JP2000070729A - 環境触媒とこの環境触媒を用いた空気清浄器 - Google Patents
環境触媒とこの環境触媒を用いた空気清浄器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、汚染空気に含まれる汚染物質を分
解除去するための複合触媒（以下環境触媒）に関し、特
に分解効率を向上せしめ、長寿命化した環境触媒を提供
することを目的とする。 【解決手段】 卑金属系酸化物材料と炭素系材料と貴金
属系材料を複合化した、汚染空気中の汚染物質分解用の
複合触媒であって、前記卑金属系酸化物材料と炭素系材
料と貴金属系材料を直列に配置したことを特徴とする複
合触媒。
解除去するための複合触媒（以下環境触媒）に関し、特
に分解効率を向上せしめ、長寿命化した環境触媒を提供
することを目的とする。 【解決手段】 卑金属系酸化物材料と炭素系材料と貴金
属系材料を複合化した、汚染空気中の汚染物質分解用の
複合触媒であって、前記卑金属系酸化物材料と炭素系材
料と貴金属系材料を直列に配置したことを特徴とする複
合触媒。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、汚染空気に含まれ
る汚染物質を分解除去するための複合触媒（以下環境触
媒）に関し、特に卑金属系酸化物、炭素系材料と貴金属
系材料を直列に配置したすることにより、分解効率を向
上せしめ、長寿命化した複合触媒に関する。
る汚染物質を分解除去するための複合触媒（以下環境触
媒）に関し、特に卑金属系酸化物、炭素系材料と貴金属
系材料を直列に配置したすることにより、分解効率を向
上せしめ、長寿命化した複合触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気汚染物質（主にガス状物質）を分解
処理するために、汚染物の種類が多種にわたるため、触
媒材料として、効率の高い触媒の構造や、分解機能に関
する複合化が求められている。このような複合触媒とし
て、卑金属系酸化物と貴金属系の材料を複合一体化した
ものや卑金属や貴金属と炭素系材料とを複合一体化した
ものは既に知られている。
処理するために、汚染物の種類が多種にわたるため、触
媒材料として、効率の高い触媒の構造や、分解機能に関
する複合化が求められている。このような複合触媒とし
て、卑金属系酸化物と貴金属系の材料を複合一体化した
ものや卑金属や貴金属と炭素系材料とを複合一体化した
ものは既に知られている。
【０００３】例えば、特開昭６３−２２１８５号公報に
おいては、金属酸化物と活性炭混合物にパラジウム塩と
銅塩を担持し、効果的に一酸化炭素を酸化または補足し
て低減する触媒についての開示がある。この触媒は、活
性炭と金属酸化物にシリカゾル等を添加し、練り固めた
後粉砕した担体の上に、パラジウム塩や銅塩を担持させ
ている。
おいては、金属酸化物と活性炭混合物にパラジウム塩と
銅塩を担持し、効果的に一酸化炭素を酸化または補足し
て低減する触媒についての開示がある。この触媒は、活
性炭と金属酸化物にシリカゾル等を添加し、練り固めた
後粉砕した担体の上に、パラジウム塩や銅塩を担持させ
ている。
【０００４】また、特開平１０−９９６８８号公報にお
いては、白金と、周期律表第３周期、第４周期の卑金属
または遷移金属とを複合化した白金複合酸化物を触媒と
して用いて、排ガス浄化を行う技術についての開示があ
る。この触媒は、白金と、卑金属または遷移金属を反応
させた白金複合酸化物を、さらに金属酸化物担体と混合
したものである。
いては、白金と、周期律表第３周期、第４周期の卑金属
または遷移金属とを複合化した白金複合酸化物を触媒と
して用いて、排ガス浄化を行う技術についての開示があ
る。この触媒は、白金と、卑金属または遷移金属を反応
させた白金複合酸化物を、さらに金属酸化物担体と混合
したものである。
【０００５】このように従来の複合化の手法は、いくつ
かの触媒材料を混合した形になっており、被処理物質
は、ほとんど同時に各触媒材料に到達して反応するた
め、それぞれの持つ長所や欠点を有効に生かし切れない
といった問題を抱えていた。
かの触媒材料を混合した形になっており、被処理物質
は、ほとんど同時に各触媒材料に到達して反応するた
め、それぞれの持つ長所や欠点を有効に生かし切れない
といった問題を抱えていた。
【０００６】つまり、一般に、卑金属系触媒は被毒には
強いといった長所を有する反面、分解効率が落ちる欠点
があり、一方貴金属系触媒は分解効率は高いが被毒に弱
い傾向がある。炭素系材料は吸着がメインなため、被処
理物質はかなり限定されることが多い。したがって、こ
れらを単純に混合した材料を用いた場合には、被処理物
質はほとんど同時に各材料に到達して反応するため、効
率的な分解は難しく、また触媒が活性を有する寿命も短
く、環境触媒としては、不適であった。
強いといった長所を有する反面、分解効率が落ちる欠点
があり、一方貴金属系触媒は分解効率は高いが被毒に弱
い傾向がある。炭素系材料は吸着がメインなため、被処
理物質はかなり限定されることが多い。したがって、こ
れらを単純に混合した材料を用いた場合には、被処理物
質はほとんど同時に各材料に到達して反応するため、効
率的な分解は難しく、また触媒が活性を有する寿命も短
く、環境触媒としては、不適であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、卑金属酸化
物系材料と炭素系材料及び貴金属系材料を直列に配置す
ることにより、それぞれの機能、長所を効率的に生かし
た空気汚染物除去用触媒とこの触媒を用いた空気清浄器
を提供することを目的とする。
物系材料と炭素系材料及び貴金属系材料を直列に配置す
ることにより、それぞれの機能、長所を効率的に生かし
た空気汚染物除去用触媒とこの触媒を用いた空気清浄器
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、卑金属系酸化
物材料と炭素系材料と貴金属系材料を複合化した、汚染
空気中の汚染物質分解用の複合触媒であって、前記卑金
属系酸化物材料と炭素系材料と貴金属系材料を直列に配
置したことを特徴とする複合触媒に関する。
物材料と炭素系材料と貴金属系材料を複合化した、汚染
空気中の汚染物質分解用の複合触媒であって、前記卑金
属系酸化物材料と炭素系材料と貴金属系材料を直列に配
置したことを特徴とする複合触媒に関する。
【０００９】また、この直列に並んだ各触媒の配列は、
処理対象物を含む汚染空気を導入する導入口側より、卑
金属系酸化物材料、次いで炭素系材料、次いで貴金属系
材料の順番または、炭素系材料、次いで卑金属系酸化物
材料、次いで炭素系材料、次いで貴金属系材料の順番で
あることが好ましい。また、卑金属系酸化物材料が、M
n、Ni、Cu、Co、V、Feの金属酸化物のうち、少なくとも
2種以上の金属酸化物から構成されている卑金属系酸化
物材料であることが好ましい。
処理対象物を含む汚染空気を導入する導入口側より、卑
金属系酸化物材料、次いで炭素系材料、次いで貴金属系
材料の順番または、炭素系材料、次いで卑金属系酸化物
材料、次いで炭素系材料、次いで貴金属系材料の順番で
あることが好ましい。また、卑金属系酸化物材料が、M
n、Ni、Cu、Co、V、Feの金属酸化物のうち、少なくとも
2種以上の金属酸化物から構成されている卑金属系酸化
物材料であることが好ましい。
【００１０】また、貴金属系材料が、無機セラミックス
担体に、Pd、Pt、Rh、Ru、Irのうち少なくとも2種以上
の金属が担持されている貴金属系材料であることが好ま
しい。
担体に、Pd、Pt、Rh、Ru、Irのうち少なくとも2種以上
の金属が担持されている貴金属系材料であることが好ま
しい。
【００１１】また、炭素系材料が、繊維状炭素または、
多孔質炭素であることが好ましく、さらに、この繊維状
炭素または、多孔質炭素表面にPd、Pt、Rh、Ru、Irのう
ち少なくとも2種以上の貴金属を担持している炭素系材
料も好ましい。
多孔質炭素であることが好ましく、さらに、この繊維状
炭素または、多孔質炭素表面にPd、Pt、Rh、Ru、Irのう
ち少なくとも2種以上の貴金属を担持している炭素系材
料も好ましい。
【００１２】さらに本発明は、上記複合触媒を有する反
応容器と、この反応容器に汚染空気を導入する導入口及
び処理後の清浄な空気を排出する排出口と、前記複合触
媒を加熱するための加熱手段とを兼ね備えた空気清浄器
に関する。
応容器と、この反応容器に汚染空気を導入する導入口及
び処理後の清浄な空気を排出する排出口と、前記複合触
媒を加熱するための加熱手段とを兼ね備えた空気清浄器
に関する。
【００１３】このように本発明は、卑金属系酸化物材
料、炭素系材料、及び貴金属系材料とを直列に配置した
ことを特徴とする複合触媒である。直列に配置とは、処
理対象物を含む汚染空気を触媒に通して処理する際に,
汚染空気の通過経路に対して、上記の各材料が直列に配
置されていることを意味する。このような配置をとるこ
とにより、汚染空気が各材料の触媒作用または吸着作用
に順番に処理されることになり、効果的な分解処理が可
能となるとともに、各触媒の被毒となる成分をその前段
で取り除くことが可能となり、長寿命化が図れるのであ
る。
料、炭素系材料、及び貴金属系材料とを直列に配置した
ことを特徴とする複合触媒である。直列に配置とは、処
理対象物を含む汚染空気を触媒に通して処理する際に,
汚染空気の通過経路に対して、上記の各材料が直列に配
置されていることを意味する。このような配置をとるこ
とにより、汚染空気が各材料の触媒作用または吸着作用
に順番に処理されることになり、効果的な分解処理が可
能となるとともに、各触媒の被毒となる成分をその前段
で取り除くことが可能となり、長寿命化が図れるのであ
る。
【００１４】この配置の順番としては、少なくとも卑金
属系酸化物材料の後段に貴金属系材料が配置されている
ことが好ましく、炭素系材料を含む全体の構成として
は、例えば、汚染空気の導入口側より、卑金属系酸化物
材料、次いで炭素系材料、次いで貴金属系材料の順番ま
たは、炭素系材料、次いで卑金属系酸化物材料、次いで
炭素系材料、次いで貴金属系材料の順番であることが好
ましい。
属系酸化物材料の後段に貴金属系材料が配置されている
ことが好ましく、炭素系材料を含む全体の構成として
は、例えば、汚染空気の導入口側より、卑金属系酸化物
材料、次いで炭素系材料、次いで貴金属系材料の順番ま
たは、炭素系材料、次いで卑金属系酸化物材料、次いで
炭素系材料、次いで貴金属系材料の順番であることが好
ましい。
【００１５】卑金属系酸化物材料、炭素系材料及び貴金
属系材料をこのように直列に配置することにより、貴金
属系材料の被毒となる成分は、貴金属系材料に接触する
前に卑金属系酸化物材料で分解し減少せしめ、卑金属系
酸化物材料で分解できなかった未反応物や反応中間体な
どは貴金属系材料で、水や炭酸ガスあるいは窒素といっ
た物質に変換できる。さらに、卑金属酸化物材料と貴金
属系材料の間に炭素系材料を配置することにより、貴金
属系材料への被毒物質や未反応物質の到達を遅らせ、か
つ急激な濃度変化を抑えられるので、反応効率の向上と
材料の長寿命化を図ることができるのである。これは、
炭素系材料が、未反応物質や汚染空気等を一旦吸着する
が、適当な速度で除放する性質を利用したものである。
属系材料をこのように直列に配置することにより、貴金
属系材料の被毒となる成分は、貴金属系材料に接触する
前に卑金属系酸化物材料で分解し減少せしめ、卑金属系
酸化物材料で分解できなかった未反応物や反応中間体な
どは貴金属系材料で、水や炭酸ガスあるいは窒素といっ
た物質に変換できる。さらに、卑金属酸化物材料と貴金
属系材料の間に炭素系材料を配置することにより、貴金
属系材料への被毒物質や未反応物質の到達を遅らせ、か
つ急激な濃度変化を抑えられるので、反応効率の向上と
材料の長寿命化を図ることができるのである。これは、
炭素系材料が、未反応物質や汚染空気等を一旦吸着する
が、適当な速度で除放する性質を利用したものである。
【００１６】また、卑金属系酸化物材料が、２種類以上
で金属酸化物から構成されていることが好ましい理由
は、１種類のみで構成されていると、格子酸素のエネル
ギー準位の幅が狭く、本発明が環境触媒に関するもので
あることを考慮すると、汎用性が低いためである。
で金属酸化物から構成されていることが好ましい理由
は、１種類のみで構成されていると、格子酸素のエネル
ギー準位の幅が狭く、本発明が環境触媒に関するもので
あることを考慮すると、汎用性が低いためである。
【００１７】また、貴金属系材料が、２種類以上の貴金
属を無機セラミックスに担持させたものが好ましい理由
は、１種類のみの担持であると、被処理物質に幅がな
く、また性能的にも不十分であるからである。ここで、
無機セラミックスとしては、通常担体として用いられる
ものであればよく、具体的には、SiO2、MgO、TiO2等が
挙げられ、十分な比表面積を有するものが好ましい。
属を無機セラミックスに担持させたものが好ましい理由
は、１種類のみの担持であると、被処理物質に幅がな
く、また性能的にも不十分であるからである。ここで、
無機セラミックスとしては、通常担体として用いられる
ものであればよく、具体的には、SiO2、MgO、TiO2等が
挙げられ、十分な比表面積を有するものが好ましい。
【００１８】また、炭素系材料としては、炭素繊維等の
繊維状炭素や活性炭等の多孔質炭素が吸着能力に優れ好
ましい。さらにこの炭素系材料に、Pd、Pt、Rh、Ru、Ir
の金属を担持させることによって、炭素系材料にも多少
の触媒作用を付与することができ、これらを担持しない
ときに比べてさらに濃度変化を小さくすることができ、
またそのピークを下げることができる。すなわち、炭素
系材料はもともと触媒作用を持たないが、上記の金属を
担持させることにより、分解機能の一部を担うことがで
き、後段の触媒の負担軽減に大きく寄与するのである。
繊維状炭素や活性炭等の多孔質炭素が吸着能力に優れ好
ましい。さらにこの炭素系材料に、Pd、Pt、Rh、Ru、Ir
の金属を担持させることによって、炭素系材料にも多少
の触媒作用を付与することができ、これらを担持しない
ときに比べてさらに濃度変化を小さくすることができ、
またそのピークを下げることができる。すなわち、炭素
系材料はもともと触媒作用を持たないが、上記の金属を
担持させることにより、分解機能の一部を担うことがで
き、後段の触媒の負担軽減に大きく寄与するのである。
【００１９】また、この炭素上に担持する金属は、Pd、
Pt、Rh、Ru、Irの金属うち２種類以上を担持することに
より、処理の汎用性が向上し、好ましい。
Pt、Rh、Ru、Irの金属うち２種類以上を担持することに
より、処理の汎用性が向上し、好ましい。
【００２０】
【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及び２は、本発
明の実施の形態を説明するための構成図である。同図に
示されるように、本発明による環境触媒においては、反
応容器15、25中に、汚染空気を導入する側より、卑金属
系酸化物材料11と炭素系材料12と貴金属系材料13が順に
直列に配置されているか、炭素系材料22と卑金属系酸化
物材料21と炭素系材料22と貴金属系材料23が順に直列に
配置されている。それらを空気清浄器の構成要素として
使用する場合には材料を加熱するための加熱手段（加熱
熱炉）14、24が反応容器15、25の周囲に配置されること
になる。
て図面を参照して詳細に説明する。図１及び２は、本発
明の実施の形態を説明するための構成図である。同図に
示されるように、本発明による環境触媒においては、反
応容器15、25中に、汚染空気を導入する側より、卑金属
系酸化物材料11と炭素系材料12と貴金属系材料13が順に
直列に配置されているか、炭素系材料22と卑金属系酸化
物材料21と炭素系材料22と貴金属系材料23が順に直列に
配置されている。それらを空気清浄器の構成要素として
使用する場合には材料を加熱するための加熱手段（加熱
熱炉）14、24が反応容器15、25の周囲に配置されること
になる。
【００２１】加熱手段は、触媒を加熱し、分解効率をあ
げるとともに、必要に応じて触媒を再活性化するための
ものであり、１００〜２００℃に加熱できる程度の加熱
手段であれば特に限定されない。
げるとともに、必要に応じて触媒を再活性化するための
ものであり、１００〜２００℃に加熱できる程度の加熱
手段であれば特に限定されない。
【００２２】本発明による環境触媒では、各材料が直列
の配置されているために初段の材料で反応した中間体や
未反応物が後段の材料で完全に分解処理でき、各材料に
よる被処理物質に対する分解性能がより発揮できるた
め、全体としての効率向上と長寿命化が可能になる。
の配置されているために初段の材料で反応した中間体や
未反応物が後段の材料で完全に分解処理でき、各材料に
よる被処理物質に対する分解性能がより発揮できるた
め、全体としての効率向上と長寿命化が可能になる。
【００２３】直列に配置された各材料の量的な構成比に
ついては、扱う汚染空気の種類や、具体的な装置設計に
も依存し、特に限定されない。
ついては、扱う汚染空気の種類や、具体的な装置設計に
も依存し、特に限定されない。
【００２４】また、図１及び図２では、汚染空気を導入
する１の導入口に対して、１の環境触媒が配置された構
造となっているが、１の導入口に対して、加熱手段を伴
った複数の環境触媒を並列に並べた構造であってもよ
い。
する１の導入口に対して、１の環境触媒が配置された構
造となっているが、１の導入口に対して、加熱手段を伴
った複数の環境触媒を並列に並べた構造であってもよ
い。
【００２５】（実施例１）卑金属系酸化物材料の調製方
法を以下に示す。硝酸マンガン六水和物10ｇと硝酸銅2.
3ｇを水40ｇに溶解し、得られた溶液を全体が固化する
まで加熱した。その固形物を水洗し、残留物を110℃で2
4時間乾燥させた。その後、一旦常温に戻して粉砕し、
さらに160℃で48時間加熱して、卑金属系酸化物材料MnO
2-CuOを得た。
法を以下に示す。硝酸マンガン六水和物10ｇと硝酸銅2.
3ｇを水40ｇに溶解し、得られた溶液を全体が固化する
まで加熱した。その固形物を水洗し、残留物を110℃で2
4時間乾燥させた。その後、一旦常温に戻して粉砕し、
さらに160℃で48時間加熱して、卑金属系酸化物材料MnO
2-CuOを得た。
【００２６】次に、貴金属系材料の調製方法を以下に示
す。貴金属系材料として塩化パラジウム43ｇと塩化白金
酸アンモニウム46ｇを水500ｇに溶解させた後、その溶
液にγ-アルミナ50ｇを加え、加熱して80℃に保って、2
4時間放置した後、40℃にし、さらに96時間放置した。
得られた固形物を水素雰囲気（SV/h-1=12000）中120℃
で2時間加熱処理し、その後440℃で1時間加熱して、貴
金属系材料として、Pd-Pt/Al2O3を得た。
す。貴金属系材料として塩化パラジウム43ｇと塩化白金
酸アンモニウム46ｇを水500ｇに溶解させた後、その溶
液にγ-アルミナ50ｇを加え、加熱して80℃に保って、2
4時間放置した後、40℃にし、さらに96時間放置した。
得られた固形物を水素雰囲気（SV/h-1=12000）中120℃
で2時間加熱処理し、その後440℃で1時間加熱して、貴
金属系材料として、Pd-Pt/Al2O3を得た。
【００２７】次に炭素系材料は、市販の直径約10μｍ程
度の炭素繊維5ｇを金型を用いて、反応容器に合わせた
形に圧縮成型したものを用意した。
度の炭素繊維5ｇを金型を用いて、反応容器に合わせた
形に圧縮成型したものを用意した。
【００２８】以上のような3種の材料を、内径約20mmの
反応容器の中央に、汚染空気導入口側から、MnO2-CuO触
媒、炭素繊維成形体、Pd-Pt/Al2O3の順に充填した後、
加熱炉によって系全体を約300℃に加熱した。その後、
反応容器に被処理物質であるアセトアルデヒド100ppmを
含む空気を流通させて、処理後の清浄な空気を排出する
排出口（出口側）の反応ガスをサンプリングして、GC-M
S装置によって分析を行なったところ、被処理物質であ
るアセトアルデヒドは検出限界以下となっていた。その
被処理物質に対する反応試験を長時間試みた結果、3000
時間後においても分解性能の劣化は見られなかった。
反応容器の中央に、汚染空気導入口側から、MnO2-CuO触
媒、炭素繊維成形体、Pd-Pt/Al2O3の順に充填した後、
加熱炉によって系全体を約300℃に加熱した。その後、
反応容器に被処理物質であるアセトアルデヒド100ppmを
含む空気を流通させて、処理後の清浄な空気を排出する
排出口（出口側）の反応ガスをサンプリングして、GC-M
S装置によって分析を行なったところ、被処理物質であ
るアセトアルデヒドは検出限界以下となっていた。その
被処理物質に対する反応試験を長時間試みた結果、3000
時間後においても分解性能の劣化は見られなかった。
【００２９】（実施例２）卑金属酸化物系材料及び貴金
属系材料として実施例1と同じ方法で合成したMnO 2-CuO
触媒とPd-Pt/Al2O3材料を用意し、炭素系材料として活
性炭ペレット（粒径φ3mm程度）と実施例1で用いたのと
同じ炭素繊維を用意した。以上のような4種の材料を、
内径約20mmの反応容器の中央に、ガス入り口側から、活
性炭ペレット、MnO2-CuOMnO2-CuO触媒、炭素繊維成形
体、Pd-Pt/Al2O3Pd-Pt/Al2O3の順に充填した後、加熱炉
によって系全体を約300℃に加熱した。その後、反応容
器に被処理物質とであるトリメチルアミン100ppmを含む
空気を流通させて、出口側の反応ガスをサンプリグし
て、GC-MS装置によって分析を行なったところ、被処理
物質であるトリメチルアミンは検出限界以下となってい
た。その被処理物質に対する反応試験を長時間試みた結
果、3000時間後においても分解性能の劣化は見られなか
った。
属系材料として実施例1と同じ方法で合成したMnO 2-CuO
触媒とPd-Pt/Al2O3材料を用意し、炭素系材料として活
性炭ペレット（粒径φ3mm程度）と実施例1で用いたのと
同じ炭素繊維を用意した。以上のような4種の材料を、
内径約20mmの反応容器の中央に、ガス入り口側から、活
性炭ペレット、MnO2-CuOMnO2-CuO触媒、炭素繊維成形
体、Pd-Pt/Al2O3Pd-Pt/Al2O3の順に充填した後、加熱炉
によって系全体を約300℃に加熱した。その後、反応容
器に被処理物質とであるトリメチルアミン100ppmを含む
空気を流通させて、出口側の反応ガスをサンプリグし
て、GC-MS装置によって分析を行なったところ、被処理
物質であるトリメチルアミンは検出限界以下となってい
た。その被処理物質に対する反応試験を長時間試みた結
果、3000時間後においても分解性能の劣化は見られなか
った。
【００３０】（実施例３）卑金属系酸化物材料として硝
酸マンガン六水和物10ｇと硝酸ニッケル六水和物3.6ｇ
を水40ｇに溶解させ、得られた溶液を全体が固化するま
で加熱した。その固形物を水洗し、残留物を110℃で24
時間乾燥させた。その後、一旦常温に戻して粉砕し、さ
らに480℃で48時間加熱して得られたMnO2-NiOを用意し
た。また、貴金属系材料としては実施例1と同じ方法で
得られたPd-Pt/Al2O3を用意した。炭素材料として、実
施例1と同じ炭素繊維成形体を用意した。以上のような3
種の材料を、内径約20mmの反応容器の中央に、ガス入り
口側から、MnO2-NiO触媒、炭素繊維成形体、Pd-Pt/Al2O
3の順に充填した後、加熱炉によって系全体を約300℃に
加熱した。その後、反応容器に被処理物質とであるホル
ムアルデヒド100ppmを含む空気を流通させて、出口側の
反応ガスをサンプリングして、GC-MS装置によって分析
を行なったところ、被処理物質であるホルムアルデヒド
は検出限界以下となっていた。その被処理物質に対する
反応試験を長時間試みた結果、2000時間後においても分
解性能の劣化は見られなかった。
酸マンガン六水和物10ｇと硝酸ニッケル六水和物3.6ｇ
を水40ｇに溶解させ、得られた溶液を全体が固化するま
で加熱した。その固形物を水洗し、残留物を110℃で24
時間乾燥させた。その後、一旦常温に戻して粉砕し、さ
らに480℃で48時間加熱して得られたMnO2-NiOを用意し
た。また、貴金属系材料としては実施例1と同じ方法で
得られたPd-Pt/Al2O3を用意した。炭素材料として、実
施例1と同じ炭素繊維成形体を用意した。以上のような3
種の材料を、内径約20mmの反応容器の中央に、ガス入り
口側から、MnO2-NiO触媒、炭素繊維成形体、Pd-Pt/Al2O
3の順に充填した後、加熱炉によって系全体を約300℃に
加熱した。その後、反応容器に被処理物質とであるホル
ムアルデヒド100ppmを含む空気を流通させて、出口側の
反応ガスをサンプリングして、GC-MS装置によって分析
を行なったところ、被処理物質であるホルムアルデヒド
は検出限界以下となっていた。その被処理物質に対する
反応試験を長時間試みた結果、2000時間後においても分
解性能の劣化は見られなかった。
【００３１】（実施例４）卑金属系酸化物材料として実
施例1と同じ方法で得られたMnO2-CuOを用意した。ま
た、貴金属系材料として塩化パラジウム43ｇと塩化白金
酸アンモニウム46ｇと塩化ロジウム三水和物64ｇを水70
0ｇに溶解させ、さらに塩酸を30ｇ添加した後、その溶
液にγ-アルミナ50ｇを加え、加熱して80℃に保って、2
4時間放置した後、40℃にし、さらに96時間放置した。
得られた固形物を水素雰囲気（SV/h-1=12000）中120℃
で2時間加熱処理し、その後440℃で1時間加熱して得ら
れたPd-Pt-Rh/Al2O3を用意した。炭素材料として、実施
例1と同じ炭素繊維成形体を用意した。以上のような3種
の材料を、内径約20mmの反応容器の中央に、ガス入り口
側から、MnO2-CuO触媒、炭素繊維成形体、Pd-Pt-Rh/Al2
O3の順に充填した後、加熱炉によって系全体を約300℃
に加熱した。その後、反応容器に被処理物質とであるメ
チルメルカプタン100ppmを含む空気を流通させて、出口
側の反応ガスをサンプリングして、GC-MS装置によって
分析を行なったところ、被処理物質であるメチルメルカ
プタンは検出限界以下となっていた。その被処理物質に
対する反応試験を長時間試みた結果、3000時間後におい
ても分解性能の劣化は見られなかった。
施例1と同じ方法で得られたMnO2-CuOを用意した。ま
た、貴金属系材料として塩化パラジウム43ｇと塩化白金
酸アンモニウム46ｇと塩化ロジウム三水和物64ｇを水70
0ｇに溶解させ、さらに塩酸を30ｇ添加した後、その溶
液にγ-アルミナ50ｇを加え、加熱して80℃に保って、2
4時間放置した後、40℃にし、さらに96時間放置した。
得られた固形物を水素雰囲気（SV/h-1=12000）中120℃
で2時間加熱処理し、その後440℃で1時間加熱して得ら
れたPd-Pt-Rh/Al2O3を用意した。炭素材料として、実施
例1と同じ炭素繊維成形体を用意した。以上のような3種
の材料を、内径約20mmの反応容器の中央に、ガス入り口
側から、MnO2-CuO触媒、炭素繊維成形体、Pd-Pt-Rh/Al2
O3の順に充填した後、加熱炉によって系全体を約300℃
に加熱した。その後、反応容器に被処理物質とであるメ
チルメルカプタン100ppmを含む空気を流通させて、出口
側の反応ガスをサンプリングして、GC-MS装置によって
分析を行なったところ、被処理物質であるメチルメルカ
プタンは検出限界以下となっていた。その被処理物質に
対する反応試験を長時間試みた結果、3000時間後におい
ても分解性能の劣化は見られなかった。
【００３２】（実施例５）卑金属系酸化物材料として実
施例1と同じ方法で得られたMnO2-CuOを用意し、貴金属
系材料として実施例1と同じ方法で得られたPd-Pt/Al2O3
を用意し、炭素材料として、実施例1と同じ炭素繊維成
形体を用意した。以上のような3種の材料を、内径約20m
mの反応容器の中央に、ガス入り口側から、MnO2-CuO触
媒、炭素繊維成形体、Pd-Pt/Al2O3の順に充填した後、
加熱炉によって系全体を約300℃に加熱した。その後、
反応容器に被処理物質とであるアセトアルデヒド50pp
m、メチルメルカプタン50ppm、トリメチルアミン50ppm
の混合物を含む空気を流通させて、出口側の反応ガスを
サンプリングして、GC-MS装置によって分析を行なった
ところ、3種の被処理物質はすべて検出限界以下であっ
た。その被処理物質に対する反応試験を長時間試みた結
果、3000時間後においても分解性能の劣化は見られなか
った。
施例1と同じ方法で得られたMnO2-CuOを用意し、貴金属
系材料として実施例1と同じ方法で得られたPd-Pt/Al2O3
を用意し、炭素材料として、実施例1と同じ炭素繊維成
形体を用意した。以上のような3種の材料を、内径約20m
mの反応容器の中央に、ガス入り口側から、MnO2-CuO触
媒、炭素繊維成形体、Pd-Pt/Al2O3の順に充填した後、
加熱炉によって系全体を約300℃に加熱した。その後、
反応容器に被処理物質とであるアセトアルデヒド50pp
m、メチルメルカプタン50ppm、トリメチルアミン50ppm
の混合物を含む空気を流通させて、出口側の反応ガスを
サンプリングして、GC-MS装置によって分析を行なった
ところ、3種の被処理物質はすべて検出限界以下であっ
た。その被処理物質に対する反応試験を長時間試みた結
果、3000時間後においても分解性能の劣化は見られなか
った。
【００３３】（比較例）卑金属系酸化物材料として実施
例１と同じ方法で得られたMnO2-CuOを用意し、貴金属系
材料として実施例1と同じ方法で得られたPd-Pt/Al2O3を
用意し、炭素材料としては、炭素繊維（圧縮成型してい
ない炭素繊維）を用意した。以上の３種の材料をすべて
混合して、内径約20mmの反応容器の中央に充填した後、
加熱炉によって系全体を約300℃に加熱した。その後、
反応容器に被処理物質であるアセトアルデヒド50ppm、
メチルメルカプタン50ppm、トリメチルアミン50ppmの混
合物を含む空気を流通させて、出口側の反応ガスをサン
プリングして、GC-MS装置によって分析を行なったとこ
ろ、３種の被処理物質は反応直後には、それぞれ0、4、
4ppmであったが、10時間後にはそれぞれ13、50、47ppm
となり、さらに1000時間後にはどの被処理物質もほとん
ど分解されておらず、分解性能が劣化していることがわ
かった。
例１と同じ方法で得られたMnO2-CuOを用意し、貴金属系
材料として実施例1と同じ方法で得られたPd-Pt/Al2O3を
用意し、炭素材料としては、炭素繊維（圧縮成型してい
ない炭素繊維）を用意した。以上の３種の材料をすべて
混合して、内径約20mmの反応容器の中央に充填した後、
加熱炉によって系全体を約300℃に加熱した。その後、
反応容器に被処理物質であるアセトアルデヒド50ppm、
メチルメルカプタン50ppm、トリメチルアミン50ppmの混
合物を含む空気を流通させて、出口側の反応ガスをサン
プリングして、GC-MS装置によって分析を行なったとこ
ろ、３種の被処理物質は反応直後には、それぞれ0、4、
4ppmであったが、10時間後にはそれぞれ13、50、47ppm
となり、さらに1000時間後にはどの被処理物質もほとん
ど分解されておらず、分解性能が劣化していることがわ
かった。
【００３４】
【発明の効果】本発明の環境触媒は、卑金属系酸化物材
料と炭素系材料と貴金属系材料を組み合わせ、かつ直列
に配置したものであるので、直列に配置された前段の材
料において、後段の材料の被毒になる成分を取り除くと
ともに、前段の材料で処理できなかった成分を後段の材
料で分解するなど、被処理物質の分解を効果的に、かつ
効率よく行うことが可能になる。また、このような環境
触媒を用いた空気清浄器は、高性能で、かつ使用できる
期間も長い。
料と炭素系材料と貴金属系材料を組み合わせ、かつ直列
に配置したものであるので、直列に配置された前段の材
料において、後段の材料の被毒になる成分を取り除くと
ともに、前段の材料で処理できなかった成分を後段の材
料で分解するなど、被処理物質の分解を効果的に、かつ
効率よく行うことが可能になる。また、このような環境
触媒を用いた空気清浄器は、高性能で、かつ使用できる
期間も長い。
【図１】本発明の環境触媒を用いた空気清浄器の一実施
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【図２】本発明の環境触媒を用いた空気清浄器の一実施
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
11、21 卑金属系酸化物材料 12、22 炭素系材料 13、23 貴金属系材料 14、24 加熱手段（加熱炉） 15、25 反応容器
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C080 AA07 BB02 CC02 CC05 CC09 HH05 JJ03 MM02 MM03 MM05 MM07 NN02 QQ03 QQ11 QQ12 QQ20 4D048 AA01 AA05 AA19 AA22 AB03 AB05 BA03X BA05X BA10Y BA23Y BA28X BA30X BA31X BA33X BA35X BA37Y BA38X BA41X BB01 BB08 BD01 CA02 CA06 CC36 CC53 CC58 DA03 DA08 DA13 DA20 4G069 AA03 AA08 AA11 BA01B BA08A BA13A BA26B BB04A BB08B BB12B BC31A BC31B BC54A BC62A BC62B BC66A BC67A BC68A BC68B BC70A BC71A BC71B BC72A BC72B BC74A BC75A BC75B BD12B BE17B BE46B CA10 CA17 DA06 EA02Y EA03X EA03Y EB18Y EE06 EE08 FA02 FA03 FB29 FB57 FB70 GA01
Claims (7)
- 【請求項１】 卑金属系酸化物材料と炭素系材料と貴金
属系材料を複合化した、汚染空気中の汚染物質分解用の
複合触媒であって、前記卑金属系酸化物材料と炭素系材
料と貴金属系材料を直列に配置したことを特徴とする複
合触媒。 - 【請求項２】 前記卑金属系酸化物材料と炭素系材料と
貴金属系材料の直列の配置の順番が、前記汚染空気を導
入する導入口側より、卑金属系酸化物材料、次いで炭素
系材料、次いで貴金属系材料の順番または、炭素系材
料、次いで卑金属系酸化物材料、次いで炭素系材料、次
いで貴金属系材料の順番であることを特徴とする請求項
１記載の複合触媒。 - 【請求項３】 前記卑金属系酸化物材料が、Mn、Ni、C
u、Co、V、Feの金属酸化物のうち、少なくとも2種以上
の金属酸化物を含むことを特徴とする請求項１または２
記載の複合触媒。 - 【請求項４】 前記貴金属系材料が、無機セラミックス
担体に、Pd、Pt、Rh、Ru、Irのうち少なくとも2種以上
の金属が担持されている貴金属系材料であることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合触媒。 - 【請求項５】 前記炭素系材料が、繊維状炭素または多
孔質炭素であることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の複合触媒。 - 【請求項６】 前記炭素系材料が、Pd、Pt、Rh、Ru、Ir
のうち少なくとも2種以上の金属を表面に担持した繊維
状炭素または多孔質炭素であることを特徴とする請求項
１〜５のいずれかに記載の複合触媒。 - 【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、この反応容器に汚染空気を導入
する導入口及び処理後の清浄な空気を排出する排出口
と、前記複合触媒を加熱するための加熱手段とを兼ね備
えた空気清浄器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241913A JP2000070729A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 環境触媒とこの環境触媒を用いた空気清浄器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241913A JP2000070729A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 環境触媒とこの環境触媒を用いた空気清浄器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000070729A true JP2000070729A (ja) | 2000-03-07 |
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ID=17081419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10241913A Pending JP2000070729A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 環境触媒とこの環境触媒を用いた空気清浄器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000070729A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013192674A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 脱臭装置 |
| KR101315761B1 (ko) * | 2007-12-13 | 2013-10-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차 배기가스 촉매와 그 제조방법 |
| CN104258803A (zh) * | 2013-09-04 | 2015-01-07 | 赵世怀 | 一种一氧化碳过滤材料的制备方法 |
| CN104624026A (zh) * | 2015-01-31 | 2015-05-20 | 龚娟 | 一种空气净化剂及其制备方法 |
-
1998
- 1998-08-27 JP JP10241913A patent/JP2000070729A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101315761B1 (ko) * | 2007-12-13 | 2013-10-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차 배기가스 촉매와 그 제조방법 |
| JP2013192674A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 脱臭装置 |
| CN104258803A (zh) * | 2013-09-04 | 2015-01-07 | 赵世怀 | 一种一氧化碳过滤材料的制备方法 |
| CN104624026A (zh) * | 2015-01-31 | 2015-05-20 | 龚娟 | 一种空气净化剂及其制备方法 |
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