JP2007076952A - 活性炭 - Google Patents
活性炭 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007076952A JP2007076952A JP2005266762A JP2005266762A JP2007076952A JP 2007076952 A JP2007076952 A JP 2007076952A JP 2005266762 A JP2005266762 A JP 2005266762A JP 2005266762 A JP2005266762 A JP 2005266762A JP 2007076952 A JP2007076952 A JP 2007076952A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- activated carbon
- titania
- phosphate
- compound
- gas
- 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.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 11
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- -1 phosphoric acid titania compound Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
【課題】暗光下において、剥離せづ、継続的に触媒効果を発現するリン酸チタニア系化合物を広大な面積に坦持することにより効果的に酸化分解力を生じさせ、気体または液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物が分解除去できる活性炭を提供することにある。
【解決手段】活性炭の外表面と外表面に開口した細孔内にリン酸チタニア系化合物を担持する。リン酸チタニア系化合物の前駆体としてのリン酸チタネート溶液またはリン酸チタニア分散液に界面活性剤を混合する工程を含む。
【解決手段】活性炭の外表面と外表面に開口した細孔内にリン酸チタニア系化合物を担持する。リン酸チタニア系化合物の前駆体としてのリン酸チタネート溶液またはリン酸チタニア分散液に界面活性剤を混合する工程を含む。
Description
本発明は、気体または液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物の分解除去の機能を有する活性炭に関する。
活性炭は、広大な表面積を持つため物質に対して優れた吸着能を有し、気体または液体の消臭、浄化、有害物質の除去等に広く用いられている。
しかしながら、活性炭は、気体や液体の物質成分を吸着してブレイクポイントに達すると吸着能が低化する。さらに、微生物の除去や化合物の分解除去には効果的でないとされている。
これら活性炭の欠点を改良すべく活性炭を坦体として外表面と外表面に開口した細孔内に触媒を坦持させて、気体または液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物の分解除去の機能を付与させた次の様な技術が提案されてきた。
例えば銅酸化物を活性炭に坦持して、ガス中のアンモニアやアセトアルデヒドを除去する。
さらに、チタニア（ＴｉＯ２）光触媒を活性炭に坦持させ、光照射下で臭気成分を分解する。
また、光触媒活性を高めるためにバナジウム、クロム、マンガン等の金属をドーピングしたチタニア（ＴｉＯ２）等の光触媒を活性炭に坦持して可視光も利用できるようにして生活用品の防汚を図る。
このように、活性炭に様々な触媒を坦持して、活性炭に機能を追加して吸着能以外に化学物質や有害物質の酸化分解、消臭、防汚等の機能を付与する技術が提案されてきた。
しかしながら、銅酸化物を活性炭に坦持して、ガス中のアンモニアやアセトアルデヒドを除去する方法は、除去できるガス成分が限定されるということと銅酸化物が脱落しやすいと言う問題点を有する。
チタニア（ＴｉＯ２）光触媒は、暗光下では触媒効果が発現しないので光源として紫外線ランプを使用しなくてはならず設備が複雑化することや、塗布膜が剥離し易いこと等の問題を有している。
金属がドーピングされたチタニア（ＴｉＯ２）は紫外線より長波長の可視光下でも利用できるが、いずれにしても暗光下では触媒効果がないこと、塗布膜が剥離し易いこと等の問題を有している。
このような経過後、生活用品などの表面に坦持させて暗光下でも抗菌、消臭および防カビ効果を発現するリン酸チタニア系化合物が提案された。
特開Ｓ５３−１４９３２
特開Ｈ０６−１７０２２０
特開Ｈ０９−１９２４９６
特開Ｈ１０−２２６５０９
特開Ｈ１４−３０８７１２
そこで本発明は、暗光下において、剥離せづ、継続的に触媒効果を発現するリン酸チタニア系化合物を広大な面積に坦持することにより効果的に酸化分解力を生じさせ、気体または液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物が分解除去できる活性炭を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、外表面と外表面に開口した細孔内にリン酸チタニア系化合物を担持し、暗光下でも気体あるいは液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物が分解除去できるようにしたことを特徴とする活性炭にある。
第２の発明は、前記第１の態様において、リン酸チタニア系化合物の前駆体としてのリン酸チタネート溶液またはリン酸チタニア分散液に界面活性剤を混合する工程を含むことを特徴とする活性炭にある。
以上説明したように、本発明では、気体または液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物の分解除去等の機能を暗光下でも生じ、剥離することなく、継続的に発現することができる活性炭を提供できる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
本発明に使用される活性炭の原料には、炭素質物質が使用することができる。例えば、粉末活性炭には、おが屑、硬質木材チップ、木炭等が、さらに、粒状活性炭には、ヤシ殻活性炭、石炭等が、また、繊維状活性炭には、レーヨン、石炭ピッチ、石油ピッチ等が使用される。
活性炭は用途に応じて粉末状、粒状、繊維状等の形態で使用されるが、何れも本発明に適用することができる。
本発明の活性炭に坦持される触媒には、リン酸チタニア系化合物（特開Ｈ１４−３０８７１２）を用いる。このリン酸チタニア系化合物は生活用品の表面に坦持され暗光下でも抗菌、消臭、防カビの触媒効果を発現して自己浄化をすることに特徴がある。
これに対して、本発明の特徴は、前記リン酸チタニア系化合物を広大な表面積を持つ活性炭に坦持し、その広大な表面積を利用して気体または液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物の分解除去等をおこなうことにある。
リン酸チタニア系化合物の前駆体にはリン酸チタネート溶液またはリン酸チタニア分散液を使用し、界面活性剤を添加する。
この理由は、活性炭の表面には有機官能基が残留し疎水性であるため、水またはアルコールを分散媒または溶媒とする前記前駆体は活性炭の細孔に浸透し難い。そこで、前記前駆体に界面活性剤を添加し活性炭の細孔の奥深くまで浸透させる。
界面活性剤にはアニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性系があり、アニオン系の安価なアニオン系のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いたが、何等これに限定されるものではない。濃度は、０．００１ｍｏｌ／l〜０．０１ｍｏｌ／lの範囲で効果的であったが、これに限定されるものではなく、他の界面活性剤を用いれば、それに対応した上限値、下限値が設定される。
界面活性剤入り前駆体を活性炭に塗布する方法は、界面活性剤入り前駆体を活性炭に噴霧するかまたは活性炭を界面活性剤入り前駆体に浸漬する。界面活性剤入り前駆体と活性炭の比率は概略１ｃｃ／５ｇ程度であるが、これに限定されるものではなく活性炭の形態等によって適宜に設定する。
次に、加熱乾燥させてリン酸チタニア系化合物を固着坦持させる。温度は、２６０℃から３５０℃が、時間は、１時間から２時間が望ましい。大気雰囲気では２時間以上焼成すると活性炭の焼損がすすむので、活性炭を入れた容器を遮断したり、窒素、アルゴン等の不活性ガスを容器内に注入する方法も焼損を避けるのに効果的である。
本発明の活性炭は、従来使用されている産業の活性炭にそのまま置換可能である。また、外表面と外表面に開口した細孔に坦持されたリン酸チタニア系化合物はバインダーを用いずに活性炭に固着されているので脱離しにくく耐久性がある。異物等が付着しこれを除去したい時には、水洗浄後、自然乾燥又は加熱乾燥により再使用可能であり、洗浄しても触媒機能の低下はおこらないので、維持管理が容易である。
本発明の活性炭は、気体または液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物の分解除去等の機能を暗光下でも生じるので、バルク状にしても全体がその機能を有し、これを利用して新規な産業分野に適用できる。例えば、清酒、ワイン等の腐敗、変質防止のために低温殺菌を行っているが、この低温殺菌工程に代えて前記バルク状にした本発明の活性炭に処理前の清酒、ワイン等を流通させて殺菌することができ、加熱による品質低下の改善や、エネルギーコストの低下が図れる。
Claims (2)
- 外表面と外表面に開口した細孔内にリン酸チタニア系化合物を担持し、暗光下でも気体または液体の除菌、消臭、浄化、防汚、化合物が分解除去できるようにしたことを特徴とする活性炭。
- 請求項1に記載の活性炭において、リン酸チタニア系化合物の前駆体としてのリン酸チタネート溶液またはリン酸チタニア分散液に界面活性剤を混合する工程を含むことを特徴とする活性炭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005266762A JP2007076952A (ja) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | 活性炭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005266762A JP2007076952A (ja) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | 活性炭 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007076952A true JP2007076952A (ja) | 2007-03-29 |
Family
ID=37937623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005266762A Pending JP2007076952A (ja) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | 活性炭 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007076952A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016117629A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | トクラス株式会社 | 改質活性炭、及び、その製造方法、並びに、濾過カートリッジ |
| JP2016138042A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 株式会社アンチエイジング・プロ | 赤ワイン抽出物及び赤ワイン抽出物の製造方法 |
-
2005
- 2005-09-14 JP JP2005266762A patent/JP2007076952A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016117629A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | トクラス株式会社 | 改質活性炭、及び、その製造方法、並びに、濾過カートリッジ |
| JP2016138042A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 株式会社アンチエイジング・プロ | 赤ワイン抽出物及び赤ワイン抽出物の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mecha et al. | Photocatalytic ozonation of wastewater: a review | |
| Mogyorósi et al. | TiO2-based photocatalytic degradation of 2-chlorophenol adsorbed on hydrophobic clay | |
| Gaya et al. | Heterogeneous photocatalytic degradation of organic contaminants over titanium dioxide: a review of fundamentals, progress and problems | |
| Youji et al. | Inactivated properties of activated carbon-supported TiO2 nanoparticles for bacteria and kinetic study | |
| JP2008229624A (ja) | 光触媒組成物 | |
| JP4505688B2 (ja) | 新規な光触媒及びその製造方法 | |
| Paz | Composite titanium dioxide photocatalysts and the" adsorb & shuttle" approach: a review | |
| Borges et al. | Photocatalysis as a potential tertiary treatment of urban wastewater: new photocatalytic materials | |
| JP2005270734A (ja) | 光触媒複合体およびこれを用いた有機物質変換方法 | |
| JPWO2006115271A1 (ja) | 有機光触媒 | |
| Zangeneh et al. | Degradation of linear alkyl benzene using an immobilized nano tio2 photocatalytic reactor: process analysis and modeling | |
| KR100925247B1 (ko) | 광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폐수처리방법 | |
| JP2007076952A (ja) | 活性炭 | |
| JP2003226512A (ja) | 光触媒活性炭、着色光触媒活性炭、呈色活性炭及びこれらを用いた消臭・吸着製品並びに土壌浄化方法 | |
| Saucedo‐Lucero et al. | Photocatalytic oxidation process used as a pretreatment to improve hexane vapors biofiltration | |
| KR200399280Y1 (ko) | 수중내장형 광촉매 물 살균기 | |
| Divya et al. | Nano-photocatalysts in the treatment of colored wastewater-a review | |
| JP2008296121A (ja) | アモルファスリン酸−酸化チタン系酸化触媒 | |
| Chen et al. | Investigation on Titanium Silicalite ETS‐4 Catalyzed Ozonation for Chemicals in Wastewater, Exemplified With 4‐Chlorophenol | |
| JPH10174882A (ja) | 水処理用触媒及び水処理方法 | |
| Yaparatne | Development of Nanostructured Titania-Incorporated Photocatalysts for Environmental Applications | |
| Vargas et al. | Photochemical and Sonochemical Strategies in Advanced Oxidation Processes for Micropollutants' Treatments | |
| CN101306205A (zh) | 一种有源复合催化剂空气净化装置 | |
| JP2006007156A (ja) | 機能性コーティング膜およびその製造方法 | |
| TWM479924U (zh) | 用於降解水中有機物的光觸媒濾網複合結構體 |