脱臭方法に
関するものである。

従来の技術 家庭やオフィスで発生する悪臭（調理臭、たばこ臭、体
臭、ペット及びトイレの臭いなど）の成分は、窒素化合
物（アンモニア、アミン類、インドール、スカトールな
ど）、硫黄化合物（硫化水素、メチルメルカプタン、硫
化メチル、二硫化メチル、二硫化ジメチルなど）、アル
デヒド類（ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドな
ど）、ケトン類（アセトンなど）、アルコール類（メタ
ノール、エタノールなど）、脂肪酸及び芳香族化合物な
ど、多種多様である。

従来、家庭やオフィスで発生するこれら悪臭を脱臭する
には、局所的に消臭する方法と、送風機と組み合わせて
脱臭装置として、より広い空間の消臭をする方法とがあ
る。

局所的に消臭する方法としては、薬剤と発生源とを化学
反応させる方法、芳香剤で悪臭をマスキングする方法等
が上げられる。

また、より広い空間を消臭する方法としては活性炭やゼ
オライトで悪臭を吸着する方法及び薬剤を添着した吸着
剤に悪臭を濃縮し反応させる方法などを送風機と組み合
わせて消臭する方法がある。

発明が解決しようとする課題 この様に様々な脱臭方法が使用されているが、化学反応
させる薬剤、悪臭をマスキングする芳香剤共に、悪臭と
反応した後、再生はほとんど不可能である。また吸着剤
の場合も、吸着容量が飽和すると脱臭性能は著しく低下
する。従って、どの場合においても定期的に新しいもの
との交換が必要になってくる。

さらに、現在悪臭の消臭に最も有効とされている活性炭
においても 窒素化合物（アンモニア、アミン類）と、
アルデヒド類（ホルマリン、アセトアルデヒド、アクロ
レインなど）に対する吸着力が弱かった。

また、活性炭にアンモニア、トリメチルアミン等の窒素
化合物と化学反応を起こす有機酸及び無機酸を添着する
ことにより これら窒素化合物を効果的に消臭すること
を可能とし、またその吸着容量を大きくした方法も有
る。

しかし、ホルマリン、アセトアルデヒド、アクロレイン
などのアルデヒド類は 活性炭にアニリンを添着した消
臭剤が有効であるが、アニリンの添着容量が低いため、
アルデヒド類の吸着容量が小さく寿命が短い、最近の家
具及び新建材から発生する臭い、たばこの臭い成分内に
は、ホルマリン、アセトアルデヒドなどが多量に存在す
るが、有効な脱臭方法は見い出されていなかった。

本発明は、従来脱臭が困難だったアルデヒド類及びその
他の悪臭物質を効果的に脱臭し、また、長期間その性能
を維持することを可能にする脱臭方法を提供することを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成する為に、本発明の光触媒による脱臭方
法は、金を添着した金属酸化物と 被酸化性化合物およ
び酸素を含む気体の存在下で 前記金属酸化物に、紫外
線を照射するものである。

作用 一般に光触媒反応の触媒として知られている酸化チタン
単独使用に比較して 酸化チタンに金を添着した場合の
ほうが、アルデヒド類の酸化分解力が 極めて高くなる
ことを本発明者等は見い出だした。本発明の金の添着し
た金属酸化物は、紫外線照射によって分解を効率良く起
こすものである。上記の金添着する金属酸化物の作用原
理に就いては、現在詳細に解析中であるが、金属酸化物
は紫外線照射により価電子帯から伝導帯へ電子が励起さ
れ、伝導帯に電子が価電子帯に正孔を生じる。この様に
して金属酸化物の内部に生成された電子および正孔がア
ルデヒド類と反応に寄与するためには、反応の場である
表面にでてくる必要がある。この表面に到達するまでの
過程において電子と正孔の再結合がおこり表面に到る電
子と正孔の数は減少することになる。また 多少なりと
も表面上において再結合がおこる。以上のような電子と
正孔の再結合による反応収率の低下を最小限に抑えるた
め、電子と正孔をそれぞれ空間的に遠く離された場所に
導くことである。本発明の場合、添着された金において
Ｈ＋ｅ→12Hなどの還元反応が起こりやすいために、Ｈ
とｅが金に向かって移動し、電子と正孔の空間的な分離
が実現する。この結果 電荷分離がおこり 金において
還元反応（電子の関与する反応）が、単独または混合さ
れた金属酸化物において酸化反応（正孔の関与する反
応）が効率良く行われるものと推定される。本発明の脱
臭方法は、アレデヒド類の長期無臭化にすぐれているだ
けでなく 他の悪臭物質である窒素化合物（アンモニ
ア、アミン類、インドール、スカトール等）、硫黄化合
物（硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫
化メチル、二硫化ジメチルなど）、アルデヒド類（ホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド等）、ケトン類（アセ
トンなど）、アルコール類（メタノール、エタノールな
ど）、脂肪酸及び芳香族化合物も酸化分解により無臭化
する。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。

添着する金は塩化金酸、三塩化金などの金塩を用いて金
属酸化物の表面に添着する。

また、金属酸化物として代表的なものに酸化チタン単独
及びそれに酸化タングステン、酸化イットリウムなどと
いった各種金属酸化物を混合したものがある。

本発明に使用する紫外線は高圧水銀灯、超高圧水銀灯、
低圧水銀灯、キセノン灯などを単独または併用すること
により発生させる。本発明に用いる金添着した金属酸化
物は、光源の周囲に均一に散布するか支持体を設けてそ
れに塗布または含浸するなどして使用する。

次に 具体的な実施例について詳細に説明する。実施例
で使用した光触媒は、アナターゼ型酸化チタンの粉末に
金を還元法で添着した触媒である。まず、塩化金酸の水
溶液を純水に分散させその中に水酸化ナトリウムを加え
それが溶解した後、粒径02〜03μｍのアナターゼ型酸化
チタンの粉末を懸濁させる。撹拌しながらその中にホル
マリンを滴下し その後50〜60℃の乾熱器で30分加熱す
る。この懸濁液を水に分散させた後長時間沈殿させ、上
澄をかなり除いた後酢酸を加えpH4以下にする。次に沈
殿を過し酢酸が残らないように充分水洗し減圧乾燥で
70〜80℃で乾燥した後触媒だけを550℃で熱処理する。

比較例では、粒径02〜03μｍのアナターゼ型酸化チタン
の粉末を用いた。

この触媒を、第１図に示す直径683mmのアルミニウム底
で 壁面が高さ20mmの石英でできたプレート１のなかに
均一に分散させこれをステンレスの台２にのせ、図に示
す内容積36ιアルミニウム製の反応容器３のなかに 光
源４から100mm離れた位置に置いた。光源４は10Wの殺菌
灯（紫外線出力約18W,主波長254mm）を用いた。この反
応器３の中にアセトアルデヒドの飽和ガスをサンプリン
グ口６より注入し、ファン５で撹拌して濃度を均一にし
初期濃度を測定した。次に殺菌灯を点灯し、アセトアル
デヒドの濃度の経時変化をガスクロマトグラフィで調べ
た。金添着触媒に紫外線を照射しなかった場合、触媒を
使用しないで紫外線だけ照射した場合及びアナターゼ型
酸化チタンの粉末のみに紫外線を照射した場合とを比較
して第２図に示す。この場合の条件は第１表に示すが、
アセトアルデヒドの初期濃度は35ppm付近とする。第２
図の横軸は時間（分）縦軸は濃度に比例するガスクロマ
トグラフのピーク面積である。

金を添着する金属酸化物としては、本実施例のように酸
化チタン単独で使用する以外に 酸化チタンと酸化タン
グステンといった混合金属酸化物を使用しても同様の効
果が見られる。

発明の効果 金添着した金属酸化物に紫外線を照射すると、それらと
共存している酸素を含む気体中のアセトアルデヒドは非
常に効果的に分解され無臭化してしまう。この様に従来
活性炭で消臭することの非常に困難であったアセトアル
デヒドを本発明においては低濃度にまで分解し無臭化す
ることが可能になった。また、アセトアルデヒドの分解
に限らず他の悪臭物質である窒素化合物（アンモニア、
アミン類、インドール、スカトールなど）、硫黄化合物
（硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化
メチル、二硫化ジメチルなど）、ケトン類（アセトンな
ど）、アルコール類（メタノール、エタノールなど）、
脂肪酸及び芳香族化合物も分解し無臭化してしまう。本
発明は、単独あるいは他の吸着剤及び科学的方法を組み
合わせることで、すぐれた脱臭性能を発揮すると同時
に、長期にわたりその性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光触媒の分解性能を測定する装置の断
面図、第２図は第１図の測定装置で測定したアセトアル
デヒドの分解曲線図である。 １……触媒、２……光源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金を添着した金属酸化物と、被酸化性化合
   物および酸素を含む気体の存在下で 前記金属酸化物
   に、紫外線を照射する光触媒による脱臭方法。