JP2005329392A - 光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法及び酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法 - Google Patents
光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法及び酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005329392A JP2005329392A JP2004213163A JP2004213163A JP2005329392A JP 2005329392 A JP2005329392 A JP 2005329392A JP 2004213163 A JP2004213163 A JP 2004213163A JP 2004213163 A JP2004213163 A JP 2004213163A JP 2005329392 A JP2005329392 A JP 2005329392A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium oxide
- photocatalytic activity
- papermaking sludge
- alkali
- incineration ash
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 103
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 121
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 17
- VQYHBXLHGKQYOY-UHFFFAOYSA-N aluminum oxygen(2-) titanium(4+) Chemical compound [O-2].[Al+3].[Ti+4] VQYHBXLHGKQYOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 98
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 45
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 23
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 7
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BFRXZIMAUMUZJH-UHFFFAOYSA-M [OH-].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [OH-].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BFRXZIMAUMUZJH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(oxo)silane Chemical compound O[Si](O)=O IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 so air purification Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 3
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000005307 potash-lime glass Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DHKVCYCWBUNNQH-UHFFFAOYSA-N 2-[5-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]-1-(1,4,5,7-tetrahydropyrazolo[3,4-c]pyridin-6-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1=NN=C(O1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)C=NN2 DHKVCYCWBUNNQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000005791 algae growth Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- JEWHCPOELGJVCB-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;oxido-[oxido(oxo)silyl]oxy-oxosilane;potassium;sodium;tridecahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na].[Al].[K].[Ca].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O JEWHCPOELGJVCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012013 faujasite Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910001743 phillipsite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
製紙スラッジ又は製紙スラッジ焼却灰に含まれる酸化チタンを光触媒活性を有する酸化チタンに再生する方法、及び製紙スラッジ焼却灰等から光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体を製造する方法を提供する。
【解決手段】
酸化チタンを含有する製紙スラッジ焼却灰等を酸又はアルカリで処理することを特徴とする光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法、並びに(a)酸化チタン及びアルミニウム成分を含有する製紙スラッジ焼却灰等に、ケイ素成分を添加して得られる混合物、(b)アルミニウム成分を含有する製紙スラッジ焼却灰等に、ケイ素成分及び酸化チタンを添加して得られる混合物、(c)酸化チタンを含有する製紙スラッジ焼却灰等に、ケイ素成分及びアルミニウム成分を添加して得られる混合物、又は(d)アルミニウム成分及びケイ素成分を含む廃棄物の焼却灰等に、酸化チタンを添加して得られる混合物を、アルカリで処理することを特徴とする光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法。
【選択図】 なし。
Description
本発明者らは、製紙スラッジ等の廃棄物の再資源化の一環として、製紙スラッジ又は製紙スラッジを焼却して得られる製紙スラッジ焼却灰に含まれる酸化チタンの光触媒活性を再生できれば、より有効な資源の再利用化を図ることができると考えた。
1)光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法
本発明の光触媒活性を有する酸化チタン(TiO2)の再生方法は、酸化チタンを含有する製紙スラッジ又は製紙スラッジ焼却灰を酸又はアルカリで処理することを特徴とする。
填料は、上質紙の製紙工程において、印刷インキの吸収性を高めたり、紙の表面を平らにして不透明度を上げるとともに、紙を密にして紙の目方を増やすため等に添加される鉱物質の白色粉末である。填料としては、カオリン、クレー、粘土等の白土;タルク(滑石);炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
本発明の光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法は、
(a)酸化チタン及びアルミニウム成分を含有する製紙スラッジ焼却灰等にケイ素成分を添加して得られる混合物、(b)アルミニウム成分を含有する製紙スラッジ焼却灰等にケイ素成分及び酸化チタンを添加して得られる混合物、(c)酸化チタンを含有する製紙スラッジ焼却灰等に、ケイ素成分及びアルミニウム成分を添加して得られる混合物、又は(d)アルミニウム成分及びケイ素成分を含む廃棄物又は該廃棄物の焼却灰に酸化チタンを添加して得られる混合物を、アルカリで処理することを特徴とする光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法である。
上記(a)〜(d)のいずれの場合にも、同様の光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体を得ることができる。
上述したように製紙スラッジ焼却灰等には、通常アルミニウム成分が含まれる。近年、紙は印刷分野や情報分野用として大量に生産されており、紙原料には、通常、印刷インキの吸収性を上げるため等に、填料としてアルミニウム成分が添加されるからである。また、原料に古紙を用いる場合も多く、古紙にはすでに多種の填料が添加されている。
ケイ素成分としては、ケイ素酸化物やケイ酸塩等を用いることができる。
ケイ素酸化物は、一般に式:SiOx(xは1〜2を表す。)で表され、ケイ酸塩は、式:xMI 2O・ySiO2(x及びyは自然数を表し、MはAl,Fe,Ca,Mg,Na,K等の金属原子を表す。)で表される化合物である。
ケイ素成分の添加量は、特に制約はなく、用いる製紙スラッジ焼却灰等中のケイ酸含有量により決定すればよい。通常、処理する製紙スラッジ焼却灰等中の無機成分1重量部に対して、0.1〜3重量部、好ましくは0.5〜2重量部である。添加するケイ素成分は、粉末として用いても、水溶液にして用いてもよい。
またこの場合、アルカリで処理する前において、所望により酸化チタンを添加してもよい。
また添加する酸化チタンの形状、状態等は特に制約はなく、光触媒活性を有していないものであってもよい。酸化チタンの添加量は、製紙スラッジ焼却灰等中に既に存在する酸化チタンの含有量にもよるが、製紙スラッジ焼却灰等中の無機成分1重量部に対して、通常0.1〜2重量部、好ましくは0.2〜1.5重量部である。
ケイ素成分及びアルミニウム成分の添加量は、特に制約はなく、用いる製紙スラッジ焼却灰等中の、ケイ素及びアルミニウム含有量により決定すればよい。通常、処理する製紙スラッジ焼却灰等中の無機成分1重量部に対して、0.1〜3重量部、好ましくは0.5〜2重量部である。
加熱温度は、通常、70℃〜250℃、好ましくは80〜100℃である。処理時間は、反応規模にもよるが、通常数十分から1日、好ましくは1〜24時間である。
また、アルカリで処理する反応容器として耐圧密閉可能なものを用いて、より高温・高圧で加熱攪拌処理を行うことにより、処理時間を短縮することができる。
したがって、本発明の酸化チタン−ゼオライト複合体は、上述したゼオライトの諸特性に加えて、酸化チタンの光触媒活性を兼ね備えている。本発明の酸化チタン−ゼオライト複合体は、悪臭物である有機物(アルデヒド類やアミン類など)をゼオライトの細孔内に吸着し、光触媒活性を有する酸化チタンで効率よく分解する機能等に優れ、環境分野を始め種々の分野での応用が期待できる。
製紙スラッジ焼却灰として、酸化物換算で以下の成分比からなるサンプル(1)〜(3)(リンテック(株)三島工場から採集した製紙スラッジを焼却したもの)を用い、製紙スラッジとして、以下のサンプル(4)(リンテック(株)三島工場から採集したもの)を用いた。
SiO2:13.14重量%、Al2O3:68.64重量%、MgO:7.05重量%、TiO2:10.12重量%、Fe2O3:0.24重量%、CaO:0.29重量%、Na2O:0.20重量%、その他:0.32重量%
サンプル(2)
SiO2:36.21重量%、Al2O3:19.82重量%、MgO:16.81重量%、TiO2:25.05重量%、Fe2O3:0.48重量%、CaO:0.71重量%、Na2O:0.27重量%、その他:0.65重量%
SiO2:20.52重量%、Al2O3:66.68重量%、MgO:10.82重量%、TiO2:0.31重量%、Fe2O3:0.38重量%、CaO:0.58重量%、Na2O:0.31重量%、その他:0.40重量%
サンプル(4)
水分:60%、有機物:19%、灰分:21%(サンプル(4)は、前記サンプル(2)の焼却前の製紙スラッジであり、灰分の成分は前記サンプル(2)と同じである。)
酸化チタンを含有する製紙スラッジ焼却灰であるサンプル(1)5gを200m1の三角フラスコに入れ、3規定の水酸化ナトリウム水溶液50m1を加えた。この三角フラスコに還流冷却管を取り付けて、内容物を、ホットプレート上、80〜90℃で4時間加熱・攪拌した。反応液を水で洗浄して過剰の水酸化ナトリウムを除去した後、105℃で2時間乾燥し、粉末(1)を7g得た。
得られた粉末(1)のX線回折測定をX線回折試験機(RINT2000、理学電器(株)製)を使用して行った。測定結果を図1に示す(図中、1)。
水酸化ナトリウム水溶液に代えて、3規定の硝酸を使用した以外は実施例1と同様の操作を行い、粉末(2)を7g得た。
得られた粉末(2)のX線回折測定をX線回折試験機(RIN2000、理学電器(株)製)を使用して行った。測定結果を図1に示す(図中、2)。
酸化チタンを含有する製紙スラッジ焼却灰であるサンプル(2)5gを200m1の三角フラスコに入れ、3規定の水酸化ナトリウム水溶液50m1、ケイ素成分として5gのケイ酸ナトリウム(SiO2/Na2O=3.17、三ツ輪化学工業(株)製)を加えた。三角フラスコに還流冷却管を取り付けて、内容物を、ホットプレート上、80〜90℃で4時間加熱・攪拌した。反応液を水で洗浄して過剰の水酸化ナトリウムを除去した後、105℃で2時間乾燥し、粉末(3)を9g得た。
得られた粉末(2)のX線回折測定をX線回折試験機(RINT2000、理学電器(株)製)を使用して行った。測定結果を図1に示す(図中、3)。
9gの粉末中に、人工ゼオライトであるフィリップサイトが約4.5g含まれていることが確認された。
酸化チタンを含有する製紙スラッジ焼却灰であるサンプル(2)5gを200mlの三角フラスコに入れ、3規定の水酸化ナトリウム水溶液50ml、2.5gのケイ酸ナトリウム(SiO2/Na2O=3.17、三ツ輪化学工業(株)製)及び2.5gの塩化アルミニウムを加えた。三角フラスコに還流冷却管を取り付けて、内容物を、ホットプレート上、80〜90℃で4時間加熱・攪拌した。反応液を水で洗浄して過剰の水酸化ナトリウムを除去した後、105℃で2時間乾燥し、粉末(4)を7g得た。
得られた粉末(4)のX線回折測定をX線回折試験機(RIN2000、理学電器(株)製)を使用して行った。測定結果を図1に示す(図中、4)。
酸化チタンを実質的に含有しない製紙スラッジ焼却灰であるサンプル(3)2.5g、及び酸化チタン(ST−31、石原産業(株)製)2.5gを200m1の三角フラスコに入れ、3規定の水酸化ナトリウム水溶液50m1、5gのケイ酸ナトリウム(SiO2/Na2O=3.17、三ツ輪化学工業(株)製)を加えた。この三角フラスコに還流冷却管を取り付けて、内容物を、ホットプレート上、80〜90℃で4時間加熱・攪拌した。反応液を水で洗浄して過剰の水酸化ナトリウムを除去した後、105℃で2時間乾燥し、粉末(5)を7g得た。
得られた粉末(5)のX線回折測定をX線回折試験機(RINT2000、理学電器(株)製)を使用して行った。測定結果を図1に示す(図中、5)。
酸化チタンを含有する製紙スラッジであるサンプル(4)12gを200mlの三角フラスコに入れ、3規定の水酸化ナトリウム水溶液50m1、5gのケイ酸ナトリウム(SiO2/Na2O=3.17、三ツ輪化学工業(株)製)を加えた。この三角フラスコに還流冷却管を取り付けて、内容物を、ホットプレート上、80〜90℃で4時間加熱・攪拌した。反応液を水で洗浄して過剰の水酸化ナトリウムを除去した後、105℃で2時間乾燥し、粉末(6)を6g得た。
得られた粉末(6)のX線回折測定をX線回折試験機(RINT2000、理学電器(株)製)を使用して行った。測定結果を図1に示す(図中、6)。
酸化チタンを含有する製紙スラッジ焼却灰であるサンプル(1)を、105℃で2時間乾燥し、粉末(7)を得た。
得られた粉末(7)のX線回折測定をX線回折試験機(RINT2000、理学電器(株)製)を使用して行った。測定結果を図1に示す(図中、7)。
酸化チタンを実質的に含有しない製紙スラッジ焼却灰であるサンプル(3)5gを200m1の三角フラスコに入れ、3規定の水酸化ナトリウム50m1、5gのケイ酸ナトリウム(Si02/Na20=3.17,三ツ輪化学工業(株))を加えた。この三角フラスコに還流冷却管を取り付けて、内容物を、ホットプレート上、80〜90℃で4時間加熱した。反応液を水で洗浄して過剰の水酸化ナトリウムを除去した後、105℃で2時間乾燥し、粉末(8)を9g得た。
得られた粉末(8)のX線回折測定をX線回折試験機(RINT2000、理学電器(株)製)を使用して行った。測定結果を図1に示す(図中、8)。
石英製のカバーを有する体積200mlのステンレス反応容器に、実施例1〜5及び比較例1、2で得られた粉末(1)〜(5)、(7)及び(8)をそれぞれ0.3g入れ、この反応容器内に、マイクロシリンジで、250ppmになるようにアセトアルデヒドガスを注入した。紫外線ランプ(UVGL−25、MINERALIGHT社製)により10cmの高さから、波長365nm、4ワットの紫外線を粉末(1)〜(8)に1時間照射し、1時間後の反応容器内のアセトアルデヒドの濃度を測定した。アセトアルデヒド濃度は、ガスクロマトグラフィー(GC−390B、GLサイエンス社製)を測定することによって算出した。
また、実施例6で得られた粉末(6)0.57g(灰分0.3g)を用いて同様に試験を行った。
結果を第1表に示す。
Claims (5)
- 酸化チタンを含有する製紙スラッジ又は製紙スラッジ焼却灰を、酸又はアルカリで処理することを特徴とする光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法。
- 酸化チタン及びアルミニウム成分を含有する製紙スラッジ又は製紙スラッジ焼却灰にケイ素成分を添加して得られる混合物を、アルカリで処理することを特徴とする光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法。
- アルミニウム成分を含有する製紙スラッジ又は製紙スラッジ焼却灰にケイ素成分及び酸化チタンを添加して得られる混合物を、アルカリで処理することを特徴とする光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法。
- 酸化チタンを含有する製紙スラッジ又は製紙スラッジ焼却灰にケイ素成分及びアルミニウム成分を添加して得られる混合物を、アルカリで処理することを特徴とする光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法。
- アルミニウム成分及びケイ素成分を含む廃棄物又は該廃棄物の焼却灰に酸化チタンを添加して得られる混合物を、アルカリで処理することを特徴とする光触媒活性を有する酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004213163A JP3994096B2 (ja) | 2004-04-19 | 2004-07-21 | 光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法及び酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004123254 | 2004-04-19 | ||
JP2004213163A JP3994096B2 (ja) | 2004-04-19 | 2004-07-21 | 光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法及び酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005329392A true JP2005329392A (ja) | 2005-12-02 |
JP3994096B2 JP3994096B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=35484384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004213163A Expired - Fee Related JP3994096B2 (ja) | 2004-04-19 | 2004-07-21 | 光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法及び酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3994096B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007275767A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Earth Kensetsu Consultant Kk | 光触媒担持粒状物およびそれを用いた大気浄化および防草用包装体 |
CN101909750A (zh) * | 2008-02-01 | 2010-12-08 | 岛津系统计装股务公司 | 银-氧化钛-沸石吸附分解材料及其制造方法 |
CN108726530A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-02 | 沈阳理工大学 | 一种制备钛镓沸石型光催化材料的方法 |
CN113522264A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-22 | 合肥水泥研究设计院有限公司 | 一种污泥灰修饰氧化钛-生物炭复合光催化剂及其制备方法、应用 |
JP7162710B1 (ja) | 2021-09-10 | 2022-10-28 | 大日精化工業株式会社 | 印刷インキの製造方法 |
-
2004
- 2004-07-21 JP JP2004213163A patent/JP3994096B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007275767A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Earth Kensetsu Consultant Kk | 光触媒担持粒状物およびそれを用いた大気浄化および防草用包装体 |
CN101909750A (zh) * | 2008-02-01 | 2010-12-08 | 岛津系统计装股务公司 | 银-氧化钛-沸石吸附分解材料及其制造方法 |
CN108726530A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-02 | 沈阳理工大学 | 一种制备钛镓沸石型光催化材料的方法 |
CN113522264A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-22 | 合肥水泥研究设计院有限公司 | 一种污泥灰修饰氧化钛-生物炭复合光催化剂及其制备方法、应用 |
WO2023016311A1 (zh) * | 2021-08-10 | 2023-02-16 | 合肥水泥研究设计院有限公司 | 一种污泥灰修饰氧化钛-生物炭复合光催化剂及其制备方法、应用 |
CN113522264B (zh) * | 2021-08-10 | 2023-10-10 | 合肥水泥研究设计院有限公司 | 一种污泥灰修饰氧化钛-生物炭复合光催化剂及其制备方法、应用 |
JP7162710B1 (ja) | 2021-09-10 | 2022-10-28 | 大日精化工業株式会社 | 印刷インキの製造方法 |
JP7232375B1 (ja) | 2021-09-10 | 2023-03-02 | 大日精化工業株式会社 | インキ用再生二酸化チタン顔料の製造方法及びインキ |
JP2023040639A (ja) * | 2021-09-10 | 2023-03-23 | 大日精化工業株式会社 | 印刷インキの製造方法 |
JP2023041011A (ja) * | 2021-09-10 | 2023-03-23 | 大日精化工業株式会社 | インキ用再生二酸化チタン顔料の製造方法及びインキ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3994096B2 (ja) | 2007-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Novais et al. | Synthesis of porous biomass fly ash-based geopolymer spheres for efficient removal of methylene blue from wastewaters | |
Chunfeng et al. | Adsorption of dye from wastewater by zeolites synthesized from fly ash: kinetic and equilibrium studies | |
Jha et al. | Zeolite formation from coal fly ash and heavy metal ion removal characteristics of thus-obtained Zeolite X in multi-metal systems | |
Shavisi et al. | Application of solar light for degradation of ammonia in petrochemical wastewater by a floating TiO2/LECA photocatalyst | |
JP4943516B2 (ja) | 銀−酸化チタン−ゼオライト吸着分解素材 | |
Tanji et al. | Epigrammatic progress on the photocatalytic properties of ZnO and TiO2 based hydroxyapatite@ photocatlyst toward organic molecules photodegradation: A review | |
Eddy et al. | Synthesis and photocatalytic activity of silica-based sand quartz as the supporting TiO2 photocatalyst | |
Elgarahy et al. | Geopolymers as sustainable eco-friendly materials: Classification, synthesis routes, and applications in wastewater treatment | |
Pimraksa et al. | Geopolymer/Zeolite composite materials with adsorptive and photocatalytic properties for dye removal | |
Thabet et al. | Zero-waste approach: assessment of aluminum-based waste as a photocatalyst for industrial wastewater treatment ecology | |
Alizadeh Arasi et al. | Extraction of nano‐porous silica from hydrosodalite produced via modification of low‐grade kaolin for removal of methylene blue from wastewater | |
Sierra et al. | Production of magnetic sewage sludge biochar: investigation of the activation mechanism and effect of the activating agent and temperature | |
JP3994096B2 (ja) | 光触媒活性を有する酸化チタンの再生方法及び酸化チタン−ゼオライト複合体の製造方法 | |
Hua et al. | Transforming industrial solid wastes into eco-friendly zeolite material for efficient heavy metal ion stabilization through host-guest combination | |
Li et al. | Utilization of electrolytic manganese residue and bauxite to synthesize zeolite a for pickle liquor adsorption: Characterization, mechanisms and performance | |
JPH08208211A (ja) | 活性炭 | |
Chen et al. | Wastewater treatment: application of new functional materials | |
JP5386678B2 (ja) | ハイドロキシアパタイト含有体、ハイドロキシアパタイト−ゼオライト複合体、ハイドロキシアパタイト、ハイドロキシアパタイト−酸化チタン複合体、ハイドロキシアパタイト−ゼオライト−酸化チタン複合体の製造方法および機能性繊維 | |
JP2005048063A (ja) | 重金属捕捉剤 | |
Panda et al. | Preparation of fly ash based zeolite for fluoride removal | |
JP2010111561A (ja) | 廃ガラスを原料とする人工ゼオライトの製造方法 | |
Svedaite et al. | Adsorption kinetics of phosphorus on a calcium silicate hydrate based adsorbent | |
Tung et al. | Effective Removal of Humic Acid Using Strontium-Doped TiO 2 Coated on Porous Ceramic Filter Media in Water Resource. | |
FA SOLIMAN et al. | Optimization of total hardness removal efficiency of industrial wastewater using novel adsorbing materials | |
Ogata et al. | Synthesis of fine Na-type zeolite grains from coal fly ash and the assessment of the adsorption capability of lead ions from aqueous solutions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040721 |
|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20040830 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040908 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040908 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041026 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070409 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070522 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070625 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070724 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070730 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130803 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |