JP2000061241A - 環境触媒を用いた空気清浄器及び空気清浄システム - Google Patents

環境触媒を用いた空気清浄器及び空気清浄システム

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JP2000061241A
JP2000061241A JP10233169A JP23316998A JP2000061241A JP 2000061241 A JP2000061241 A JP 2000061241A JP 10233169 A JP10233169 A JP 10233169A JP 23316998 A JP23316998 A JP 23316998A JP 2000061241 A JP2000061241 A JP 2000061241A
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gas
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、空気清浄作用を持つ触媒(以下環
境触媒)に関し、特にフラーレン類と光触媒との複合化
により、大量に汚染空気を清浄化できる環境触媒、及び
その環境触媒を用いた空気清浄器を提供することを目的
とする。 【解決手段】 フラーレン類を含む炭素材料の薄膜表面
に光触媒及び貴金属を担持することにより、多量のガス
の吸着と脱着の効率を高められるため、光触媒への被処
理物質の到達効率を高めることができるとともに、容易
に吸着物を外部へ放出することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気清浄作用を持
つ触媒(以下環境触媒)に関し、特にフラーレン類と光
触媒との複合化により、大量に汚染空気を清浄化できる
環境触媒、及びその環境触媒を用いた空気清浄器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、光触媒が空気の浄化に有効な物質
として注目をあびている。これは、光触媒に一定波長の
光を照射することにより、光触媒の価電子帯の電子が光
エネルギーを得て伝導帯に移り、これにより生じた電子
と正孔が光触媒の周囲に存在する有機化合物等に作用
し、酸化還元反応等の化学反応を起こさせる性質を利用
したものである。したがって、ほとんどの半導体がこの
ような光触媒作用を有し、なかでも安定性(耐熱、耐薬
品)が良いことから、TiO2が用いられることが多
い。
【0003】このような光触媒は、それ自体は吸着能力
が充分でないため、単独で用いた場合は、処理対象物が
光触媒まで到達しにくく、処理能力に限界があった。ま
た、光触媒をアルミナなどのセラミックスに担持する技
術もあるが、セラミックスそのものが、吸着能力に乏し
いため、光触媒に処理対象物を到達させるために、処理
対象物の濃度勾配をつけたり、また送風機により強制的
に到達させる手段を設けたり、一般に処理効率が悪かっ
た。
【0004】こういった欠点を克服するために、光触媒
を活性炭に代表される炭素系材料と併用して用いる発明
の開示がなされている。例えば、特開平2−20782
4号公報及び特開平4−34444号公報では、活性炭
層と光触媒層を独立に設けた空気清浄装置に関する開示
がある。これら発明の目的は、活性炭で処理しきれない
低沸点窒化物や、低沸点アルデヒドの処理を光触媒で分
担し、活性炭の寿命をのばすことを目的としている。確
かに、光触媒単独、あるいは活性炭単独で処理するより
効率的にガスを処理することができるが、それぞれが独
立して用いられているため、処理量には限界がある。ま
た、活性炭の吸着能力が劣化してきたら、活性炭を取り
替えるか、加熱により、吸着物質を放出させて、光触媒
により処理する方式を採用している。加熱による放出の
場合、比較的高温の加熱が必要とされ、大量のガスを安
定して処理することが必要な用途には向かない。
【0005】また、特開平8−332378号公報にお
いては、Ti存在下で、炭素化及び賦活化された酸化チ
タン担持活性炭を主成分とする脱臭性光触媒に関する発
明の開示がなされている。この触媒は、具体的には活性
炭素前駆体有機化合物とTi含有の溶液を均一に混合
し、焼成により炭素化し、水蒸気等で高温処理すること
により賦活化され調製される。この結果できる触媒は活
性炭上に光触媒が担持された複合触媒であり、処理対象
物が、光触媒の近傍の活性炭に吸着されるため、処理対
象物の光触媒への到達効率がよい。しかしながら、活性
炭や炭素繊維では、吸着能力が高すぎるために、大量に
ガスを処理するといった観点からは、いくつかの問題を
抱えていた。
【0006】すなわち、活性炭や炭素繊維は、一旦吸着
したガスを脱着しにくく、そのためガスを処理するにし
たがって急速に吸着率が低下するといった問題や、加熱
により吸着したガスを放出し、触媒を再生する際も、比
較的高温を要し、大量に汚染ガスを処理するといった観
点からは、実用化する上で問題があった。
【0007】このように、光触媒と炭素系材料の併用
や、光触媒と活性炭や炭素繊維との複合化といった従来
技術は存在したものの、大量に、安定して高効率にガス
を処理する技術についての開示はなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑みなされたものであり、光触媒とフラーレン類との複
合化により、処理対象物の吸着、脱着を容易な、大量の
ガス処理が可能な環境触媒を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、処理対象物を
含むガスを吸着するフラーレン類を含む炭素材料と処理
対象物を分解する光触媒とを含むことを特徴とする複合
触媒に関する。
【0010】さらに本発明は、処理対象物を含むガスを
吸着するフラーレン類を含む炭素材料と処理対象物を分
解する光触媒からなる複合触媒であって、前記フラーレ
ン類を含む炭素材料が、担体上に層状に形成されてお
り、この層状に形成されたフラーレン類を含む炭素材料
の上に、光触媒粒子が配置されている構造を有する複合
触媒に関する。
【0011】さらに本発明は、処理対象物を含むガスを
吸着するフラーレン類を含む炭素材料と処理対象物を分
解する光触媒及び貴金属からなる複合触媒であって、前
記フラーレン類が、担体上に層状に形成されており、こ
の層状に形成されたフラーレン類を含む炭素材料の上
に、前記光触媒粒子が配置されており、前記層状に形成
されたフラーレン類を含む炭素材料及び前記光触媒粒子
の両方の表面に、貴金属微粒子が配置されている構造を
有する複合触媒に関する。
【0012】さらに本発明は、上記の複合触媒を有する
反応容器と、前記反応器中で複合触媒に紫外線または可
視光を照射する光照射手段と、前記複合触媒を加熱冷却
する加熱冷却手段とを有する空気清浄器に関する。
【0013】さらに本発明は、上記空気清浄器を少なく
とも2以上有する空気清浄システムであって、処理対象
物を含むガスを導入する導入口と、導入した該ガスを2
以上の前記空気清浄器に分配するガス流路切換手段と、
前記2以上の前記空気清浄器のうち少なくとも1の空気
清浄器の複合触媒を加熱しているときに、他の空気清浄
器の複合触媒を冷却する制御手段とを有する空気清浄シ
ステムに関する。
【0014】本願発明者は、フラーレン類が、活性炭と
比較すると、大量のガスの吸着が可能であり、比較的低
温で、吸着ガスを放出する物性を発見し本願発明に到っ
た。
【0015】すなわち、フラーレン類と光触媒を複合化
することにより、処理ガスの光触媒への到達効率が良い
ことはもちろん、光触媒の近傍に存在するガス量が増加
し、効率良く分解処理することが可能となる。さらに、
フラーレン類が、比較的低温で吸着ガスを放出する性質
を利用して、加熱により非処理ガスを放出したり、すで
に分解したガスを放出することが可能であり、複合触媒
の再活性化が、容易に行える。
【0016】この環境触媒を利用して、大量にガスを処
理する空気清浄器を作成できる。例えば、反応容器中に
本願発明の複合触媒が配置されており、該複合触媒に紫
外線または可視光を照射する手段を有し、該複合触媒を
加熱冷却できる加熱冷却機構を設けられている空気清浄
器が挙げられる。この装置は、前記複合触媒の構成をと
ることにより、大量のガスの分解処理が可能になるとと
もに、複合触媒を加熱し、冷却することにより、非処理
ガスや分解済みガスを放出し、触媒の再活性化が可能と
なる。さらに、この空気清浄器を2系列以上有し、複合
触媒の加熱、冷却を交互に行える機構を有する空気清浄
システムが挙げられる。この装置の利点は、大量のガス
処理が可能な点と、複合触媒の再活性化が交互になされ
るため、長期間の連続運転を保守作業なしに高効率にで
きる点である。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の環境
触媒の一実施形態の断面図を示す。図1においては、担
体である基板11上に、フラーレン類を含む炭素材料1
2が層状に形成されており、この層状に形成されたフラ
ーレン類を含む炭素材料の上に光触媒粒子13が、配置
された構造となっている。
【0018】フラーレン類としては、C60、C70
76、C78、C82、C84が挙げられる。これらの一群の
化合物は、多量の分子を吸着しやすい性質を有するとと
もに、比較的低温で、吸着した分子を放出しやすいとい
う性質を有する。この理由は定かではないが、これら化
合物はサッカーボール状やラグビーボール状の特異な分
子構造を有するために、同じく炭素同素体であるダイヤ
モンドやグラファイトにはない特異な性質を有するので
はないかと発明者は考えている。
【0019】本図においては、担体として平らな基板状
のものを用いて、その上にフラーレン類を含む炭素材料
を層状に形成しているが、紫外線を照射した際に、紫外
線があたるような形状であれば、どのような形状のもの
を用いてもよい。例えば、ハニカム状に成形された成形
物であっても、繊維状のものを編んだ構造のようなもの
であっても良い。担体の表面はフラーレン類を含む炭素
材料に覆われるため、材質としては、光触媒の担持プロ
セスや、空気清浄器運転時の加熱温度に対して耐熱性が
あれば、特に限定されないが、広い表面積を有する多孔
質担体の方が好ましい。例えば、触媒の担体として用い
られる、アルミナ、ゼオライト、シリカゲル、シリカア
ルミナ等が好適に用いられる。
【0020】フラーレン類を層状に形成する方法として
は、例えば、分子線蒸着による方法等もあるが、もっと
簡便には、ベンゼン等の非極性溶媒にフラーレン類を溶
解した後、この溶液に担体を浸漬し、その後この担体を
不活性ガス中で400℃程度の温度で加熱乾燥すること
により、担体上にフラーレン類を層状に形成することが
できる。フラーレン類層の厚みとしては、0.5μm〜
10μm程度が好ましい。
【0021】フラーレン類は、実質的に主成分であれば
よく、成形性、成膜性やコストを考慮し、活性炭や炭素
繊維等の炭素材料に薄めて使用することができる。例え
ば、このような炭素材料を、50%以内の範囲で、さら
に好ましくは10%以内の範囲でフラーレン類に添加
し、成形性の向上を図ることができる。
【0022】次にこの層状に形成したフラーレン類を含
む炭素材料の上に、光触媒を配置して、複合触媒を形成
する。理論的には、半導体であれば光触媒作用を有し、
光触媒として使用することが可能であるが、2〜3eV
程度のバンドギャップを有する、例えば、CdS(バン
ドギャップ2.5eV)、TiO2(バンドギャップ
3.0eV)、SrTiO3(バンドギャップ3.2e
V)、GaP(バンドギャップ2.2eV)等を好適に
用いることができる。光触媒の配置形状であるが、例え
ば、層状に形成されたフラーレン類を含む炭素材料の上
に、ストライプ状、格子状に形成することも可能である
が、より表面積を得やすい粒子状に分散させた配置形状
が好ましい。
【0023】このような形状を得るためには、層状に形
成されたフラーレン類を含む炭素材料の上にスパッタ蒸
着により結晶を成長させたり、フラーレン類を含む炭素
材料が形成された基板を、光触媒または、その前駆体を
含む溶液に浸漬し、基板表面に析出させ、さらに焼成し
たり、光触媒またはその前駆体を含む溶液に浸漬し、紫
外線を照射することにより、粒子状に光触媒を形成でき
る。光触媒の粒径としては、平均粒径100μm以下が
好ましい。
【0024】さらに、図2のように、フラーレン類を含
む炭素材料と光触媒の上に貴金属微粒子を配置すること
もできる。基板21の上に、フラーレン類を含む炭素材
料が層状に形成されており、その上に光触媒23が配置
されており、さらに、貴金属24の微粒子が配置された
構造となっている。
【0025】貴金属としては、例えばPd、Pt、R
h、Ru、Ir、Au、Agが挙げられる。また、それ
ら2種類以上を組み合わせたものも考えられる。
【0026】このような貴金属微粒子との複合化によ
り、光触媒に光を照射したときに生じる電子と正孔の分
離を効率良く行い、光触媒としての性能向上が図れる。
【0027】このような配置形状を得るためには、貴金
属元素を含む溶液に、図1に示した基板を浸漬し、その
後還元処理することにより、微粒子を析出させることが
できる。貴金属微粒子の粒径は、平均粒径500nm以
下が好ましい。また、2種類以上の貴金属を含む溶液を
用いることにより、合金化あるいは複合化しても良い。
【0028】このように、比較的低温で大量のガスの吸
脱着を可能にするフラーレン類の層上に光触媒や貴金属
材料が配置されており、光触媒に紫外線を当てたときに
生成される活性酸素やラジカルがフラーレン類に吸着さ
れている多量の被処理物質と有効に反応でき、高効率に
被処理物質の分解が可能になるのである。
【0029】図3は本発明の環境触媒を用いた空気清浄
システムの一実施形態を示した図である。この図は、2
系列の空気清浄器と加熱冷却手段及びガス流路切換手段
を有する空気清浄システムを示す。
【0030】まず、環境触媒を用いて、処理対象物を含
むガス(以下汚染ガス)を処理する空気清浄器について
説明する。この空気清浄器は、反応容器37(本図で
は、38と同一)、本願発明の環境触媒31(本図で
は、32と同一)、紫外線照射手段33(本図では、3
4と同一)及び加熱冷却手段38(本図では、2系列の
空気清浄器で共通して用いている)を有する。
【0031】反応容器は、汚染空気を一定時間滞留さ
せ、処理するための容器である。また、紫外線照射手段
は、例えば、紫外線ランプなどの紫外線を照射するため
の手段で、照射光の波長は、光触媒が、もっとも高い処
理能力を奏する波長を選択することができる。例えば、
光触媒として、TiO2を選択した場合、254nmの
波長の紫外線光を照射する水銀ランプを好適に用いるこ
とができる。
【0032】加熱冷却手段は、複合触媒の再活性化を行
うための加熱冷却手段であり、複合触媒を加熱すること
により、主にフラーレン類を含む炭素材料が吸着した非
処理ガスや光触媒により分解された処理済みのガスを放
出させ、その後に速やかに冷却することのより、効率良
く触媒の再活性化を行う。また、処理運転中に複合触媒
を冷却し、再活性化時に複合触媒を加熱する方式をとっ
ても良い。
【0033】加熱の能力としては、フラーレン類が、低
温におけるガス放出性がよいため、40℃〜60℃程度
に加熱できればよく、通常用いるヒータによる加熱で充
分である。活性炭や炭素繊維と光触媒を複合化した複合
触媒の場合は、少なくとも100℃以上要することを考
えると、かなり低温で再活性化することができ、プロセ
ス上、格段に有利である。。また、冷却能力について
は、複合触媒を0℃以下に冷却する能力があれば十分で
あり、例えば、0℃以下程度に冷却された冷媒を、熱的
に接触させることで達成できる。
【0034】次にこの空気清浄システムの運転方法につ
いて説明する。汚染空気を、図中のガス入口から導入
し、ガス導入流路切換手段(図中バルブ39)によっ
て、流路1または流路2のどちらかに導く。例えば、流
路1を通じて反応容器37に汚染空気を導入し、環境触
媒31と光照射手段33により、分解処理する。この
際、加熱冷却手段35により、環境触媒31は冷却され
ている。また、同時にガス排気切換手段(図中バルブ4
0)によって、反応容器37の分解済みガスを排気する
ように制御する。ある一定時間処理することにより、環
境触媒31の処理能力が劣化してきたら、今度汚染ガス
を流路2を通じて反応容器38に導入し、反応容器37
の場合と同一の操作を行う。したがって、バルブ39、
40がともに流路2に対して開放されており、流路1に
対しては、閉鎖された状態となっている。このとき、加
熱冷却手段35により、環境触媒31を加熱処理し、再
活性化する。次に環境触媒32の処理能力が劣化してき
たら、環境触媒31の場合と同様の操作で、再活性化す
る。このようにガス導入流路切換手段、ガス排気流路切
換手段及び加熱冷却手段を制御手段38によりシステマ
ティックに制御することにより、長期間保守作業をせず
に運転することが可能となる。
【0035】(実施例1)市販の精製されたC60微粒子
をベンゼンに溶解させた溶液中にアルミナ基板を浸し、
ヘリウムやアルゴンや窒素などの不活性ガス中で約40
0℃に加熱して、溶媒を蒸発させて基板上にC60微粒子
薄膜を形成した。硫酸チタン10gを水50gに溶解さ
せて作った硫酸チタン溶液中に表面にC60膜を形成した
アルミナ基板を浸し、十分に攪拌しながら濃度14%ア
ンモニア水をpH7.0となるまで徐々に加える。その
後、溶液を昇温して60℃に保ち、24時間放置した。
基板を洗浄し、窒素雰囲気中110℃で2時間焼成し
た。その後、基板のSEM装置による観察によって、ア
ルミナ基板の表面に数10nmの粒子からなる厚さ約1
0μmのC60薄膜が形成され、その上に光触媒である酸
化チタンの粒子(平均粒径が約5μm程度)が形成され
ていることを確認できた。本実施例では、フラーレン以
外の炭素材料は使用していない。以上のようにしてアル
ミナ基板上に形成したC60と酸化チタンからなる触媒を
図3に示したような2つのガス流路を持つ反応システム
のそれぞれの反応容器に設置し、触媒に照射できる位置
に紫外線ランプを設けた。ガス導入側の触媒を10℃以
下に冷却し、被処理物質としてアセトアルデヒド10p
pmを含む空気を一方の流路に導入して封入した。20
分後に反応容器の残留ガスをサンプリングして、GC−
MS装置で分析した結果、被処理物質であるアセトアル
デヒドは検出限界以下であった。さらに、その後、バル
ブを切り替えて、もう1方流路の反応容器の触媒を10℃
以下に冷却し、同じ被処理物質を含むガスを導入、封入
し、反応が終了した流路の方の触媒は30℃程度以上に
加熱して吸着ガスを放出できるようにした。放出ガスを
GC−MS装置で分析したところ、被処理物質であるア
セトアルデヒドは検出限界以下であった。以上のような
反応を繰り返して処理試験を長期に行なったところ、3
000時間処理した後でも、処理性能の劣化は見られな
かった。
【0036】(実施例2)実施例1に記載したC60微粒
子薄膜と酸化チタンが表面に形成されたアルミナ基板を
塩化パラジウム43gと塩化白金酸アンモニウム46g
を水500gに溶かした溶液に浸し、加熱して80℃と
して24時間放置した後に、40℃にして、さらに96
時間放置した。そのように得られた基板を洗浄した後、
水素雰囲気中(SV/h−1=12000)下120℃
で2時間加熱処理し、その後400℃で1時間加熱処理
した。そのようにして得られた基板表面をSEM装置で
観察したところ、酸化チタン粒子の表面にPd−Ptの
微粒子(平均粒径:200nm程度)が形成されている
ことを確認できた。以上のようにして得られた基板を実
施例1と同じ反応システムの2つの反応容器中に設置し
た。被処理物質としてトリメチルアミン20ppmを冷
却した触媒の反応容器の方へ導入し、封入した。20分
後に封入ガスをサンプリングして、GC−MS装置で分
析した結果、被処理物質であるトリメチルアミンは検出
限界以下であった。実施例1と同じ封入と放出プロセス
を繰り返して行なったところ、放出ガス中のトリメチル
アミンは検出限界以下であり、3000時間後でも処理
性能の低下は見られなかった。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の環境触媒
は担体上にフラーレン類を含む炭素材料を薄膜状に形成
し、その上に光触媒あるいは光触媒と貴金属材料を形成
したものであり、フラーレン類が持つ多量のガスの吸脱
着性能によって光触媒への被処理物質の到達効率を高め
られ、かつ吸着ガス(特に非処理ガス)の放出が容易に
なることから、長期にわたって高効率な処理能力を維持
できることになる。また、この触媒を用いた空気清浄器
はガスの吸着及び放出を容易にできるため、長時間にわ
たって処理能力を維持できることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合触媒の一実施形態を示す断面図で
ある。
【図2】本発明の複合触媒の一実施形態を示す断面図で
ある。
【図3】本発明の複合触媒を用いた空気清浄器システム
の一実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
11 基板 12 フラーレン類層(炭素材料を含む) 13 光触媒粒子 21 基板 22 フラーレン類層(炭素材料を含む) 23 光触媒粒子 24 貴金属微粒子 31、32 環境触媒 33、34 紫外線照射手段 35 加熱冷却手段 36 制御器 37、38 反応容器 39 ガス導入流路切換手段 40 ガス排出流路切換手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7月26日(1999.7.2
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 環境触媒を用いた空気清浄器及び空気
清浄システム
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の空気清
浄器を少なくとも2以上有する空気清浄システムであっ
て、処理対象物を含むガスを導入する導入口と、導入し
た該ガスを2以上の前記空気清浄器に分配するガス流路
切換手段と、前記2以上の空気清浄器のうち少なくとも
1の空気清浄器の複合触媒を加熱しているときに、他の
空気清浄器の複合触媒を冷却する制御手段とを有する空
気清浄システム。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気清浄作用を持
つ触媒(以下環境触媒)に関し、特にフラーレン類と光
触媒との複合化により、大量に汚染空気を清浄化できる
環境触媒を用いた空気清浄器に関する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑みなされたものであり、光触媒とフラーレン類との複
合化により、処理対象物の吸着、脱着を容易な、大量の
ガス処理が可能な環境触媒を用いた空気清浄器を提供す
ることを目的とする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、処理対象物を
含むガスを吸着するフラーレン類を含む炭素材料と処理
対象物を分解する光触媒とを含むことを特徴とする複合
触媒を有する反応容器と、前記反応器中で複合触媒に紫
外線または可視光を照射する光照射手段と、前記複合触
媒を加熱冷却する加熱冷却手段とを有する空気清浄器
関する。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】さらに本発明は、処理対象物を含むガスを
吸着するフラーレン類を含む炭素材料と処理対象物を分
解する光触媒からなる複合触媒を有する反応容器と、前
記反応器中で複合触媒に紫外線または可視光を照射する
光照射手段と、前記複合触媒を加熱冷却する加熱冷却手
段とを有する空気清浄器であって、前記フラーレン類を
含む炭素材料が、担体上に層状に形成されており、この
層状に形成されたフラーレン類を含む炭素材料の上に、
光触媒粒子が配置されている構造を有することを特徴と
する空気清浄器に関する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】さらに本発明は、処理対象物を含むガスを
吸着するフラーレン類を含む炭素材料と処理対象物を分
解する光触媒及び貴金属からなる複合触媒を有する反応
容器と、前記反応器中で複合触媒に紫外線または可視光
を照射する光照射手段と、前記複合触媒を加熱冷却する
加熱冷却手段とを有する空気清浄器であって、前記フラ
ーレン類が、担体上に層状に形成されており、この層状
に形成されたフラーレン類を含む炭素材料の上に、前記
光触媒粒子が配置されており、前記層状に形成されたフ
ラーレン類を含む炭素材料及び前記光触媒粒子の両方の
表面に、貴金属微粒子が配置されている構造を有するこ
とを特徴とする空気清浄器に関する。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】削除
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の空気
清浄器に用いられる環境触媒の一実施形態の断面図を示
す。図1においては、担体である基板11上に、フラー
レン類を含む炭素材料12が層状に形成されており、こ
の層状に形成されたフラーレン類を含む炭素材料の上に
光触媒粒子13が、配置された構造となっている。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気清浄
器に用いる環境触媒は担体上にフラーレン類を含む炭素
材料を薄膜状に形成し、その上に光触媒あるいは光触媒
と貴金属材料を形成したものであり、フラーレン類が持
つ多量のガスの吸脱着性能によって光触媒への被処理物
質の到達効率を高められ、かつ吸着ガス(特に非処理ガ
ス)の放出が容易になることから、長期にわたって高効
率な処理能力を維持できることになる。また、この触媒
を用いた空気清浄器はガスの吸着及び放出を容易にでき
るため、長時間にわたって処理能力を維持できることが
できる。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いる複合触媒の一実施形態を示す断
面図である。
【図2】本発明に用いる複合触媒の一実施形態を示す断
面図である。
【図3】本発明の複合触媒を用いた空気清浄器システム
の一実施形態を示す模式図である。
フロントページの続き Fターム(参考) 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 CC02 CC08 CC09 CC12 HH05 MM02 MM05 MM07 QQ11 QQ12 QQ17 QQ20 4D012 BA03 CA10 CD05 CE01 CF02 CF08 CG01 CG03 CH05 4D048 AA19 AA21 BA05X BA07X BA15X BA16X BA17X BA30X BA31X BA32X BA33X BA34X BA41X BA42X BA44X BA46X BB03 BD01 CC33 CC36 CC40 CC45 CC46 CC50 CD08 DA01 DA05 DA13 EA01 EA04 4G069 AA01 AA03 AA08 BA01B BA02B BA03B BA04A BA04B BA07B BA08A BA08B BB06A BB06B BC12A BC12B BC17A BC17B BC32A BC32B BC33A BC33B BC36A BC36B BC50A BC50B BC70A BC70B BC71A BC71B BC72A BC72B BC74A BC74B BC75A BC75B BD07A BD07B BD08A BD08B CA11 DA05 EB18Y FA02 FA03 FB02 FB14 FB30 FB43 FB80

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理対象物を含むガスを吸着するフラー
    レン類を含む炭素材料と処理対象物を分解する光触媒と
    を含むことを特徴とする複合触媒。
  2. 【請求項2】 処理対象物を含むガスを吸着するフラー
    レン類を含む炭素材料と処理対象物を分解する光触媒か
    らなる複合触媒であって、前記フラーレン類を含む炭素
    材料が、担体上に層状に形成されており、この層状に形
    成されたフラーレン類を含む炭素材料の上に、光触媒粒
    子が配置されている構造を有する複合触媒。
  3. 【請求項3】 処理対象物を含むガスを吸着するフラー
    レン類を含む炭素材料と処理対象物を分解する光触媒及
    び貴金属からなる複合触媒であって、前記フラーレン類
    を含む炭素材料が、担体上に層状に形成されており、こ
    の層状に形成されたフラーレン類を含む炭素材料の上
    に、前記光触媒粒子が配置されており、前記層状に形成
    されたフラーレン類を含む炭素材料及び前記光触媒粒子
    の両方の表面に、貴金属微粒子が配置されている構造を
    有する複合触媒。
  4. 【請求項4】 前記フラーレン類が、C60、C70
    76、C78、C82、C84のいずれかの化学式で示される
    フラーレン類である請求項1〜3のいずれかに記載の複
    合触媒。
  5. 【請求項5】 前記光触媒が、CdS、TiO2、Sr
    TiO3、GaPのいずれかの化学式で表される光触媒
    を少なくとも1種類以上含む請求項1〜3のいずれかに
    記載の複合触媒。
  6. 【請求項6】 前記貴金属が、Pd、Pt、Rh、R
    u、Ir、Au、Agのいずれかの元素を少なくとも1
    種類以上含む金属である請求項3記載の複合触媒。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の複合触
    媒を有する反応容器と、前記反応器中で複合触媒に紫外
    線または可視光を照射する光照射手段と、前記複合触媒
    を加熱冷却する加熱冷却手段とを有する空気清浄器。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の空気清浄器を少なくとも
    2以上有する空気清浄システムであって、処理対象物を
    含むガスを導入する導入口と、導入した該ガスを2以上
    の前記空気清浄器に分配するガス流路切換手段と、前記
    2以上の空気清浄器のうち少なくとも1の空気清浄器の
    複合触媒を加熱しているときに、他の空気清浄器の複合
    触媒を冷却する制御手段とを有する空気清浄システム。
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