JP2000061310A - Ｎｏｘ分解除去材、分解除去体及びその製造方法 - Google Patents
Ｎｏｘ分解除去材、分解除去体及びその製造方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光触媒反応によりＮＯX を無害化する酸化還
元機能をもつ被覆層が形成されたＮＯX 分解除去体を提
供する。 【解決手段】 ＮＯX 分解除去材は、酸化チタンとＡｇ
−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライトの混合酸化物
である。このＮＯX 分解除去材の被覆層を基材表面に形
成すると、紫外線照射及び／又は可視光線照射によりＮ
ＯX を分解する作用が付与される。ＮＯX 分解除去材の
被覆層は、アルミニウムアルコキシド，アルコキシシラ
ン，アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属のアルコ
キシド，アミン類，オルガノアルコキシシラン，水及び
増粘剤を有機溶媒に溶解させた溶液に、銀塩及び／又は
銅塩を溶解させた有機溶媒を添加することによりＡｇ−
ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライトコーテング溶液
を調製し、酸化チタン粉末又は有機チタン化合物を分散
又は溶解させた後で、基板に被覆することによって製造
される。
元機能をもつ被覆層が形成されたＮＯX 分解除去体を提
供する。 【解決手段】 ＮＯX 分解除去材は、酸化チタンとＡｇ
−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライトの混合酸化物
である。このＮＯX 分解除去材の被覆層を基材表面に形
成すると、紫外線照射及び／又は可視光線照射によりＮ
ＯX を分解する作用が付与される。ＮＯX 分解除去材の
被覆層は、アルミニウムアルコキシド，アルコキシシラ
ン，アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属のアルコ
キシド，アミン類，オルガノアルコキシシラン，水及び
増粘剤を有機溶媒に溶解させた溶液に、銀塩及び／又は
銅塩を溶解させた有機溶媒を添加することによりＡｇ−
ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライトコーテング溶液
を調製し、酸化チタン粉末又は有機チタン化合物を分散
又は溶解させた後で、基板に被覆することによって製造
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光照射によりＮＯX を
酸化分解除去する機能と、還元分解除去する機能を有す
るＮＯX 分解特性に優れた分解除去材、分解除去材を基
板に被覆した分解除去体及びその製造方法に関する。
酸化分解除去する機能と、還元分解除去する機能を有す
るＮＯX 分解特性に優れた分解除去材、分解除去材を基
板に被覆した分解除去体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車、火力発電所等から排出される排
気ガスにＮＯX が含まれると、酸性雨の原因の一つとな
り、環境上の大きな問題となつている。ＮＯX は人体に
呼吸器障害を誘発するともいわれている。大気中のＮＯ
X を低減するため発生源で排気ガス中のＮＯX を除去す
る方法が検討されているが、一旦排出されたＮＯX に対
しては効果的な除去技術がないのが現状である。ところ
で、酸化チタン系光触媒を用いて、光照射によってＮＯ
X を硝酸に変換して除去する方法が提案されている。酸
化チタン系の光触媒は、紫外線照射の下で触媒活性を呈
し、活性酸素によって有害物質を分解する。
気ガスにＮＯX が含まれると、酸性雨の原因の一つとな
り、環境上の大きな問題となつている。ＮＯX は人体に
呼吸器障害を誘発するともいわれている。大気中のＮＯ
X を低減するため発生源で排気ガス中のＮＯX を除去す
る方法が検討されているが、一旦排出されたＮＯX に対
しては効果的な除去技術がないのが現状である。ところ
で、酸化チタン系光触媒を用いて、光照射によってＮＯ
X を硝酸に変換して除去する方法が提案されている。酸
化チタン系の光触媒は、紫外線照射の下で触媒活性を呈
し、活性酸素によって有害物質を分解する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】酸化チタン系の光触媒
反応によるとき、ＮＯは必ずしもＮＯ3 -にならずＮＯ2
となって放出されるものもあり、ＮＯX 除去効果が不十
分である。ＮＯX 分解が不充分な原因の一つに、酸化チ
タンの触媒活性が不充分であること，酸化チタンに接す
るガス中のＮＯX 濃度が低いこと等が掲げられる。すな
わち、酸化チタンによるＮＯX の分解は表面反応であ
り、分解効率を上げるためには酸化チタンの表面積を大
きくすること、酸化チタンの触媒活性を高めること，酸
化チタンの表面に十分な量のＮＯX が供給されること等
が必要とされる。光触媒として使用される酸化チタンを
微粒子化して適宜の基体上に設けるとき、光触媒反応に
有効な表面積を大きくできる。しかし、酸化チタン単独
では依然として分解能が不足し、未分解のＮＯX が残る
ことがある。また、酸化チタン表面に十分な量のＮＯX
を供給することに関しては、これまでのところ具体的な
手段が提案されていない。
反応によるとき、ＮＯは必ずしもＮＯ3 -にならずＮＯ2
となって放出されるものもあり、ＮＯX 除去効果が不十
分である。ＮＯX 分解が不充分な原因の一つに、酸化チ
タンの触媒活性が不充分であること，酸化チタンに接す
るガス中のＮＯX 濃度が低いこと等が掲げられる。すな
わち、酸化チタンによるＮＯX の分解は表面反応であ
り、分解効率を上げるためには酸化チタンの表面積を大
きくすること、酸化チタンの触媒活性を高めること，酸
化チタンの表面に十分な量のＮＯX が供給されること等
が必要とされる。光触媒として使用される酸化チタンを
微粒子化して適宜の基体上に設けるとき、光触媒反応に
有効な表面積を大きくできる。しかし、酸化チタン単独
では依然として分解能が不足し、未分解のＮＯX が残る
ことがある。また、酸化チタン表面に十分な量のＮＯX
を供給することに関しては、これまでのところ具体的な
手段が提案されていない。
【０００４】
【問題を解決する手段】本発明は、このような問題を解
消すべく案出されたものであり、Ａｇ−ゼオライト及び
／又はＣｕ−ゼオライトを酸化チタンと共存させること
により、光触媒反応場のＮＯX 濃度を高めると共に、Ａ
ｇ−ゼオライトやＣｕ−ゼオライトで酸化チタンの光触
媒活性作用を高めると共に還元能を付与し、大気中のＮ
ＯX を光照射でＮＯ3 への酸化及びＮ2 への還元を同時
に進行させて効率的に除去することを目的にする。本発
明のＮＯX 分解除去材は、その目的を達成するため、酸
化チタンとＡｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライ
トとの混合物からなり、光照射によりＮＯ X を酸化及び
還元する光触媒活性をもつことを特徴とする。また、混
合物を適宜の基板に被覆し、ＮＯX 分解除去体として使
用することもできる。
消すべく案出されたものであり、Ａｇ−ゼオライト及び
／又はＣｕ−ゼオライトを酸化チタンと共存させること
により、光触媒反応場のＮＯX 濃度を高めると共に、Ａ
ｇ−ゼオライトやＣｕ−ゼオライトで酸化チタンの光触
媒活性作用を高めると共に還元能を付与し、大気中のＮ
ＯX を光照射でＮＯ3 への酸化及びＮ2 への還元を同時
に進行させて効率的に除去することを目的にする。本発
明のＮＯX 分解除去材は、その目的を達成するため、酸
化チタンとＡｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライ
トとの混合物からなり、光照射によりＮＯ X を酸化及び
還元する光触媒活性をもつことを特徴とする。また、混
合物を適宜の基板に被覆し、ＮＯX 分解除去体として使
用することもできる。
【０００５】このＮＯX 分解除去体は、アルミニウムア
ルコキシド、アルコキシシラン、アルカリ金属及び／又
はアルカリ土類金属のアルコキシド、アミン類、オルガ
ノアルコキシシラン、水及び増粘剤を有機溶媒に溶解さ
せた溶液に、銀塩及び／又は銅塩を溶解させた有機溶媒
を添加することによりＡｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ
−ゼオライトコーテング溶液を調製し、該Ａｇ−ゼオラ
イト及び／又はＣｕ−ゼオライトコーテング溶液に酸化
チタン粉末又は有機チタン化合物を分散又は溶解させた
後、基板に塗布することにより製造される。
ルコキシド、アルコキシシラン、アルカリ金属及び／又
はアルカリ土類金属のアルコキシド、アミン類、オルガ
ノアルコキシシラン、水及び増粘剤を有機溶媒に溶解さ
せた溶液に、銀塩及び／又は銅塩を溶解させた有機溶媒
を添加することによりＡｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ
−ゼオライトコーテング溶液を調製し、該Ａｇ−ゼオラ
イト及び／又はＣｕ−ゼオライトコーテング溶液に酸化
チタン粉末又は有機チタン化合物を分散又は溶解させた
後、基板に塗布することにより製造される。
【０００６】
【作用】本発明者等は、酸化チタン系光触媒がＮＯX 分
解に及ぼす影響について種々調査・研究した。その結
果、酸化チタンをＡｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼ
オライトと混合して基板表面に被覆層を形成すると、従
来の酸化チタン系光触媒に比較して格段に優れた光触媒
反応が示されることを見出した。Ａｇ−ゼオライト及び
／又はＣｕ−ゼオライトとの共存下で酸化チタンが優れ
た光触媒活性を呈する理由は、次のように推察される。
酸化チタンは、紫外線照射によって励起されて強い酸化
作用を示し、ＮＯをＮＯ2 に、ＮＯ2 をＮＯ3 -に酸化す
る。他方、Ａｇ−ゼオライトやＣｕ−ゼオライトは、紫
外線照射及び／又は可視光線照射で励起されて強い還元
作用を示し、ＮＯをＮ2 に還元する。しかも、酸化チタ
ンは、微細な粒子となってゼオライトの空孔に取り込ま
れるので、Ａｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライ
トと分子レベルで接触する。酸化チタンとＡｇ−ゼオラ
イト及び／又はＣｕ−ゼオライトとの分子レベルでの接
触により光照射時の電荷分離が促進され、ＮＯX の酸化
・還元による分解除去が効果的に進行する。その結果、
ＮＯX の分解効率が向上する。また、酸化チタンとＡｇ
−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライトの混合物皮膜
を基板表面に形成するとき、流出や飛散による酸化チタ
ンの損失が抑制され、取扱いも容易になる。
解に及ぼす影響について種々調査・研究した。その結
果、酸化チタンをＡｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼ
オライトと混合して基板表面に被覆層を形成すると、従
来の酸化チタン系光触媒に比較して格段に優れた光触媒
反応が示されることを見出した。Ａｇ−ゼオライト及び
／又はＣｕ−ゼオライトとの共存下で酸化チタンが優れ
た光触媒活性を呈する理由は、次のように推察される。
酸化チタンは、紫外線照射によって励起されて強い酸化
作用を示し、ＮＯをＮＯ2 に、ＮＯ2 をＮＯ3 -に酸化す
る。他方、Ａｇ−ゼオライトやＣｕ−ゼオライトは、紫
外線照射及び／又は可視光線照射で励起されて強い還元
作用を示し、ＮＯをＮ2 に還元する。しかも、酸化チタ
ンは、微細な粒子となってゼオライトの空孔に取り込ま
れるので、Ａｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライ
トと分子レベルで接触する。酸化チタンとＡｇ−ゼオラ
イト及び／又はＣｕ−ゼオライトとの分子レベルでの接
触により光照射時の電荷分離が促進され、ＮＯX の酸化
・還元による分解除去が効果的に進行する。その結果、
ＮＯX の分解効率が向上する。また、酸化チタンとＡｇ
−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライトの混合物皮膜
を基板表面に形成するとき、流出や飛散による酸化チタ
ンの損失が抑制され、取扱いも容易になる。
【０００７】
【実施の形態】本発明の分解除去材で使用される酸化チ
タンにはルチル，アナターゼ，ブルッカイト等がある
が、特にアナターゼ型のＴｉＯ2 が好ましい。酸化チタ
ンは、粒径が小さいほど均一分散しやすくなり、ＮＯX
分解能が高くなることから１μｍ以下の粒径が好まし
い。Ａｇ−ゼオライトやＣｕ−ゼオライトにおけるＡｇ
及び／又はＣｕの含有量は、好ましくは０．５〜４０重
量％の範囲に調整される。Ａｇ及び／又はＣｕの含有量
が０．５％未満では光照射してもＮＯX の還元分解が起
きず、４０％を越える量を含有させることは困難であ
る。
タンにはルチル，アナターゼ，ブルッカイト等がある
が、特にアナターゼ型のＴｉＯ2 が好ましい。酸化チタ
ンは、粒径が小さいほど均一分散しやすくなり、ＮＯX
分解能が高くなることから１μｍ以下の粒径が好まし
い。Ａｇ−ゼオライトやＣｕ−ゼオライトにおけるＡｇ
及び／又はＣｕの含有量は、好ましくは０．５〜４０重
量％の範囲に調整される。Ａｇ及び／又はＣｕの含有量
が０．５％未満では光照射してもＮＯX の還元分解が起
きず、４０％を越える量を含有させることは困難であ
る。
【０００８】ＮＯX 分解除去体は、アルミニウムアルコ
キシド，アルコキシシラン，アルカリ金属及び／又はア
ルカリ土類金属のアルコキシド，アミン類，オルガノア
ルコキシシラン，水及び増粘剤を有機溶媒に溶解させた
溶液に、銀塩及び／又は銅塩を溶解させた有機溶媒を添
加することにより調製された溶液から作られる。オルガ
ノアルコキシシランとしてアミノ系アルコキシランを使
用すると、コーティング溶液中にＡｇ及び／又はＣｕが
安定状態で存在する。銀塩及び／又は銅塩を溶解させる
溶液として、極性の高いＮ−メチルー２―ピロリドンや
アセトニトリル等が好ましい。ゼオライトコーティング
溶液としては、銀塩を単独で、銅塩を単独で、銀塩及び
銅塩の双方を含ませたものの何れも使用できる。
キシド，アルコキシシラン，アルカリ金属及び／又はア
ルカリ土類金属のアルコキシド，アミン類，オルガノア
ルコキシシラン，水及び増粘剤を有機溶媒に溶解させた
溶液に、銀塩及び／又は銅塩を溶解させた有機溶媒を添
加することにより調製された溶液から作られる。オルガ
ノアルコキシシランとしてアミノ系アルコキシランを使
用すると、コーティング溶液中にＡｇ及び／又はＣｕが
安定状態で存在する。銀塩及び／又は銅塩を溶解させる
溶液として、極性の高いＮ−メチルー２―ピロリドンや
アセトニトリル等が好ましい。ゼオライトコーティング
溶液としては、銀塩を単独で、銅塩を単独で、銀塩及び
銅塩の双方を含ませたものの何れも使用できる。
【０００９】酸化チタンは、ボールミルやガラスビーズ
ミルを用いてＡｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオラ
イトコーテング溶液に添加すると、溶液への均一分散が
図られる。また、ＴｉＯ2 粉末に代えてチタンテトライ
ソプロポキシド等の有機チタン化合物を添加することも
できる。溶解性のある有機チタン化合物は、溶質として
溶液中に均一分配され、被覆層形成時にゼオライトの空
孔に取り込まれる。酸化チタン及びＡｇ−ゼオライト及
び／又はＣｕ−ゼオライトの混合物において、酸化チタ
ンの割合を５〜９５重量％の範囲に調整することが好ま
しい。酸化チタンの割合が９５重量％を超えると、ＮＯ
X の還元反応が十分に起こらずＴｉＯ2 単独のＮＯX 除
去効率と変わらなくなる。逆に、５重量％を下回る酸化
チタンの割合では、ＮＯX の還元反応が起こらず、Ａｇ
−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライト単独のＮＯX
除去効率と変わらなくなる。
ミルを用いてＡｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオラ
イトコーテング溶液に添加すると、溶液への均一分散が
図られる。また、ＴｉＯ2 粉末に代えてチタンテトライ
ソプロポキシド等の有機チタン化合物を添加することも
できる。溶解性のある有機チタン化合物は、溶質として
溶液中に均一分配され、被覆層形成時にゼオライトの空
孔に取り込まれる。酸化チタン及びＡｇ−ゼオライト及
び／又はＣｕ−ゼオライトの混合物において、酸化チタ
ンの割合を５〜９５重量％の範囲に調整することが好ま
しい。酸化チタンの割合が９５重量％を超えると、ＮＯ
X の還元反応が十分に起こらずＴｉＯ2 単独のＮＯX 除
去効率と変わらなくなる。逆に、５重量％を下回る酸化
チタンの割合では、ＮＯX の還元反応が起こらず、Ａｇ
−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライト単独のＮＯX
除去効率と変わらなくなる。
【００１０】酸化チタンとＡｇ−ゼオライト及び／又は
Ｃｕ−ゼオライトとの混合物は、基材に塗布され、好ま
しくは１００〜８００℃で焼成される。これにより、Ｎ
ＯX分解能が優れた被覆層が基材表面に形成される。１
００℃に達しない焼成温度では膜形成が不十分となり、
８００℃を超える高温焼成ではゼオライト構造が崩れて
光照射時のＮＯX の還元能力が低下する。基材として
は、材質や形状が制約されず、金属、ガラス、プラスチ
ック等が使用され、板状であっても繊維状であってもよ
い。表面積を増大させて分解効率を増加させるために
は、繊維状の基板が望ましい。基材表面に形成された被
覆層を光照射すると酸化チタンが活性化され、Ａｇ−ゼ
オライト及び／又はＣｕ−ゼオライトの作用と相俟って
優れたＮＯX 分解能を示す。照射光源には、可視光〜紫
外線域にある波長の光を出射する紫外線ランプ，蛍光
灯，白色燈，太陽光等が使用される。波長の短いものほ
どＮＯX の分解特性に優れるが、可視光のみでも反応は
十分に進行する。
Ｃｕ−ゼオライトとの混合物は、基材に塗布され、好ま
しくは１００〜８００℃で焼成される。これにより、Ｎ
ＯX分解能が優れた被覆層が基材表面に形成される。１
００℃に達しない焼成温度では膜形成が不十分となり、
８００℃を超える高温焼成ではゼオライト構造が崩れて
光照射時のＮＯX の還元能力が低下する。基材として
は、材質や形状が制約されず、金属、ガラス、プラスチ
ック等が使用され、板状であっても繊維状であってもよ
い。表面積を増大させて分解効率を増加させるために
は、繊維状の基板が望ましい。基材表面に形成された被
覆層を光照射すると酸化チタンが活性化され、Ａｇ−ゼ
オライト及び／又はＣｕ−ゼオライトの作用と相俟って
優れたＮＯX 分解能を示す。照射光源には、可視光〜紫
外線域にある波長の光を出射する紫外線ランプ，蛍光
灯，白色燈，太陽光等が使用される。波長の短いものほ
どＮＯX の分解特性に優れるが、可視光のみでも反応は
十分に進行する。
【００１１】
【実施例】実施例１
アルミニウムイソプロポキシド１．０モル，テトラエト
キシシラン２．５モル，ナトリウムメトキシド０．９モ
ル，モノイソプロパノールアミン５．０モル，水７．０
モルをブチルセロソルブ１５．０モルに溶解した溶液Ａ
を用意した。そして、硝酸銀０．１モルをＮ−メチル−
２−ピロリドン２．０モルに溶解させた溶液Ｂを溶液Ａ
に混合し、Ａｇ−ゼオライトコーティング溶液を調製し
た。次いで、平均粒径７ｎｍのアナターゼ型ＴｉＯ2 粉
末を１〜２０ｇ／ｌの割合でＡｇ−ゼオライトコーティ
ング溶液に添加し、攪拌により分散させた。この溶液に
アルカリ脱脂処理を施したＳＵＳ３０４板（板厚０．６
ｍｍ）を浸漬して引き上げた後、２００℃で１０分間加
熱した。ＴｉＯ2 粉末の添加量及び浸漬時間を調整する
ことにより、形成されるＡｇ−ゼオライト膜の膜厚を１
〜３０μｍの範囲で、またＴｉＯ2 含有率を５〜７５重
量％の範囲で変化させた。
キシシラン２．５モル，ナトリウムメトキシド０．９モ
ル，モノイソプロパノールアミン５．０モル，水７．０
モルをブチルセロソルブ１５．０モルに溶解した溶液Ａ
を用意した。そして、硝酸銀０．１モルをＮ−メチル−
２−ピロリドン２．０モルに溶解させた溶液Ｂを溶液Ａ
に混合し、Ａｇ−ゼオライトコーティング溶液を調製し
た。次いで、平均粒径７ｎｍのアナターゼ型ＴｉＯ2 粉
末を１〜２０ｇ／ｌの割合でＡｇ−ゼオライトコーティ
ング溶液に添加し、攪拌により分散させた。この溶液に
アルカリ脱脂処理を施したＳＵＳ３０４板（板厚０．６
ｍｍ）を浸漬して引き上げた後、２００℃で１０分間加
熱した。ＴｉＯ2 粉末の添加量及び浸漬時間を調整する
ことにより、形成されるＡｇ−ゼオライト膜の膜厚を１
〜３０μｍの範囲で、またＴｉＯ2 含有率を５〜７５重
量％の範囲で変化させた。
【００１２】実施例２
実施例１において、ＴｉＯ2 粉末添加前の溶液にチタン
テトライソプロポキシドを０．１〜５．０モル添加し、
ブチルセロソルブの使用量を２０．０モルにする以外
は、実施例１と同様な条件下でＴｉＯ2 含有Ａｇ−ゼオ
ライトコーティング溶液を用意した。このコーティング
溶液に板厚０．６ｍｍのＳＵＳ４３０ステンレス鋼板を
浸漬して引き上げた後、４００℃で５分間加熱した。実
施例２では、形成されたＴｉＯ2 含有Ａｇ−ゼオライト
コーティング膜の膜厚を０．５〜１μｍの範囲で、Ｔｉ
Ｏ2 含有率を５〜９５重量％の範囲で変化させた。
テトライソプロポキシドを０．１〜５．０モル添加し、
ブチルセロソルブの使用量を２０．０モルにする以外
は、実施例１と同様な条件下でＴｉＯ2 含有Ａｇ−ゼオ
ライトコーティング溶液を用意した。このコーティング
溶液に板厚０．６ｍｍのＳＵＳ４３０ステンレス鋼板を
浸漬して引き上げた後、４００℃で５分間加熱した。実
施例２では、形成されたＴｉＯ2 含有Ａｇ−ゼオライト
コーティング膜の膜厚を０．５〜１μｍの範囲で、Ｔｉ
Ｏ2 含有率を５〜９５重量％の範囲で変化させた。
【００１３】実施例３
アルミニウムイソプロポキシド１．０モル，テトラエト
キシシラン２．５モル，ナトリウムメトキシド０．９モ
ル，モノイソプロパノールアミン５．０モル，水７．０
モルをブチルセロソルブ１５．０モルに溶解した溶液Ａ
を用意した。そして、硝酸銅０．１モルをＮ−メチル−
２−ピロリドン２．０モルに溶解させた溶液Ｂを溶液Ａ
に混合し、Ｃｕ−ゼオライトコーティング溶液を調製し
た。次いで、粒径７ｎｍのアナターゼ型ＴｉＯ2 粉末を
１〜２０ｇ／ｌの割合でＣｕ−ゼオライトコーティング
溶液に添加し、攪拌によりＴｉＯ2 粉末を分散させた。
この溶液にアルカリ脱脂処理を施した板厚０．６ｍｍの
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼板を浸漬して引き上げた後、
２００℃で１０分間加熱した。本例においては、ＴｉＯ
2 含有Ｃｕ−ゼオライト膜の膜厚を１〜３０μｍの範囲
で、Ｔｉ含有率を５〜７５重量％の範囲で変化させた。
キシシラン２．５モル，ナトリウムメトキシド０．９モ
ル，モノイソプロパノールアミン５．０モル，水７．０
モルをブチルセロソルブ１５．０モルに溶解した溶液Ａ
を用意した。そして、硝酸銅０．１モルをＮ−メチル−
２−ピロリドン２．０モルに溶解させた溶液Ｂを溶液Ａ
に混合し、Ｃｕ−ゼオライトコーティング溶液を調製し
た。次いで、粒径７ｎｍのアナターゼ型ＴｉＯ2 粉末を
１〜２０ｇ／ｌの割合でＣｕ−ゼオライトコーティング
溶液に添加し、攪拌によりＴｉＯ2 粉末を分散させた。
この溶液にアルカリ脱脂処理を施した板厚０．６ｍｍの
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼板を浸漬して引き上げた後、
２００℃で１０分間加熱した。本例においては、ＴｉＯ
2 含有Ｃｕ−ゼオライト膜の膜厚を１〜３０μｍの範囲
で、Ｔｉ含有率を５〜７５重量％の範囲で変化させた。
【００１４】実施例４
チタンテトライソプロポキシドを０．１〜５．０モル添
加し、ブチルセロソルブの使用量を２０．０モルにする
以外は、実施例３と同じ条件下でＣｕ−ゼオライトコー
ティング溶液を調製し、ＴｉＯ2 粉末を添加した。この
液に板厚０．６ｍｍのＳＵＳ４３０ステンレス鋼板を浸
漬して引き上げた後、４００℃で５分間加熱した。本例
では、ＴｉＯ2 含有Ｃｕ−ゼオライト膜の膜厚を０．５
〜１μｍの範囲で、ＴｉＯ2 含有率を５〜９５重量％の
範囲で変化させた。
加し、ブチルセロソルブの使用量を２０．０モルにする
以外は、実施例３と同じ条件下でＣｕ−ゼオライトコー
ティング溶液を調製し、ＴｉＯ2 粉末を添加した。この
液に板厚０．６ｍｍのＳＵＳ４３０ステンレス鋼板を浸
漬して引き上げた後、４００℃で５分間加熱した。本例
では、ＴｉＯ2 含有Ｃｕ−ゼオライト膜の膜厚を０．５
〜１μｍの範囲で、ＴｉＯ2 含有率を５〜９５重量％の
範囲で変化させた。
【００１５】実施例５
アルミニウムイソプロポキシド１．０モル，テトラエト
キシシラン２．５モル，ナトリウムメトキシド０．９モ
ル，モノイソプロパノールアミン５．０モル，水７．０
モルをブチルセロソルブ１５．０モルに溶解した溶液Ａ
を用意した。硝酸銀０．０２〜０．０８モル，硝酸銅
０．０２〜０．０８モルをＮ−メチル−２−ピロリドン
２．０モルに溶解させた溶液Ｂを溶液Ａに混合し、Ａ
ｇ，Ｃｕ―ゼオライトコーティング溶液を調製した。次
いで、平均粒径７ｎｍのアナターゼ型ＴｉＯ2 粉末を１
〜２０ｇ／ｌの割合でＡｇ，Ｃｕ―ゼオライトコーティ
ング溶液に添加し、攪拌によって分散させた。この溶液
にアルカリ脱脂処理した板厚０．５ｍｍのＺｎめっき鋼
板を浸漬して引き上げた後、３００℃で５分間加熱し
た。本例では、ＴｉＯ2 含有Ａｇ，Ｃｕ―ゼオライト膜
の膜厚を１〜３０μｍ，Ｔｉ含有率を５〜７５重量％の
範囲で変化させた。
キシシラン２．５モル，ナトリウムメトキシド０．９モ
ル，モノイソプロパノールアミン５．０モル，水７．０
モルをブチルセロソルブ１５．０モルに溶解した溶液Ａ
を用意した。硝酸銀０．０２〜０．０８モル，硝酸銅
０．０２〜０．０８モルをＮ−メチル−２−ピロリドン
２．０モルに溶解させた溶液Ｂを溶液Ａに混合し、Ａ
ｇ，Ｃｕ―ゼオライトコーティング溶液を調製した。次
いで、平均粒径７ｎｍのアナターゼ型ＴｉＯ2 粉末を１
〜２０ｇ／ｌの割合でＡｇ，Ｃｕ―ゼオライトコーティ
ング溶液に添加し、攪拌によって分散させた。この溶液
にアルカリ脱脂処理した板厚０．５ｍｍのＺｎめっき鋼
板を浸漬して引き上げた後、３００℃で５分間加熱し
た。本例では、ＴｉＯ2 含有Ａｇ，Ｃｕ―ゼオライト膜
の膜厚を１〜３０μｍ，Ｔｉ含有率を５〜７５重量％の
範囲で変化させた。
【００１６】比較例１
粒径７ｎｍのアナターゼ型ＴｉＯ2 粉末を分散させたシ
リカゾルに、板厚０．６ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス
鋼板を浸漬して引き上げた後、２００℃で１０分間加熱
した。本例では、ＴｉＯ2 含有シリカ膜の膜厚を１〜３
０μｍの範囲で、Ｔｉ含有率を５〜７５重量％の範囲で
変化させた。比較例２ チタンテトライソプロポキシドのイソプロピルアルコー
ル溶液を加水分解してえられたゾルゲル浴に板厚０．６
ｍｍのＳＵＳ４３０ステンレス鋼板を浸漬して引き上げ
た後、６００℃で１０分間加熱した。本例では、０．８
μｍを越える膜厚でＴｉＯ2 を付着させると焼成時にク
ラックが発生してステンレス鋼板から剥離するため、Ｔ
ｉＯ2 皮膜の膜厚を０．５μｍとした。
リカゾルに、板厚０．６ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス
鋼板を浸漬して引き上げた後、２００℃で１０分間加熱
した。本例では、ＴｉＯ2 含有シリカ膜の膜厚を１〜３
０μｍの範囲で、Ｔｉ含有率を５〜７５重量％の範囲で
変化させた。比較例２ チタンテトライソプロポキシドのイソプロピルアルコー
ル溶液を加水分解してえられたゾルゲル浴に板厚０．６
ｍｍのＳＵＳ４３０ステンレス鋼板を浸漬して引き上げ
た後、６００℃で１０分間加熱した。本例では、０．８
μｍを越える膜厚でＴｉＯ2 を付着させると焼成時にク
ラックが発生してステンレス鋼板から剥離するため、Ｔ
ｉＯ2 皮膜の膜厚を０．５μｍとした。
【００１７】実施例１〜４及び比較例１，２で得られた
各被覆ステンレス鋼板から縦横１０ｃｍの試験片を切り
出し、２枚の試験片をガラス製容器内に収容した。試験
片表面をブラックライトからの０．５ｍＷ／ｃｍ2 の紫
外線で試験片表面を照射しながら、濃度１ｐｐｍのＮＯ
ガスを含む高純度の２０％Ｏ2 −８０％Ａｒガスを１．
５リットル／分の流量で連続的にガラス製容器に供給し
た。そして、ガラス製容器のガス出側においてＮＯ，Ｎ
Ｏ2 ，Ｎ2 の濃度をガスクロマトグラフィで測定した。
測定値から式（１）に従ってＮＯX 除去率を算出し、各
試験片のＮＯX分解除去性能を調査した。 ＮＯX 除去率＝［Ａ1 −（Ａ2 ＋Ｂ2 ）／Ａ1 ］×１００・・・・（１） Ａ1 ：初期ＮＯ濃度 Ａ2 ：分解後のＮＯ濃度 Ｂ2 ：分解後のＮＯ2 濃度 調査結果を示す表１〜５にみられるように、Ａｇ−ゼオ
ライト及び／又はＣｕ−ゼオライトの共存下でＴｉＯ2
を含む被覆層は、優れたＮＯX 分解能を示すことが判
る。これに対し、ＴｉＯ2 をシリカ皮膜に含ませた比較
例１及びＴｉＯ2単独の皮膜を形成した比較例２では、
ＮＯX 分解除去率が最高でも１０％と低い値であった。
各被覆ステンレス鋼板から縦横１０ｃｍの試験片を切り
出し、２枚の試験片をガラス製容器内に収容した。試験
片表面をブラックライトからの０．５ｍＷ／ｃｍ2 の紫
外線で試験片表面を照射しながら、濃度１ｐｐｍのＮＯ
ガスを含む高純度の２０％Ｏ2 −８０％Ａｒガスを１．
５リットル／分の流量で連続的にガラス製容器に供給し
た。そして、ガラス製容器のガス出側においてＮＯ，Ｎ
Ｏ2 ，Ｎ2 の濃度をガスクロマトグラフィで測定した。
測定値から式（１）に従ってＮＯX 除去率を算出し、各
試験片のＮＯX分解除去性能を調査した。 ＮＯX 除去率＝［Ａ1 −（Ａ2 ＋Ｂ2 ）／Ａ1 ］×１００・・・・（１） Ａ1 ：初期ＮＯ濃度 Ａ2 ：分解後のＮＯ濃度 Ｂ2 ：分解後のＮＯ2 濃度 調査結果を示す表１〜５にみられるように、Ａｇ−ゼオ
ライト及び／又はＣｕ−ゼオライトの共存下でＴｉＯ2
を含む被覆層は、優れたＮＯX 分解能を示すことが判
る。これに対し、ＴｉＯ2 をシリカ皮膜に含ませた比較
例１及びＴｉＯ2単独の皮膜を形成した比較例２では、
ＮＯX 分解除去率が最高でも１０％と低い値であった。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のＮＯX
分解除去材は、Ａｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオ
ライトを酸化チタンと共存させているため、ＮＯX の酸
化還元反応が効率よく進行し、ＮＯX 分解能が大幅に改
善される。このようにＮＯX 分解能が改善されたＮＯX
分解除去体を壁パネル，防音壁，フィルター等として紫
外線照射装置と共にトンネル内に配置すると、自動車等
から排出される排ガスに含まれているＮＯX が効率よく
分解され、大気の汚染が抑制される。更に、パンチング
メタル等と組み合わせて防音壁に使用すると、一層効率
的にＮＯX を分解除去できる。
分解除去材は、Ａｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオ
ライトを酸化チタンと共存させているため、ＮＯX の酸
化還元反応が効率よく進行し、ＮＯX 分解能が大幅に改
善される。このようにＮＯX 分解能が改善されたＮＯX
分解除去体を壁パネル，防音壁，フィルター等として紫
外線照射装置と共にトンネル内に配置すると、自動車等
から排出される排ガスに含まれているＮＯX が効率よく
分解され、大気の汚染が抑制される。更に、パンチング
メタル等と組み合わせて防音壁に使用すると、一層効率
的にＮＯX を分解除去できる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｃ
(72)発明者 坂戸 健二
千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製鋼
株式会社技術研究所内
Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AB01 AB02 BA07X
BA34X BA35X BB03
4G069 AA03 AA08 BA04A BA04B
BA07A BA07B BA48A BC01A
BC02B BC08A BC16A BC16B
BC31A BC31B BC32A BC32B
BC66B BD05A BD05B BE14A
BE14B CA02 CA03 CA13
EC22Y FB15
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化チタンとＡｇ−ゼオライト及び／又
はＣｕ−ゼオライトとの混合物からなり、光照射により
ＮＯX を酸化及び還元する光触媒活性をもつＮＯX 分解
除去材。 - 【請求項２】 酸化チタンとＡｇ−ゼオライト及び／又
はＣｕ−ゼオライトとの混合物を基板に被覆したＮＯX
分解除去体。 - 【請求項３】 アルミニウムアルコキシド、アルコキシ
シラン、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属のア
ルコキシド、アミン類、オルガノアルコキシシラン、水
及び増粘剤を有機溶媒に溶解させた溶液に、銀塩及び／
又は銅塩を溶解させた有機溶媒を添加することによりＡ
ｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼオライトコーテング
溶液を調製し、該Ａｇ−ゼオライト及び／又はＣｕ−ゼ
オライトコーテング溶液に酸化チタン粉末又は有機チタ
ン化合物を分散又は溶解させた後、基板に塗布すること
を特徴とするＮＯX 分解除去体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231884A JP2000061310A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | Ｎｏｘ分解除去材、分解除去体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231884A JP2000061310A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | Ｎｏｘ分解除去材、分解除去体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061310A true JP2000061310A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16930547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10231884A Withdrawn JP2000061310A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | Ｎｏｘ分解除去材、分解除去体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000061310A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100451703B1 (ko) * | 2001-07-03 | 2004-10-08 | (주)네오포텍 | 허니콤 모노리스형 광촉매체의 제조 방법 및 이를 이용한 대기정화기 |
| JP2010172831A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Sugino Mach Ltd | 光触媒コーティング液の製造方法、並びに抗菌消臭ドライクリーニング用コーティング液及び光触媒加工衣料。 |
| JP2013184100A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Showa Denko Kk | 可視光応答型光触媒組成物及びその製造方法 |
| US9421535B2 (en) | 2009-06-17 | 2016-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2016209811A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 光触媒複合体材料およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP10231884A patent/JP2000061310A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100451703B1 (ko) * | 2001-07-03 | 2004-10-08 | (주)네오포텍 | 허니콤 모노리스형 광촉매체의 제조 방법 및 이를 이용한 대기정화기 |
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| JP4542601B2 (ja) * | 2009-01-29 | 2010-09-15 | 株式会社スギノマシン | 光触媒コーティング液の製造方法、並びに抗菌消臭ドライクリーニング用コーティング液及び光触媒加工衣料。 |
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