JP2018134615A - Organic gas reduction device and organic gas reduction method - Google Patents

Organic gas reduction device and organic gas reduction method Download PDF

Info

Publication number
JP2018134615A
JP2018134615A JP2017032542A JP2017032542A JP2018134615A JP 2018134615 A JP2018134615 A JP 2018134615A JP 2017032542 A JP2017032542 A JP 2017032542A JP 2017032542 A JP2017032542 A JP 2017032542A JP 2018134615 A JP2018134615 A JP 2018134615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
oxidation catalyst
organic gas
copper
organic
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
Application number
JP2017032542A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7302942B2 (en
Inventor
貴紀 松本
Takanori Matsumoto
貴紀 松本
中山 鶴雄
Tsuruo Nakayama
鶴雄 中山
洋平 直原
Yohei Naohara
洋平 直原
真 雨宮
Makoto Amamiya
真 雨宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NBC Meshtec Inc
Original Assignee
NBC Meshtec Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NBC Meshtec Inc filed Critical NBC Meshtec Inc
Priority to JP2017032542A priority Critical patent/JP7302942B2/en
Publication of JP2018134615A publication Critical patent/JP2018134615A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7302942B2 publication Critical patent/JP7302942B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel technique for reducing the concentration of organic gas by oxidizing the organic gas in gas to be treated.SOLUTION: Provided is an organic gas reduction device including: a gas permeable member having a surface on which a film-like substrate with mesopores is formed; and a gas supply part which supplies gas to be treated to the film-like substrate. In the mesopores of the film-like substrate, oxidation catalyst particles are carried which contain one or two kinds or more substances selected from a group consisting of platinum, a unit body of palladium, and their oxides. In the organic gas reduction device, organic gas in the gas to be treated supplied to the film-like substrate is oxidized.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被処理気体中、特に大気中の有機ガス成分を酸化する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for oxidizing an organic gas component in a gas to be treated, particularly in the atmosphere.

自動車や工場などの内燃機関から発生する排気ガスには微量の一酸化炭素などの有害成分が含まれるため、除去手段を用いてこれらを除去してから大気中に放出されている。また、密閉した保管庫などでは微量の悪臭物質が産生されカビ臭が発生する場合があり、種々の除去手段が施されている。
また、農産物からは熟成作用を有するエチレンが放出され、自身の熟成を進行させている。そのため、温度、湿度を一定に保つとともにこのエチレンガス濃度を低減することが、鮮度を長期間保持するために有効であるとされている。
Since exhaust gas generated from internal combustion engines such as automobiles and factories contains trace amounts of harmful components such as carbon monoxide, they are released into the atmosphere after they are removed using removal means. In addition, in a closed storage room or the like, a trace amount of malodorous substances may be produced and a mold odor may be generated, and various removal means are applied.
In addition, agricultural products release ethylene having a ripening action, and the aging of the product progresses. Therefore, keeping the temperature and humidity constant and reducing the ethylene gas concentration are said to be effective for maintaining the freshness for a long time.

大気中の有機微量成分を除去する方法は活性炭などの吸着剤への吸着、プラズマ発生装置によるラジカルや、オゾンなど活性種による分解除去方法などが用いられている。しかしながら吸着剤による吸着処理では吸着剤の有害ガス吸着量には上限があり、定期的な吸着剤の交換が必要である。プラズマなど活性種を用いた処理方法は農作物の保管において、脱色等の見掛け上の変化が懸念されるため使用が難しい。   Methods for removing organic trace components in the atmosphere include adsorption on an adsorbent such as activated carbon, radicals by a plasma generator, and decomposition and removal methods using active species such as ozone. However, in the adsorption treatment with the adsorbent, there is an upper limit to the amount of adsorbed harmful gas by the adsorbent, and it is necessary to periodically exchange the adsorbent. A treatment method using active species such as plasma is difficult to use because there is concern about apparent changes such as decolorization in storage of agricultural products.

有機成分を分解除去する方法においては、上述にように物理的に発生させた活性種を用いる方法以外に、触媒を用いて酸化分解する方法も広く用いられ、鮮度保持装置にも応用されている(特許文献1)。酸化触媒体は、接触面積を広くするため、無機粒子である担体に活性物質(触媒粒子)を担持させた構造体が使用されている(特許文献1、2)。また、シリンダー状のメソ孔を有する無機メソポーラス担体の細孔内に触媒粒子を担持させる触媒体も開発されており、無機粒子の外表面に触媒粒子を担持させた触媒体と比較して、非常に広い比表面積を有し活性の高い触媒体が得られている(特許文献3、4)。また、光触媒を用いて空気中のエチレンを分解する鮮度保持装置も公開されている(特許文献5)。   In the method of decomposing and removing organic components, in addition to the method of using the physically generated active species as described above, a method of oxidative decomposition using a catalyst is also widely used and applied to a freshness maintaining device. (Patent Document 1). In order to increase the contact area of the oxidation catalyst body, a structure in which an active substance (catalyst particle) is supported on a carrier that is an inorganic particle is used (Patent Documents 1 and 2). A catalyst body in which catalyst particles are supported in the pores of an inorganic mesoporous carrier having cylindrical mesopores has also been developed. Compared with a catalyst body in which catalyst particles are supported on the outer surface of inorganic particles, A catalyst body having a large specific surface area and high activity has been obtained (Patent Documents 3 and 4). In addition, a freshness maintaining apparatus that decomposes ethylene in the air using a photocatalyst has been disclosed (Patent Document 5).

特開2016−090088号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-090088 特開2003−080077号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-080077 特開2004−283770号公報JP 2004-283770 A 特開2007−326094号公報JP 2007-326094 A 特開2007−097528号公報JP 2007-097528 A

しかしながら、上述のシリンダー状のメソポーラス担体に酸化触媒粒子を担持させた触媒体は、当初の触媒活性は高いが使用とともに触媒活性が低下していくという問題点がある。その原因ははっきりとは分かっていないが、細孔中に大気中の水分が吸着することにより、触媒粒子と被処理気体との接触が阻害されて有害成分の分解反応が進行しない、あるいは細孔が吸着水で封止されてしまい、被処理気体の細孔内への流通自体が阻害されてしまうことなどが考えられる。鮮度保持のため低温とともに相対湿度80%以上の高湿度環境にする場合があり、この条件では触媒活性の低下がさらに顕著になる。
また、光触媒を用いた鮮度保持装置では、触媒が作用するためには紫外光もしくは可視光が必要であるが、一般的に貯蔵中の保管庫は照明を点けないため、当該装置には触媒に照明が必要となり、構造が複雑になるとともに照明のための電力が余分に必要となる。
However, the catalyst body in which the oxidation catalyst particles are supported on the above-described cylindrical mesoporous support has a problem that although the initial catalytic activity is high, the catalytic activity decreases with use. The cause is not clearly understood, but the moisture in the atmosphere is adsorbed in the pores, so that the contact between the catalyst particles and the gas to be treated is hindered, and the decomposition reaction of harmful components does not proceed, or the pores May be sealed with adsorbed water, and the flow of the gas to be treated into the pores itself may be hindered. In order to maintain freshness, a low humidity and a high humidity environment with a relative humidity of 80% or more may be used. Under these conditions, the catalytic activity is further reduced.
In addition, in a freshness maintaining apparatus using a photocatalyst, ultraviolet light or visible light is required for the catalyst to act, but since a storage in storage is generally not lit, the apparatus is not equipped with a catalyst. Illumination is required, the structure is complicated, and extra power is required for illumination.

本発明は、被処理気体中の有機ガスを酸化して有機ガス濃度を低減させる新規な技術を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the novel technique which reduces the organic gas density | concentration by oxidizing the organic gas in to-be-processed gas.

本発明の要旨は以下のとおりである。
[1] 通気性を有し、その表面にメソ孔を有する膜状支持体が形成されている部材と、前記膜状支持体に被処理気体を供給する気体供給部とを備え、
前記膜状支持体のメソ孔において白金、パラジウムの単体およびこれらの酸化物からなる群から1種または2種以上選択される物質を含む酸化触媒粒子が担持されており、前記膜状支持体に供給された被処理気体中の有機ガスを酸化することを特徴とする有機ガス低減装置。
[2] 前記被処理気体中に含まれる有機ガスがエチレンであることを特徴とする[1]に記載の有機ガス低減装置。
[3] 前記気体供給部が非処理気体を膜状支持体に送風する送風機構を有しており、前記送風機構による送風の空間速度が10,000/h以上150,000/h以下であることを特徴とする[1]または[2]に記載の有機ガス低減装置。
[4] 前記部材のさらに空気流通方向上流側に配置される抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性のうち少なくとも一つを有する化合物を担持する部材をさらに備えることを特徴とする[1]から[3]のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。
[5] 前記膜状支持体の膜厚が50nm以上1000nm以下であることを特徴とする[1]から[4]のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。
[6] 前記膜状支持体がSiO2で形成されていることを特徴とする[1]から[5]のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。
[7] 前記メソ孔のBET法で測定した平均孔径が2nm以上10nm以下であることを特徴とする[1]から[6]のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。
[8] 前記酸化触媒粒子の平均粒径が1nm以上10nm以下であることを特徴とする[1]から[7]のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。
[9] メソ孔を有し、当該メソ孔内に白金、パラジウムの単体およびこれらの酸化物からなる群から1種または2種以上選択される物質を含む酸化触媒粒子を担持している膜状支持体に被処理気体を供給して拡散させ、当該気体に含有される有機ガス濃度を低減させることを特徴とする有機ガス低減方法。
The gist of the present invention is as follows.
[1] A member having air permeability and having a membranous support having a mesopore formed on a surface thereof, and a gas supply unit that supplies a gas to be processed to the membranous support,
In the mesopores of the membrane-like support, oxidation catalyst particles containing one or more substances selected from the group consisting of simple substances of platinum and palladium and oxides thereof are supported. An organic gas reducing device that oxidizes an organic gas in a supplied gas to be treated.
[2] The organic gas reducing device according to [1], wherein the organic gas contained in the gas to be treated is ethylene.
[3] The gas supply unit has a blower mechanism that blows non-processed gas to the film-like support, and a space velocity of blown air by the blower mechanism is 10,000 / h or more and 150,000 / h or less. The organic gas reduction device according to [1] or [2].
[4] From [1], further comprising a member supporting a compound having at least one of antibacterial property, antifungal property, and antiviral property disposed on the upstream side in the air flow direction of the member. [3] The organic gas reducing device according to any one of [3].
[5] The organic gas reduction device according to any one of [1] to [4], wherein the film-like support has a thickness of 50 nm to 1000 nm.
[6] The organic gas reduction device according to any one of [1] to [5], wherein the film-like support is made of SiO 2 .
[7] The organic gas reduction device according to any one of [1] to [6], wherein an average pore diameter of the mesopores measured by a BET method is 2 nm or more and 10 nm or less.
[8] The organic gas reduction device according to any one of [1] to [7], wherein an average particle diameter of the oxidation catalyst particles is 1 nm or more and 10 nm or less.
[9] A membranous membrane having mesopores and carrying oxidation catalyst particles containing a substance selected from the group consisting of platinum and palladium alone and their oxides in the mesopores An organic gas reduction method comprising: supplying a gas to be treated to a support and diffusing the gas to reduce an organic gas concentration contained in the gas.

本発明によれば、被処理気体中の有機ガスを酸化して有機ガス濃度を低減させる新規な技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel technique which oxidizes the organic gas in to-be-processed gas and reduces an organic gas density | concentration can be provided.

本発明の有機ガス低減装置の、1の態様の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of 1 aspect of the organic gas reduction apparatus of this invention. 本発明の有機ガス低減装置が備える酸化触媒粒子が担持された膜状支持体を有する部材の、1の態様の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of 1 aspect of the member which has the film-form support body by which the oxidation catalyst particle with which the organic gas reduction apparatus of this invention is equipped was carry | supported. 本発明の有機ガス低減装置が備える酸化触媒粒子が担持された膜状支持体を有する部材の、他の態様の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the other aspect of the member which has the film-form support body by which the oxidation catalyst particle with which the organic gas reduction apparatus of this invention is equipped was carry | supported. 本発明の有機ガス低減装置の、他の態様の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the other aspect of the organic gas reduction apparatus of this invention.

以下、本発明の実施形態について詳述する。
図1は本実施形態の有機ガス低減装置の概要を示す図である。図2、図3は本実施形態に係る白金、パラジウムの単体およびこれらの酸化物からなる群から1種または2種以上選択される物質を含む酸化触媒粒子(以下、単に酸化触媒粒子という場合もある)が担持された膜状支持体を有する部材の概要を示す図である。なお、図面において、実線の矢印は空気の移動方向を表し、また、破線の矢印は空気の酸化触媒層33における拡散を表す。
本実施形態の有機ガス低減装置100は、大気中などの微量有機ガスを酸化して、例えば青果物や花卉の生育に良好な大気状態を提供するために使用できる装置であり、通気性を有し、その表面にメソ孔37を有する膜状支持体34が形成されている部材30と、膜状支持体34に被処理気体を供給する気体供給部10とを備え、膜状支持体34のメソ孔37において酸化触媒粒子が担持されており、膜状支持体34に供給された被処理気体中の有機ガスを酸化する。なお、以下の説明においては酸化触媒粒子が担持されている膜状支持体34を酸化触媒層33とも称す。被処理気体が気体供給部10によって当該酸化触媒層33に供給されて拡散浸透することにより、非処理気体に含有する有機ガス成分が酸化触媒層33中の酸化触媒粒子によって酸化される。
本実施形態の有機ガス低減装置100によれば、酸化触媒層33の体積や担持される酸化触媒粒子の量などにもよるが、エチレンなどの有機ガス濃度を0.1ppm以下に低減させることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the organic gas reduction device of the present embodiment. 2 and 3 show oxidation catalyst particles containing a substance selected from the group consisting of platinum and palladium alone and their oxides according to the present embodiment (hereinafter also referred to simply as oxidation catalyst particles). It is a figure which shows the outline | summary of the member which has a membrane-like support body with which it was supported. In the drawing, solid arrows indicate the direction of air movement, and broken arrows indicate the diffusion of air in the oxidation catalyst layer 33.
The organic gas reduction device 100 of the present embodiment is a device that can be used to oxidize a trace amount of organic gas in the atmosphere or the like to provide a good atmospheric state for growth of fruits and vegetables, for example, and has air permeability. And a member 30 having a membranous support 34 having mesopores 37 formed on the surface thereof, and a gas supply unit 10 for supplying a gas to be processed to the membranous support 34. Oxidation catalyst particles are carried in the holes 37 and oxidize the organic gas in the gas to be treated supplied to the membrane-like support 34. In the following description, the membrane support 34 on which the oxidation catalyst particles are supported is also referred to as an oxidation catalyst layer 33. When the gas to be treated is supplied to the oxidation catalyst layer 33 by the gas supply unit 10 and diffused and penetrated, the organic gas component contained in the non-treatment gas is oxidized by the oxidation catalyst particles in the oxidation catalyst layer 33.
According to the organic gas reduction device 100 of the present embodiment, the concentration of the organic gas such as ethylene can be reduced to 0.1 ppm or less, depending on the volume of the oxidation catalyst layer 33 and the amount of supported oxidation catalyst particles. it can.

まず、酸化触媒層33について説明する。
本実施形態の酸化触媒層33は、基材31の表面に形成される。具体的には、フィルター状やメッシュ状など通気可能な形状を有する基材31の通気部分35に面する表面にその通気性が保たれる状態で(具体的には基材の通気部分35の通気性が維持される状態で)膜状に形成される。基材31は、気体が透過できる構造の部材ならば、板状、シート状あるいは多孔質なブロック体でも構わない。多孔質なブロック体として、ハニカム状の空隙を有する部材は表面積が広く通気性の良好な形態であり当該基材として好ましい。
First, the oxidation catalyst layer 33 will be described.
The oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment is formed on the surface of the base material 31. Specifically, in a state where the air permeability is maintained on the surface facing the ventilation portion 35 of the base material 31 having a ventable shape such as a filter shape or a mesh shape (specifically, the ventilation portion 35 of the base material 35). It is formed into a film shape (with air permeability maintained). The base material 31 may be a plate-like, sheet-like, or porous block body as long as it has a structure that allows gas to pass therethrough. As a porous block body, a member having a honeycomb-like void has a large surface area and good air permeability, and is preferable as the substrate.

本実施形態の酸化触媒層33は膜状であるため、粉体状のような凝集形態はとらないので、酸化触媒粒子が存在するメソ孔と被処理気体の気流までの距離は、粉体状など他の形状のメソポーラス触媒体と比較して短い。したがって、実施形態の酸化触媒層33のメソ孔37内に気体中の水分が吸着した場合、被処理気体気流への濃度勾配が発生し、気流への吸着水の再拡散が進行し、結果として吸着水が一定量に抑制される効果がある。一方従来の粉末状のメソポーラス触媒体は粉体内部のメソ孔から気流までの距離が相対的に長く、特に粉体内部に吸着した水分の脱離が起き難い状態になっているため、吸着水によるメソ孔内の酸化触媒の触媒活性の低下が引き起こされるものと推察される。   Since the oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment is in the form of a film, it does not take an agglomerated form like a powder. Therefore, the distance from the mesopores where the oxidation catalyst particles are present to the gas flow of the gas to be treated is It is shorter than other shapes of mesoporous catalyst bodies. Therefore, when moisture in the gas is adsorbed in the mesopores 37 of the oxidation catalyst layer 33 of the embodiment, a concentration gradient to the gas flow to be treated is generated, and the re-diffusion of the adsorbed water to the air flow proceeds. As a result There is an effect that adsorbed water is suppressed to a constant amount. On the other hand, the conventional powdery mesoporous catalyst body has a relatively long distance from the mesopores inside the powder to the air current, and is particularly difficult to desorb moisture adsorbed inside the powder. It is assumed that the catalytic activity of the oxidation catalyst in the mesopores is reduced due to the above.

基材31上に形成される酸化触媒層33の膜厚は50nm以上1000nm以下であることが望ましい。50nm未満であると酸化触媒の絶対量が低減するので、範囲内にある場合と比較して、被処理気体中の有機ガス成分を十分酸化処理し難くなる。1000nmより大きくなると、被処理気体から離れた位置に存在するメソ孔37に吸着した水分は再放出されにくくなるため、細孔内に吸着する水分量が増加し、酸化触媒粒子が作用を阻害され、範囲内にある場合と比較して、酸化触媒層の触媒効率が低下する。なお、本実施形態の酸化触媒体層33の膜厚は、膜の断面をTEM観察し、断面画像のサイズを測ることにより測定することができる。   The film thickness of the oxidation catalyst layer 33 formed on the substrate 31 is desirably 50 nm or more and 1000 nm or less. If the thickness is less than 50 nm, the absolute amount of the oxidation catalyst is reduced, so that it is difficult to sufficiently oxidize the organic gas component in the gas to be treated as compared with the case where the oxidation catalyst is within the range. If it is larger than 1000 nm, the moisture adsorbed in the mesopores 37 existing at a position away from the gas to be treated is difficult to be re-released, so the amount of moisture adsorbed in the pores increases and the oxidation catalyst particles are inhibited from acting. The catalytic efficiency of the oxidation catalyst layer is reduced as compared with the case where it is within the range. In addition, the film thickness of the oxidation catalyst body layer 33 of this embodiment can be measured by observing the cross section of the film with a TEM and measuring the size of the cross-sectional image.

本実施形態の酸化触媒層33は、被処理気体中の有機成分である有機ガスを酸化反応で二酸化炭素や水などに処理して大気中に排出できる。本実施形態の酸化触媒層33において処理可能な気体としては、特に限定されないが、農産物や花卉などの植物から発せられる化合物や、自動車の内装材、住宅の建材・内装材、家電の筐体・部材などの素材から揮発する物質、塗料、接着剤、洗浄剤などの有機溶剤から揮発する物質が挙げられる。具体的には、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、イソプレン、ベンゼン、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、スチレン、α−ファルネセン、β−ファルネセンなどの炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパン−1−オール、ブタン−1−オール、ペンタン−1−オール、ヘキサン−1−オール、ヘプタン−1−オール、オクタン−1−オール、トランス−2−ヘキセノール、シス−2−ヘキセノール、トランス−3−ヘキセノール、シス−3−ヘキセノール、リナロール、ベンジルアルコールなどのアルコール類、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブタナール、ペンタナール、ノナナール、ベンズアルデヒド、ヘキサナール、トランス−2−ヘキセナール、シス−2−ヘキサナール、トランス−2−オクテナール、トランス−2−ノネナール、シス−2−ノネナール、トランス,シス−2,6−ノナジエナール、トランス,シス−2,4−デカジエンナールなどのアルデヒド類、アセトン、エチルメチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノンなどのケトン類、蟻酸メチル、酢酸エチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸オクチル、酢酸ヘキシル、酢酸ベンジル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ペンチル、サリチル酸メチル、カプロン酸エチル 吉草酸ペンチル、エチル−2−メチルプロパネート、エチルブタノエート、メチル−2−メチルブタノネート、エチル−2−メチルブタノエート、エチル−3−メチルブタノエート、メチル−3−ヒドロキシブタノエート、メチルヘキサノエート、エチルヘキサノエート、ヘキシルヘキサノエート、メチル−3−ヒドロキシヘキサノエート、オクチルヘキサノエート、エチルオクタノエート、メチル−3−ヒドロキシオクタノエート、ニコチン酸エチル、γ−ヘキサラクトン、γ−オクタラクトン、δ−オクタラクトン、γ−デカラクトン、δ−デカラクトン、γ−ドデカラクトン、δ−ドデカラクトンなどのエステル類、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、2−メチルプロパン酸、2−メチルブタン酸などのカルボン酸類、トランス−ネロリドール、シス−ネロリドール、ファルネソールなどのテルペン類やオイゲノール、バニリンなどのフェノール類などが例示される。   The oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment can treat organic gas, which is an organic component in the gas to be treated, into carbon dioxide, water, or the like by an oxidation reaction and discharge it into the atmosphere. Gases that can be treated in the oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment are not particularly limited. However, compounds emitted from plants such as agricultural products and flower buds, automobile interior materials, residential building materials / interior materials, home appliance housings, Substances that volatilize from materials such as members and substances that volatilize from organic solvents such as paints, adhesives, and cleaning agents. Specifically, hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, ethylene, propylene, isoprene, benzene, xylene, toluene, ethylbenzene, styrene, α-farnesene, β-farnesene, methanol, ethanol, propane-1- All, butan-1-ol, pentan-1-ol, hexane-1-ol, heptan-1-ol, octan-1-ol, trans-2-hexenol, cis-2-hexenol, trans-3-hexenol, Alcohols such as cis-3-hexenol, linalool, benzyl alcohol, formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butanal, pentanal, nonanal, benzaldehyde, hexanal, trans-2-hexenal, cis-2-hexa Aldehydes such as nal, trans-2-octenal, trans-2-nonenal, cis-2-nonenal, trans, cis-2,6-nonadienal, trans, cis-2,4-decadienal, acetone, ethylmethyl Ketones such as ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetophenone, methyl formate, ethyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, octyl acetate, hexyl acetate, benzyl acetate, methyl butyrate, ethyl butyrate, pentyl butyrate, methyl salicylate, Ethyl caproate Pentyl valerate, ethyl-2-methylpropanoate, ethylbutanoate, methyl-2-methylbutanoate, ethyl-2-methylbutanoate, ethyl-3-methylbutanoate, methyl-3 -Hydroxybutano , Methylhexanoate, ethylhexanoate, hexylhexanoate, methyl-3-hydroxyhexanoate, octylhexanoate, ethyloctanoate, methyl-3-hydroxyoctanoate, ethyl nicotinate, Esters such as γ-hexalactone, γ-octalactone, δ-octalactone, γ-decalactone, δ-decalactone, γ-dodecalactone, δ-dodecalactone, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, capron Examples thereof include carboxylic acids such as acid, enanthic acid, caprylic acid, 2-methylpropanoic acid and 2-methylbutanoic acid, terpenes such as trans-nerolidol, cis-nerolidol and farnesol, and phenols such as eugenol and vanillin. The

本実施形態の酸化触媒層33の構成要素である膜状支持体34は、メソ孔である細孔を有する。本明細書において、メソ孔とは1の表面における開口部が同一のまたは異なる表面における他の開口部と連通している、BET法による平均直径が2nm以上50 nm 以下である細孔を指す。
メソ孔37の形状やその開口部の位置関係などは特に限定されず、例えば膜状支持体34の上面と下面が直線状に連通したシリンダー形状でも、メソ孔が支持体34内部で分岐して他のメソ孔とつながっているようないわゆる連通構造でもよい。連通構造はより多くの開口部がつながっているので、支持体34内部に水分が付着しても通気性が損なわれにくいため、連通構造のほうがより好ましい。
The membranous support 34 that is a component of the oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment has pores that are mesopores. In this specification, a mesopore refers to a pore having an average diameter of 2 nm or more and 50 nm or less by BET method in which an opening on one surface communicates with another opening on the same or different surface.
The shape of the meso-hole 37 and the positional relationship between the openings are not particularly limited. For example, even in a cylinder shape in which the upper surface and the lower surface of the membrane-like support 34 communicate with each other in a straight line, the meso-hole is branched inside the support 34. A so-called communication structure connected to other meso holes may be used. Since more openings are connected in the communication structure, even if moisture adheres to the inside of the support 34, the air permeability is not easily lost. Therefore, the communication structure is more preferable.

ここで、メソ孔37のBET法による平均直径が2nm以上10nm以下であることが、担持される酸化触媒粒子の粒径も当該範囲内になり、より高活性の触媒体が得られるので好ましい。なお、本実施形態に係る支持体が有する細孔の直径はJIS-Z-8831に基づくBET 法による自動比表面積/細孔分布測定装置を用いて算出した値である。   Here, it is preferable that the average diameter of the mesopores 37 by the BET method is 2 nm or more and 10 nm or less because the particle diameter of the supported oxidation catalyst particles is also within the range and a more highly active catalyst body can be obtained. Note that the diameter of the pores of the support according to the present embodiment is a value calculated using an automatic specific surface area / pore distribution measuring device based on the BET method based on JIS-Z-8831.

また、酸化触媒粒子の平均粒径が10nm以下(より好ましくは1nm以上10nm以下、さらにより好ましくは1nm以上6nm以下)であれば、酸化触媒粒子の比表面積が増大し触媒活性が飛躍的に向上して被処理気体中の有機ガスの酸化効率がさらに高まるので、好ましい。
なお、酸化触媒粒子の平均粒径は透過型電子顕微鏡(TEM)の画像写真での個々の粒子サイズを算出し、その平均値として得ることができる。
Further, if the average particle diameter of the oxidation catalyst particles is 10 nm or less (more preferably 1 nm or more and 10 nm or less, and even more preferably 1 nm or more and 6 nm or less), the specific surface area of the oxidation catalyst particles is increased and the catalytic activity is dramatically improved. And since the oxidation efficiency of the organic gas in to-be-processed gas increases further, it is preferable.
The average particle diameter of the oxidation catalyst particles can be obtained as an average value obtained by calculating individual particle sizes in a transmission electron microscope (TEM) image photograph.

これらの酸化触媒粒子は、酸化触媒層33に対して0.1〜20質量%担持されることが好ましく、0.5〜10質量%とするのがより好ましい。20質量%より多く担持させると、酸化触媒粒子同士が凝集しやすくなり、範囲内にある場合と比較して触媒活性が減少し、0.1質量%未満では範囲内にある場合と比較して十分な触媒活性が得られないので好ましくない。   These oxidation catalyst particles are preferably supported by 0.1 to 20% by mass with respect to the oxidation catalyst layer 33, and more preferably 0.5 to 10% by mass. When the amount is more than 20% by mass, the oxidation catalyst particles are likely to aggregate with each other, and the catalytic activity is reduced as compared with the case where the oxidation catalyst particles are within the range. It is not preferable because sufficient catalytic activity cannot be obtained.

なお、本実施形態の酸化触媒層33においては、酸化触媒粒子に加えて、助触媒粒子や各種金属元素などを含んでいてもよく、特に限定されない。具体的には、助触媒と酸化触媒粒子を組み合わせた助触媒粒子と酸化触媒微粒子が混在するものや、各種金属元素を触媒粒子と複合化させた複合粒子からなる複合触媒であってもよい。酸化触媒粒子単独の場合や酸化触媒粒子に助触媒を混合させた場合には、酸化触媒粒子が上述の大きさの範囲内であればよい。助触媒または複合触媒において用いる触媒粒子以外の金属粒子(ナノ粒子)としては、Pt、Pd以外の貴金属およびその酸化物、または卑金属およびそれらの酸化物などが挙げられる。これらの貴金属およびその酸化物、卑金属およびその酸化物の粒子は2種以上混合されて、膜状支持体細孔内表面に担持されてもよい。   Note that the oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment may include promoter particles and various metal elements in addition to the oxidation catalyst particles, and is not particularly limited. Specifically, the catalyst may be a mixture of cocatalyst particles obtained by combining the cocatalyst and oxidation catalyst particles and oxidation catalyst fine particles, or a composite catalyst composed of composite particles obtained by combining various metal elements with catalyst particles. When the oxidation catalyst particles are used alone or when a promoter is mixed with the oxidation catalyst particles, the oxidation catalyst particles may be within the above-mentioned size range. Examples of the metal particles (nanoparticles) other than the catalyst particles used in the promoter or composite catalyst include noble metals other than Pt and Pd and oxides thereof, base metals and oxides thereof. Two or more kinds of these noble metals and oxides thereof, base metals and oxides thereof may be mixed and supported on the inner surface of the membrane-like support pore.

本実施形態に係る膜状支持体34は、メソ孔37を有し、そのメソ孔内に酸化触媒粒子を担持させることができればどのようなものでもよいが、鋳型となる化合物を用いてメソ孔37を形成し、当該化合物を加熱除去する工程を含んで製造される場合があることも考慮すると、加熱温度以上で劣化を生じない材料であることが好ましい。   The membranous support 34 according to the present embodiment may have any mesopores 37 and can support the oxidation catalyst particles in the mesopores. However, the mesopores may be formed using a template compound. In consideration of the fact that it may be produced including a step of forming 37 and removing the compound by heating, it is preferable that the material does not deteriorate at a heating temperature or higher.

膜状支持体34を構成する金属酸化物としては、例えば、γ-Al2O3、α-Al2O3、θ-Al2O3、η-Al2O3、アモルファスのAl2O3、TiO2、ZrO2、SnO2、SiO2、MgO、ZnO2、Bi2O3、In2O3、MnO2、Mn2O3、Nb2O5、FeO、Fe2O3、Fe3O4、Sb2O3、CuO、Cu2O、NiO、Ni3O4、Ni2O3、CoO、Co3O4、Co2O3、WO3、CeO2、Pr6O11、Y2O3、In2O3、PbO、ThO2などの単一の無機酸化物が挙げられる。また、例えば、SiO2−Al2O3、SiO2−B2O3、SiO2−P2O5、SiO2−TiO2、SiO2−ZrO2、Al2O3−TiO2、Al2O3−ZrO2、Al2O3−CaO、Al2O3−B2O3、Al2O3−P2O5、Al2O3−CeO2、Al2O3−Fe2O3、TiO2−CeO2、TiO2−ZrO2、TiO2−WO3、ZrO2−WO3、SnO2−WO3、CeO2−ZrO2、SiO2−TiO2−ZrO2、Al2O3−TiO2−ZrO2、SiO2−Al2O3−TiO2、SiO2−TiO2−CeO2、セリウム・ジルコニウム・ビスマス複合酸化物などの複合酸化物で膜状支持体34が構成されるようにしてもよい。尚、セリウム・ジルコニウム・ビスマス複合酸化物は一般式Ce1−X−YZrBi2−δで表わされる固溶体であり、X、Y、δの値がそれぞれ0.1≦X≦0.3、0.1≦Y≦0.3、0.05≦δ≦0.15の範囲である。 Examples of the metal oxide constituting the film support 34 include γ-Al 2 O 3 , α-Al 2 O 3 , θ-Al 2 O 3 , η-Al 2 O 3 , and amorphous Al 2 O 3. , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , SiO 2 , MgO, ZnO 2 , Bi 2 O 3 , In 2 O 3 , MnO 2 , Mn 2 O 3 , Nb 2 O 5 , FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Sb 2 O 3 , CuO, Cu 2 O, NiO, Ni 3 O 4 , Ni 2 O 3 , CoO, Co 3 O 4 , Co 2 O 3 , WO 3 , CeO 2 , Pr 6 O 11 , Y Examples thereof include single inorganic oxides such as 2 O 3 , In 2 O 3 , PbO, and ThO 2 . Also, for example, SiO 2 -Al 2 O 3 , SiO 2 -B 2 O 3 , SiO 2 -P 2 O 5 , SiO 2 -TiO 2 , SiO 2 -ZrO 2 , Al 2 O 3 -TiO 2 , Al 2 O 3 −ZrO 2 , Al 2 O 3 −CaO, Al 2 O 3 −B 2 O 3 , Al 2 O 3 −P 2 O 5 , Al 2 O 3 −CeO 2 , Al 2 O 3 −Fe 2 O 3 , TiO 2 -CeO 2, TiO 2 -ZrO 2, TiO 2 -WO 3, ZrO 2 -WO 3, SnO 2 -WO 3, CeO 2 -ZrO 2, SiO 2 -TiO 2 -ZrO 2, Al 2 O 3 film-like support 34 is composed of -TiO 2 -ZrO 2, SiO 2 -Al 2 O 3 -TiO 2, SiO 2 -TiO 2 -CeO 2, composite oxides such as cerium-zirconium-bismuth composite oxide You may do it. Note that the cerium-zirconium-bismuth composite oxide is a solid solution represented by the general formula Ce 1-X-Y Zr X Bi Y O 2-δ, X, Y, the value is 0.1 ≦ X ≦ each [delta] 0 .3, 0.1 ≦ Y ≦ 0.3, 0.05 ≦ δ ≦ 0.15.

膜状支持体34の材質は本実施形態の有機ガス低減装置100が使用される諸環境条件に応じて選択すればよい。SiO2は酸化触媒粒子をより強固に担持できるとともに基材31とより強固に接着できるのでより望ましい。 What is necessary is just to select the material of the film-form support body 34 according to various environmental conditions in which the organic gas reduction apparatus 100 of this embodiment is used. SiO 2 is more desirable because it can support the oxidation catalyst particles more firmly and can adhere more strongly to the base material 31.

本実施形態の酸化触媒層33は上述のとおり基材31上に形成されるようにすることができる。基材31上に本実施形態の触媒体膜33を形成することでより容易に本実施形態の酸化触媒層33の膜厚を薄くすることができるため、好ましい。基材31は、通気性を有する限りその形状は特に限定されず、例えば、パンチング加工により多数の貫通孔が形成されているシート状のものや、繊維状、布状、メッシュ状で、織物、網物、不織布などから構成される繊維構造体(フィルター状)とすることができる。その他、使用目的に合った種々の形状及びサイズ等のものを適宜利用できる。
基材31を用いることで、容易に支持体34の膜状の形状を維持することができる。
The oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment can be formed on the substrate 31 as described above. It is preferable to form the catalyst body film 33 of the present embodiment on the substrate 31 because the thickness of the oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment can be more easily reduced. The shape of the base material 31 is not particularly limited as long as it has air permeability. For example, the base material 31 has a sheet-like shape in which a large number of through holes are formed by punching, a fiber shape, a cloth shape, a mesh shape, a woven fabric, It can be set as the fiber structure (filter shape) comprised from a net | network thing, a nonwoven fabric, etc. In addition, various shapes and sizes suitable for the purpose of use can be used as appropriate.
By using the base material 31, the film-like shape of the support 34 can be easily maintained.

基材31は酸化触媒層33を形成する際に加熱する場合があるため、当該加熱温度に耐える耐熱性を有する材料を用いることが望ましい。具体的には金属材料、セラミックス、ガラス、炭素繊維、炭化珪素繊維や耐熱性有機高分子材料などが好ましく、さらには金属、金属酸化物、ガラスがより好ましい。   Since the base material 31 may be heated when the oxidation catalyst layer 33 is formed, it is desirable to use a heat-resistant material that can withstand the heating temperature. Specifically, metal materials, ceramics, glass, carbon fibers, silicon carbide fibers, heat resistant organic polymer materials, and the like are preferable, and metals, metal oxides, and glass are more preferable.

基材31に用いられる金属材料としては、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブ、TZM(Titanium Zirconium Molybdenum)、W−Re(tungsten-rhenium)などの高融点金属や、銀、ルテニウムなどの貴金属及びそれらの合金または酸化物、チタン、ニッケル、ジルコニウム、クロム、インコネル、ハステロイなどの特殊金属、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、亜鉛、マグネシウム、鉄などの汎用金属およびこれら汎用金属を含む合金またはこれら汎用金属の酸化物を用いることができる。また、各種めっき及び真空蒸着や、CVD法や、スパッタ法などにより、上述した金属、合金または酸化物の被膜を他の無機材料に形成して用いてもよい。   Metal materials used for the base material 31 include refractory metals such as tungsten, molybdenum, tantalum, niobium, TZM (Titanium Zirconium Molybdenum), W-Re (tungsten-rhenium), noble metals such as silver and ruthenium, and their Alloys or oxides, special metals such as titanium, nickel, zirconium, chromium, inconel, hastelloy, general metals such as aluminum, copper, stainless steel, zinc, magnesium, iron, and alloys containing these general metals or oxidation of these general metals Can be used. Further, the above-described metal, alloy, or oxide film may be formed on another inorganic material by various plating and vacuum deposition, a CVD method, a sputtering method, or the like.

なお、上述した金属表面及びその合金表面には、通常、自然酸化薄膜が形成されており、膜状支持体をシラン化合物から形成する場合、この自然酸化薄膜を利用して基材と膜状支持体を強固に固定させることができる。この場合には、予め、酸化薄膜の表面に付着している油分や汚れを通常の公知の方法により除去することが、安定に、かつ、強固に固定するためには好ましい。また、自然酸化膜を利用する代わりに、金属表面又は合金表面に、公知の方法により化学的に酸化薄膜を形成したり、陽極酸化などの電気化学的な公知の方法により酸化薄膜を形成してもよい。   It should be noted that a natural oxide thin film is usually formed on the metal surface and the alloy surface thereof, and when the film-like support is formed from a silane compound, the substrate and the film-like support are made using this natural oxide thin film. The body can be firmly fixed. In this case, it is preferable to remove oil and dirt adhering to the surface of the oxide thin film in advance by an ordinary known method in order to fix stably and firmly. Also, instead of using a natural oxide film, an oxide thin film is chemically formed on a metal surface or alloy surface by a known method, or an oxide thin film is formed by a known electrochemical method such as anodic oxidation. Also good.

さらに、基材31に用いられるセラミックスとしては、土器、陶器、せっき、磁気などの陶磁器、ガラス、セメント、石膏、ほうろう及びファインセラミックスなどのセラミックスを挙げることができる。構成するセラミックスの組成は、元素系、酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、及びリン酸塩系などのセラミックスを挙げることができ、また、それらの複合物でもよい。   Furthermore, examples of ceramics used for the base material 31 include ceramics such as earthenware, earthenware, plaster, magnetism, and ceramics such as glass, cement, gypsum, enamel, and fine ceramics. Examples of the composition of the ceramic to be configured include elemental, oxide, hydroxide, carbide, carbonate, nitride, halide, and phosphate ceramics. These composites may be used.

また、基材31に用いられるセラミックスとしては、さらに、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、フェライト、アルミナ、フォルステライト、ジルコニア、ジルコン、ムライト、ステアタイト、コーディエライト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ニューカーボン、ニューガラスなどや、高強度セラミックス、機能性セラミックス、超伝導セラミックス、非線形光学セラミックス、抗菌性セラミックス、生分解性セラミックス、及びバイオセラミックスなどのセラミックスを挙げることができる。   Further, as the ceramic used for the substrate 31, further, barium titanate, lead zirconate titanate, ferrite, alumina, forsterite, zirconia, zircon, mullite, steatite, cordierite, aluminum nitride, silicon nitride, Examples thereof include silicon carbide, new carbon, and new glass, and ceramics such as high-strength ceramics, functional ceramics, superconducting ceramics, nonlinear optical ceramics, antibacterial ceramics, biodegradable ceramics, and bioceramics.

また、基材31に用いられるガラスとしては、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、石英ガラス、カルコゲンガラス、ウランガラス、水ガラス、偏光ガラス、強化ガラス、合わせガラス、耐熱ガラス・硼珪酸ガラス、防弾ガラス、ガラス繊維、ダイクロ、ゴールドストーン(茶金石・砂金石・紫金石)、ガラスセラミックス、低融点ガラス、金属ガラス、及びサフィレットなどのガラスを用いることが可能である。   Moreover, as glass used for the base material 31, soda lime glass, potash glass, crystal glass, quartz glass, chalcogen glass, uranium glass, water glass, polarizing glass, tempered glass, laminated glass, heat resistant glass / borosilicate glass, bulletproof Glasses such as glass, glass fiber, dichroic, gold stone (brown stone / sand gold stone / purple gold stone), glass ceramics, low melting point glass, metallic glass, and saphiret can be used.

また、基材31にはその他に、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、及びポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカ質混合材を添加した混合セメントである高炉セメント、シリカセメント、及びフライアッシュセメントなどのセメントを使用することが可能である。   In addition to the base material 31, normal Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early strong Portland cement, medium heat Portland cement, low heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, and Portland cement blast furnace slag, fly ash, It is possible to use cement such as blast furnace cement, silica cement, and fly ash cement, which are mixed cements to which a siliceous mixed material is added.

また、基材31にはその他に、チタニアや、ジルコニア、アルミナ、セリア(酸化セリウム)、ゼオライト、アパタイト、シリカ、活性炭、珪藻土などを使用することができる。さらに、基材には、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、錫などからなる金属酸化物を用いることも可能である。
さらに、基材31には、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアラミド、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾイミダゾール、ポリキノリン、ポリキノキサリン、フッ素樹脂などや、フェノール樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などの当業者に公知な耐熱性有機高分子材料を用いることも可能である。
In addition, titania, zirconia, alumina, ceria (cerium oxide), zeolite, apatite, silica, activated carbon, diatomaceous earth, or the like can be used for the base material 31. Furthermore, a metal oxide made of chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, tin, or the like can be used for the substrate.
Furthermore, the base material 31 is made of heat such as polyimide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyaramide, polybenzothiazole, polybenzoxazole, polybenzimidazole, polyquinoline, polyquinoxaline, fluororesin, phenol resin or epoxy resin. It is also possible to use a heat-resistant organic polymer material known to those skilled in the art, such as a curable resin.

次に、本実施形態の酸化触媒層33を得る方法の一例について説明する。酸化触媒層33は、例えば、通気性を有する基材31上にメソ孔37を有する膜状支持体34を形成し、得られた膜状支持体34のメソ孔37内に酸化触媒粒子を担持させることにより得ることができる。   Next, an example of a method for obtaining the oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment will be described. The oxidation catalyst layer 33 is formed, for example, by forming a membranous support 34 having mesopores 37 on a base material 31 having air permeability, and supporting the oxidation catalyst particles in the mesopores 37 of the obtained membranous support 34. Can be obtained.

当該方法においては、まず、膜状支持体34を形成する。
メソ孔37を有する膜状の支持体34は、例えば、支持体内部のメソ孔の鋳型として作用する物質が含有している状態で基材31上に膜状の前駆体を形成し、その後鋳型として作用する物質を分解除去することで得ることができる。
In the method, first, the film-like support 34 is formed.
The membranous support 34 having the mesopores 37 is formed, for example, by forming a membranous precursor on the substrate 31 in a state in which a substance acting as a mesopore template inside the support is contained, and then the template It can be obtained by decomposing and removing the substance acting as.

当該方法の一例について説明する。まず、鋳型となる界面活性剤とアルコキシシランもしくは金属アルコキシドの加水分解物とを含む溶液(以下、前駆体溶液と称する)を調製する。具体的には、鋳型となる界面活性剤を溶解した溶液にアルコキシシランもしくは金属アルコキシドを加え、pH調整を行ってアルコキシシランもしくは金属アルコキシドを加水分解する。これによりシラノール基もしくは金属水酸化物を生成させる。界面活性剤は溶液中でミセルを形成しメソ孔の鋳型となる。
この前駆体溶液を基材31に塗布し、加熱することで溶媒を揮散させるとともに、シラノール基もしくは金属水酸化物を縮合硬化させて、基材31表面に膜状支持体の前駆体を形成させる。その後、さらに300℃以上の高温に焼成することで、前駆体中の鋳型である界面活性剤を分解揮発させることにより除去し、メソ孔を有する膜状支持体34が得られる。
An example of the method will be described. First, a solution containing a surfactant as a template and a hydrolyzate of alkoxysilane or metal alkoxide (hereinafter referred to as a precursor solution) is prepared. Specifically, alkoxysilane or metal alkoxide is added to a solution in which a surfactant as a template is dissolved, and pH is adjusted to hydrolyze the alkoxysilane or metal alkoxide. This produces a silanol group or a metal hydroxide. The surfactant forms micelles in the solution and becomes a template for mesopores.
The precursor solution is applied to the base material 31 and heated to volatilize the solvent, and the silanol group or metal hydroxide is condensed and cured to form a precursor of the film-like support on the surface of the base material 31. . Thereafter, by further baking to a high temperature of 300 ° C. or higher, the surfactant as a template in the precursor is removed by decomposing and volatilizing, and the membranous support 34 having mesopores is obtained.

前駆体溶液は、例えば、(1)アルコキシシランもしくは金属アルコキシドの加水分解物、(2)溶媒(溶剤)、(3)界面活性剤の3つの成分を含んで構成することができる。アルコキシシランもしくは金属アルコキシドについて溶液中で加水分解処理を行う場合には水が必要なので、溶媒は水や、水とメタノールやエタノールといったアルコール類などの水溶性有機溶媒との混合溶媒とすることが好ましい。また、アルコキシシランもしくは金属アルコキシドの加水分解処理のための触媒が溶液中にさらに含まれるようにしてもよく、当該触媒としては硝酸、塩酸等の酸を用いることが好ましい。
なお、界面活性剤やアルコキシシランもしくは金属アルコキシドの割合は特に限定されず、適宜設定できる。界面活性剤/アルコキシシランもしくは金属アルコキシドのモル比を変えることで、得られる膜状支持体34の細孔体積率、多孔度を制御することができる。
For example, the precursor solution can include three components: (1) a hydrolyzate of alkoxysilane or metal alkoxide, (2) a solvent (solvent), and (3) a surfactant. Since water is necessary when hydrolyzing the alkoxysilane or metal alkoxide in a solution, the solvent is preferably a water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol. . Further, a catalyst for hydrolysis treatment of alkoxysilane or metal alkoxide may be further included in the solution, and it is preferable to use an acid such as nitric acid or hydrochloric acid as the catalyst.
The ratio of the surfactant, alkoxysilane, or metal alkoxide is not particularly limited and can be set as appropriate. By changing the molar ratio of surfactant / alkoxysilane or metal alkoxide, the pore volume ratio and the porosity of the obtained membrane-like support 34 can be controlled.

基材31への塗布の前に前駆体溶液中に沈殿物を生成させないことがより均一な膜厚の膜状支持体34を得るために好ましく、pHが酸性のアルコール溶液を用いることで前駆体の沈殿を回避できる。別法としては、水とアルコキシシランもしくは金属アルコキシドのモル比だけを調節するかpH調整と共にモル比を調節し、或いはアルコールを添加し、またはモル比調節とアルコール添加の両方を行うことで沈殿を回避することもできる。   In order to obtain a film-like support 34 having a more uniform film thickness, it is preferable not to generate a precipitate in the precursor solution before application to the substrate 31, and the precursor is obtained by using an alcohol solution having an acidic pH. Precipitation can be avoided. Alternatively, the precipitation can be achieved by adjusting only the molar ratio of water to alkoxysilane or metal alkoxide, adjusting the molar ratio with pH adjustment, or adding alcohol, or both molar ratio adjustment and alcohol addition. It can also be avoided.

界面活性剤としてはポリオキシエチレンエーテルやポリアルキレンオキシドブロックコポリマーなどが使用できる。ポリオキシエチレンエーテルとしてはC12H25(CH2CH2O)10OH、C16H33(CH2CH2O)10OH、C18H37(CH2CH2O)10OH、C12H25(CH2CH2O)4OH、C16H33(CH2CH2O)2OHなどが挙げられる。ポリアルキレンオキシドブロックコポリマーとしてはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロックコポリマーが挙げられる。 As the surfactant, polyoxyethylene ether, polyalkylene oxide block copolymer and the like can be used. As polyoxyethylene ether, C 12 H 25 (CH 2 CH 2 O) 10 OH, C 16 H 33 (CH 2 CH 2 O) 10 OH, C 18 H 37 (CH 2 CH 2 O) 10 OH, C 12 H 25 (CH 2 CH 2 O) 4 OH, C 16 H 33 (CH 2 CH 2 O) 2 OH, and the like. Examples of the polyalkylene oxide block copolymer include block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide.

界面活性剤の差長がメソ孔径に影響するので、目的のメソ孔の孔径に応じて界面活性剤を選択すればよい。またメシチレンなどの疎水性化合物を添加するようにしてもよく、当該疎水性化合物は前駆体溶液中のミセル径を増大させられるので、メソ孔径の調製に使用することができる。   Since the differential length of the surfactant affects the mesopore diameter, the surfactant may be selected according to the target mesopore diameter. Moreover, you may make it add hydrophobic compounds, such as mesitylene, Since the said hydrophobic compound can increase the micelle diameter in a precursor solution, it can be used for preparation of a mesopore diameter.

使用するアルコキシシランとしてはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランなどを挙げることができる。 金属アルコキシドとしてはテトラプロポキシアルミニウム、テトラプロポキシすず、テトラプロポキシチタニウム、テトラプロポキシジルコニウムなどを使用することができる。   The alkoxysilane used is tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane. Hexyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, and the like. As the metal alkoxide, tetrapropoxyaluminum, tetrapropoxytin, tetrapropoxytitanium, tetrapropoxyzirconium and the like can be used.

基材31に前駆体溶液を塗布する方法は、基材31に前駆体溶液を均一に薄く塗布できれば方法は問わないが、スピンコート法や基材を前駆体溶液に浸漬後に不要な溶液を吹き飛ばすDip&ブロー法などが適用でき、塗布する基材の形状に合わせて選択すればよい。また、前駆体を形成した後に鋳型分子を除去するときの加熱条件も特に限定されず、例えば300〜600℃で前駆体を加熱すればよい。   The method of applying the precursor solution to the base material 31 is not limited as long as the precursor solution can be uniformly and thinly applied to the base material 31, but the unnecessary solution is blown off after the spin coating method or the base material is immersed in the precursor solution. The Dip & Blow method can be applied, and it may be selected according to the shape of the substrate to be applied. Moreover, the heating conditions for removing the template molecules after forming the precursor are not particularly limited, and for example, the precursor may be heated at 300 to 600 ° C.

次に、酸化触媒粒子を膜状支持体34のメソ孔37に担持させ、本実施形態の酸化触媒層33を得る。
まず、膜状支持体34と担持させる酸化触媒粒子に対応する白金化合物および/またはパラジウム化合物が溶解している溶液(以下、金属化合物溶液と称する)とを接触させて膜状支持体のメソ孔に金属化合物溶液を導入する。その後、焼成および/または還元処理を行いメソ孔内に酸化触媒粒子を形成することにより、本実施形態の酸化触媒層33を得ることができる。
Next, the oxidation catalyst particles are supported on the mesopores 37 of the membrane support 34 to obtain the oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment.
First, the mesopores of the membranous support are brought into contact with the membranous support 34 and a solution in which a platinum compound and / or a palladium compound corresponding to the oxidation catalyst particles to be supported are dissolved (hereinafter referred to as a metal compound solution). Introduce a metal compound solution. Then, the oxidation catalyst layer 33 of the present embodiment can be obtained by performing oxidation and / or reduction treatment to form oxidation catalyst particles in the mesopores.

具体的には、例えば、金属化合物溶液に膜状支持体34を浸漬後、焼成および/または還元処理を行うようにすることができる。
より具体的には、金属化合物溶液を20〜90℃、好ましくは50〜70℃に加温、攪拌しながら、pH3〜10、好ましくはpH5〜8になるようにアルカリ溶液を用いて調整する。その後、その表面に膜状支持体34が形成されている基材31を金属化合物溶液に浸漬し、続いて、減圧脱気処理を行い細孔に金属化合物溶液を浸透させた後、200〜600℃の加熱焼成処理を行うことで細孔内に白金酸化物および/またはパラジウム酸化物を含む粒子を得ることができる。
Specifically, for example, after the film-like support 34 is immersed in a metal compound solution, firing and / or reduction treatment can be performed.
More specifically, while heating and stirring the metal compound solution at 20 to 90 ° C., preferably 50 to 70 ° C., the pH is adjusted to 3 to 10, preferably 5 to 8, using an alkaline solution. Thereafter, the base material 31 on which the film-like support 34 is formed is immersed in the metal compound solution, followed by vacuum degassing treatment to infiltrate the metal compound solution into the pores, and then 200 to 600 By carrying out a heat baking treatment at 0 ° C., particles containing platinum oxide and / or palladium oxide in the pores can be obtained.

また、上述のように細孔に金属化合物溶液を浸透させた後に、200〜600℃の焼成処理と100〜300℃の水素気流に晒す処理を行う水素還元法や、水素化ホウ素ナトリウム溶液に浸漬する液相還元法など公知の還元操作を実施することでも、細孔内に酸化触媒粒子を得ることができる。なお、用いる白金化合物および/またはパラジウム化合物の種類によっては、上述の公知な還元操作を実施することなく200〜600℃の加熱焼成処理のみで、酸化触媒粒子を細孔内に得ることもできる。また、白金酸化物および/またはパラジウム酸化物の還元が一部に留まり、メソ孔内の酸化触媒粒子に白金単体および/またはパラジウム単体と白金酸化物および/またはパラジウム酸化物が共存してもよい。   Moreover, after making a metal compound solution osmose | permeate as mentioned above, it immerses in the hydrogen reduction method which performs the baking process of 200-600 degreeC, and the process exposed to a 100-300 degreeC hydrogen stream, or a sodium borohydride solution. The oxidation catalyst particles can also be obtained in the pores by performing a known reduction operation such as a liquid phase reduction method. Depending on the type of platinum compound and / or palladium compound to be used, the oxidation catalyst particles can be obtained in the pores only by heating and baking at 200 to 600 ° C. without performing the above-described known reduction operation. Further, the reduction of platinum oxide and / or palladium oxide may be limited to a part, and platinum and / or palladium alone and platinum oxide and / or palladium oxide may coexist in the oxidation catalyst particles in the mesopores. .

用いられる白金化合物は塩化白金酸、ジニトロジアンミン白金、ジクロロテトラアンミン白金などが挙げられる。パラジウム化合物としては、ジニトロジアンミンパラジウム、塩化パラジウム酸アンモニウムなどが挙げられる。
白金化合物および/またはパラジウム化合物溶液における白金化合物および/またはパラジウム化合物の濃度は特に限定されないが、1×10−2〜1×10−5mol/Lとして溶液を調製するのが、生成した酸化触媒粒子が凝集しにくいので好ましい。
Examples of the platinum compound used include chloroplatinic acid, dinitrodiammine platinum, and dichlorotetraammine platinum. Examples of the palladium compound include dinitrodiammine palladium and ammonium chloropalladate.
The concentration of the platinum compound and / or palladium compound in the platinum compound and / or palladium compound solution is not particularly limited, but it is the oxidation catalyst produced that the solution is prepared as 1 × 10 −2 to 1 × 10 −5 mol / L. This is preferable because the particles are less likely to aggregate.

次に本実施形態に係る酸化触媒層33に被処理気体を送風する機構10について説明する。当該機構は本発明の気体供給部に対応しており、以下、送風機構10とも称す。
本実施形態に係る送風機構10は、被処理気体を酸化触媒層33に送風することで酸化触媒層33に被処理気体を強制的に接触させる(図1)。これにより、当該気体中に含まれる有機ガス濃度をより効率的に低減させることができる。よって送風機構10は触媒層33の触媒が酸化反応処理できる量の風量を送達できればよく、必要な風量は装置の能力設計に基づいて設計すればよいが、送風の空間速度が10,000/h以上150,000/h以下とするのが望ましい。
送風の空間速度が10,000/h未満であると酸化触媒層33に送達される被処理気体量が少なく、有機ガスの酸化除去量も少なくなるため、範囲内にある場合と比較して当該装置を設置した環境の有機ガス濃度の低減量が小さい。また150,000/hより大きい空間速度であると触媒の酸化除去率が低下するので、被処理気体中の有機ガス濃度の低下が小さく、やはり、範囲内にある場合と比較して当該装置を設置した環境の有機ガス濃度の低減量が小さくなる。
なお上述の空間速度とは、触媒層を通過した被処理気体の単位時間当たりの体積を当該触媒層の体積で除したものと定義する。
Next, the mechanism 10 that blows the gas to be processed to the oxidation catalyst layer 33 according to the present embodiment will be described. The mechanism corresponds to the gas supply unit of the present invention, and is hereinafter also referred to as a blower mechanism 10.
The blowing mechanism 10 according to the present embodiment forcibly brings the gas to be treated into contact with the oxidation catalyst layer 33 by blowing the gas to be treated to the oxidation catalyst layer 33 (FIG. 1). Thereby, the organic gas concentration contained in the gas can be reduced more efficiently. Therefore, the blowing mechanism 10 only needs to be able to deliver an amount of air that can be oxidized by the catalyst of the catalyst layer 33, and the necessary amount of air may be designed based on the capacity design of the device, but the space velocity of the air is 10,000 / h or more and 150,000. / h or less is desirable.
When the space velocity of the air blow is less than 10,000 / h, the amount of gas to be processed delivered to the oxidation catalyst layer 33 is small, and the amount of organic gas oxidized and removed is also small. The amount of reduction in organic gas concentration in the installed environment is small. Moreover, since the oxidation removal rate of the catalyst is reduced when the space velocity is higher than 150,000 / h, the reduction of the organic gas concentration in the gas to be treated is small, and the apparatus is installed as compared with the case of being within the range. Reduces the amount of organic gas concentration in the environment.
The above space velocity is defined as the volume of the gas to be processed that has passed through the catalyst layer divided by the volume of the catalyst layer.

被処理気体は酸化触媒層(膜状支持体)の膜厚方向に対して直行する方向(図2におけるY軸方向)に流して、酸化触媒層33内へ被処理気体が拡散浸透して接触する形態が望ましい。図3に示すように被処理気体が酸化触媒層の膜厚方向に対して平行に流通させようとすると、流通する被処理気体はすべて酸化触媒層33のメソ孔37を通過しなければならないので、上述の好適な空間速度を得るのが難しくなる。   The gas to be treated flows in a direction (Y-axis direction in FIG. 2) perpendicular to the film thickness direction of the oxidation catalyst layer (film-like support), and the gas to be treated diffuses and penetrates into the oxidation catalyst layer 33. The form to do is desirable. As shown in FIG. 3, if the gas to be treated is caused to flow parallel to the film thickness direction of the oxidation catalyst layer, all the gas to be treated must pass through the mesopores 37 of the oxidation catalyst layer 33. It becomes difficult to obtain the above-mentioned preferable space velocity.

なお、酸化触媒層33をメッシュや不織布など繊維集合体の表面に形成した場合において繊維集合体の開口部を閉塞しない様態で酸化触媒層33を形成すれば、微視的には繊維集合体の個々の繊維表面に酸化触媒層33が形成されている。すなわち、図2の基材31が繊維集合体を形成する繊維のうちの1つに相当する。このとき、その1つ1つの繊維表面に沿って被処理気体が流れることが可能な状態である。従って、通常フィルターに気体を透過させるのと同じ方向、つまり当該繊維集合体平面に直交する方向に被処理気体を透過させても、上述の被処理気体が酸化触媒層の膜厚方向に対して直交に流れる状態を満たし、好適な空間速度を得ることは可能である。   In addition, when the oxidation catalyst layer 33 is formed on the surface of the fiber assembly such as a mesh or a non-woven fabric, if the oxidation catalyst layer 33 is formed so as not to block the opening of the fiber assembly, microscopically, the fiber assembly An oxidation catalyst layer 33 is formed on the surface of each fiber. That is, the base material 31 in FIG. 2 corresponds to one of the fibers forming the fiber assembly. At this time, the gas to be treated can flow along the surface of each fiber. Therefore, even if the gas to be processed is transmitted in the same direction as the gas is normally transmitted to the filter, that is, the direction perpendicular to the plane of the fiber assembly, the above-mentioned gas to be processed is in the film thickness direction of the oxidation catalyst layer. It is possible to satisfy an orthogonal flow state and obtain a suitable space velocity.

送風機構10としては例えば電動ファン11など公知な送風装置を用いればよく、特に限定されない。なお、気体供給部として送風装置等によって構成される送風機構10を一例に挙げて説明したが、これに限定されず、装置100において酸化触媒層33に被処理気体が供給されるように構成されていればよい。
また、送風機構10等によって生じた気流が触媒層33及び後述の抗菌等剤を備える部材以外の機能層と接触するように送風機構10を配置してもよい。例えば、機能層として、空気中の埃など浮遊物を除去する防塵フィルターを酸化触媒層33より空気流通方向上流側に設置してもよい。防塵フィルターを設置することで、空気中の浮遊物が酸化触媒層33に付着して被処理気体と酸化触媒層33の接触を阻害して有機ガスの分解が進まないことの防止に寄与することができる。
The blower mechanism 10 may be a known blower such as the electric fan 11 and is not particularly limited. In addition, although the ventilation mechanism 10 comprised by a ventilation apparatus etc. was mentioned as an example and demonstrated as a gas supply part, it is not limited to this, It is comprised so that to-be-processed gas may be supplied to the oxidation catalyst layer 33 in the apparatus 100. It only has to be.
Moreover, you may arrange | position the ventilation mechanism 10 so that the airflow produced by the ventilation mechanism 10 etc. may contact functional layers other than the member provided with the catalyst layer 33 and the antibacterial agent mentioned later. For example, a dustproof filter that removes suspended matters such as dust in the air may be installed as a functional layer upstream of the oxidation catalyst layer 33 in the air flow direction. By installing a dustproof filter, it contributes to preventing the suspended matter in the air from adhering to the oxidation catalyst layer 33 and inhibiting the contact between the gas to be treated and the oxidation catalyst layer 33 and preventing the decomposition of the organic gas from proceeding. Can do.

電動ファン11等の送風機構10の電源は交流でも直流でも構わない。直流の場合は当該装置100内に一次もしくは二次電池を内臓もしくはACアダプターを介して電力を供給すればよく、電池を内臓する場合は、内部にコンセントを有さない保管庫内に容易に当該装置100を設置できる。一方、交流電源もしくはACアダプター変換による直流電源の場合は、内臓電池電源の場合必要となる電池交換の手間が無く、連続稼動が容易に可能となる。電源の種類は当該装置100の設置条件に合わせて適宜選択すればよい。   The power source of the blower mechanism 10 such as the electric fan 11 may be alternating current or direct current. In the case of direct current, power may be supplied to the device 100 through a built-in primary or secondary battery or via an AC adapter. When the battery is built-in, the device 100 can be easily placed in a storage without an outlet. The apparatus 100 can be installed. On the other hand, in the case of an AC power source or a DC power source converted by an AC adapter, there is no need for battery replacement required for a built-in battery power source, and continuous operation can be easily performed. The type of power source may be appropriately selected according to the installation conditions of the device 100.

本実施形態の装置100においては、抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性のうち少なくとも一つを有する化合物(以下、単に抗菌等剤ともいう)を担持したフィルターなどの部材50を被処理気体が透過するように、酸化触媒層33を有する部材30の、空気流通方向における前後の少なくとも一方に設置してもよい(図4)。被処理気体中、特に大気中に浮遊する細菌やカビ胞子やウイルスを死滅させることで、当該環境中に保管してある青果物など物品や建築内装の細菌やカビ類やウイルスによる劣化の抑止効果も付与することができる。   In the apparatus 100 of the present embodiment, the gas to be treated is disposed on the member 50 such as a filter carrying a compound having at least one of antibacterial property, antifungal property, and antiviral property (hereinafter also simply referred to as an antibacterial agent). You may install in the at least one before and behind in the air distribution direction of the member 30 which has the oxidation catalyst layer 33 so that it may permeate | transmit (FIG. 4). By killing bacteria, mold spores, and viruses floating in the gas to be treated, especially in the atmosphere, it also prevents the deterioration caused by bacteria, molds, and viruses in articles and building interiors such as fruits and vegetables stored in the environment. Can be granted.

抗菌等剤としては細菌類および/またはカビ類および/またはウイルスを死滅させることができる物質を意味する。防カビ性を有する化合物としては、銀、銅、亜鉛、すず、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、アルミニウム、マンガン、ニッケル、チタンなどの金属酸化物やリン酸塩、ハロゲン塩などの無機化合物、あるいはこれら金属をゼオライトなどに担持した無機化合物、あるいは有機化合物としては8−オキシキノリン銅、二酢酸ナトリウムなどの有機酸塩、トリクロサン、クロロヘキシジン、3−ヨード−2−プロピルブチルカーバメートなどのハロゲン化有機化合物、ブロノポール、クロロタロニル、メチルスルホニルテトラクロルピリジンなどのピリジン類、エニルコナゾールになどのイミダゾール類、N,N‘,N“−トリスヒドロキシエチルヘキサヒドロ−s−トリアンジンなどのトリアジン類、ビフェニルやオルトフェニルフェノールなどの芳香族化合物、ジンクピリチオン、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジウム、アルキルトリメチルアンモニウム塩などの有機塩や有機錯体などや、キチン、キトサン、カテキン、ヒノキチオール、カラシ、ワサビ精油、ポリリジンなどの天然有機化合物など当業者に公知な化合物を使用することができる。
抗菌性および抗ウイルス性の少なくとも一つを有する化合物(以下、抗菌抗ウイルス剤と呼ぶ)は、例えば、ポリフェノール化合物、第4級アンモニウム塩、無機銅化合物、無機銀化合物、亜鉛、鉄などの原子を含む無機化合物、銅、銀、亜鉛、鉄などの原子を含む有機化合物、白金、ヨウ素化合物、ピリジン系化合物、エステル系化合物、スルファミド系化合物などがある。
これらの抗菌等剤は、2種以上を組み合わせて含有させてもよい。
An antibacterial agent means a substance capable of killing bacteria and / or molds and / or viruses. Examples of the antifungal compound include silver, copper, zinc, tin, magnesium, calcium, strontium, aluminum, manganese, nickel, titanium and other inorganic compounds such as phosphates and halogen salts, or these metals. As inorganic compounds or organic compounds supported on zeolite or the like, organic acid salts such as 8-oxyquinoline copper and sodium diacetate, halogenated organic compounds such as triclosan, chlorohexidine and 3-iodo-2-propylbutylcarbamate, bronopol Pyridines such as chlorothalonil and methylsulfonyltetrachloropyridine, imidazoles such as enylconazole, triazines such as N, N ', N "-trishydroxyethylhexahydro-s-triangine, biphenyl and orthophenylphenol Aromatic compounds such as enol, zinc pyrithione, benzalkonium chloride, benzethonium chloride, cetylpyridium chloride, alkyltrimethylammonium salts and other organic salts and complexes, chitin, chitosan, catechin, hinokitiol, mustard, wasabi essential oil, polylysine Compounds known to those skilled in the art such as natural organic compounds such as can be used.
Compounds having at least one of antibacterial and antiviral properties (hereinafter referred to as antibacterial and antiviral agents) include atoms such as polyphenol compounds, quaternary ammonium salts, inorganic copper compounds, inorganic silver compounds, zinc, iron and the like. Inorganic compounds containing copper, organic compounds containing atoms such as copper, silver, zinc, iron, platinum, iodine compounds, pyridine compounds, ester compounds, sulfamide compounds, and the like.
These antibacterial agents and the like may be contained in combination of two or more.

抗菌等剤を担持した部材50に含まれる抗菌抗ウイルス剤は、比較的安全性が高く、少量で高い殺菌および/または抗ウイルス性を示す物質であることが好ましい。具体的には、抗菌抗ウイルス剤は、ポリフェノール化合物、第4級アンモニウム塩、無機銅化合物及び無機銀化合物からなる群から1種または2種以上選択される化合物や、有機化合物と銅、銀、亜鉛又は鉄との塩を含有することが好ましい。ヨウ化銀(I)、ヨウ化銅(I)、およびチオシアン酸銅(I)からなる群から少なくとも1種選択される化合物であるとさらに効果が高く、好ましい。   The antibacterial antiviral agent contained in the member 50 carrying the antibacterial agent is preferably a substance that is relatively safe and exhibits high bactericidal and / or antiviral properties in a small amount. Specifically, the antibacterial antiviral agent is a compound selected from the group consisting of a polyphenol compound, a quaternary ammonium salt, an inorganic copper compound and an inorganic silver compound, or an organic compound and copper, silver, It is preferable to contain a salt with zinc or iron. A compound selected from at least one selected from the group consisting of silver iodide (I), copper iodide (I), and copper thiocyanate (I) is more effective and preferable.

抗菌等剤を担持した部材50中の抗菌等剤の形態は、被処理気体の通気性に支障が無ければ特に限定されないが、通気性に影響を与えにくい粒子状が好ましい。抗菌等剤粒子の大きさは特に限定されず当業者が適宜設定可能であるが、平均の粒子径が1nm以上、500nm未満の微粒子であるのが好ましい。1nm未満では物質的に不安定となるため、抗菌等剤粒子同士が凝集し、基材に形成させるのが困難となる。また、500nm以上である場合は、基材との密着性が範囲内にある場合よりも低下する。なお、抗菌等剤粒子の平均粒子径は、体積平均粒子径(D50)であり、粒度分布計を用いて測定することができる。   The form of the antibacterial agent in the member 50 carrying the antibacterial agent is not particularly limited as long as the air permeability of the gas to be treated is not hindered, but a particulate form that does not easily affect the air permeability is preferable. The size of the antibacterial agent particles is not particularly limited and can be appropriately set by those skilled in the art, but is preferably fine particles having an average particle diameter of 1 nm or more and less than 500 nm. If it is less than 1 nm, the material becomes unstable, so that the antibacterial agent particles aggregate and are difficult to form on the substrate. Moreover, when it is 500 nm or more, it will fall rather than the case where adhesiveness with a base material exists in the range. The average particle size of the antibacterial agent particles is a volume average particle size (D50), and can be measured using a particle size distribution meter.

ポリフェノール化合物としては、カテキン、アントシアニン、フラボン、イソフラボン、フラバン、フラバノン、ルチン、テアフラビン、タンニン、クロロゲン酸、エラグ酸、没食子酸、没食子酸プロピル、リグナン類、クルクミン類、クマリン類などを挙げることができる。   Examples of polyphenol compounds include catechin, anthocyanin, flavone, isoflavone, flavan, flavanone, rutin, theaflavin, tannin, chlorogenic acid, ellagic acid, gallic acid, propyl gallate, lignans, curcumins, and coumarins. .

第4級アンモニウム塩としては、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化メチルベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、臭化セトリモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、臭化ドミフェン、塩化オクチルデシルジメチルアンモニウム、塩化ジオクチルジメチルアンモニウム、塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルペンタエトキシアンモニウム、臭化アルキルイソキノリニウム、臭化ドミフェン、ジメチルイミノポリエチレンクロライド、ジメチルジメチルアンモニウムクロライド、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、2,3−エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化N-デシルーN-イソノニルジメチルアンモニウム、塩化ジセチルジメチルアンモニウム、塩化ジメチルジステアリルアンモニウム、塩化ミリスチルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ラウリルピリジニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化トリ(ポリオキシエチレン)ステアリルメチルアンモニウム、塩化トリ(ポリオキシエチレン)オレイルメチルアンモニウム、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ジタロージメチルアンモニウムブロマイド、ジオレイルジメチルアンモニウムブロマイド、ステアロイルN,N−ジメチルエチレンジアミドジメチル硫酸4級化物、ジステアロイルジエチレントリアミンジメチル硫酸4級化物、ミリスチルジメチルエチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジセチルジメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ミリスチルジメチルジクロロベンジルアンモニウムクロライド、ココアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド等が挙げられる。   The quaternary ammonium salts include benzalkonium chloride, benzethonium chloride, methylbenzethonium chloride, cetylpyridinium chloride, cetrimonium bromide, didecyldimethylammonium chloride, domifene, octyldecyldimethylammonium chloride, dioctyldimethylammonium chloride, Stearyldimethylbenzylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, stearylpentaethoxyammonium chloride, alkylisoquinolinium bromide, domifene bromide, dimethyliminopolyethylene chloride, dimethyldimethylammonium chloride, 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride, lauryl chloride trimethyla Monium, cetyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium bromide, N-decyl-N-isononyldimethylammonium chloride, dicetyldimethylammonium chloride, dimethyldistearylammonium chloride, myristyldimethylbenzylammonium chloride, laurylpyridinium chloride, cetylpyridinium chloride, Tri (polyoxyethylene) stearylmethylammonium chloride, tri (polyoxyethylene) oleylmethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, ditallowdimethylammonium bromide, dioleyldimethylammonium bromide, stearoyl N, N- Dimethylethylenediamide dimethyl sulfate quaternized product, distearoyl diethyl Triamine dimethyl sulfate quaternized, myristyl dimethyl ethyl ammonium chloride, dioctyl dimethyl ammonium chloride, didecyl dimethyl ammonium chloride, dicetyl dimethyl ammonium chloride, dilauryl dimethyl ammonium chloride, lauryl dimethyl benzyl ammonium chloride, myristyl dimethyl dichloro benzyl ammonium chloride, coco Examples thereof include alkyldimethylbenzylammonium chloride.

無機銅化合物は、一価の銅化合物であっても、二価の銅化合物であってもよい。無機銅化合物としては、酸化銅(I)、硫化銅(I)、ヨウ化銅(I)、塩化銅(I)、酢酸銅(I)、水酸化銅(I)、臭化銅(I)、過酸化銅(I)、チオシアン化銅(I)、水酸化銅(II)、酸化銅(II)、塩化銅(II)、酢酸銅(II)、硫酸銅(II)、硝酸銅(II)、フッ化銅(II)、ヨウ化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ素酸銅、過塩素酸銅、シアン化銅、塩化アンモニウム銅、四ホウ酸銅、硫酸アンモニウム銅、アミド硫酸銅、塩化アンモニウム銅、ピロリン酸銅及び炭酸銅等が挙げられる。   The inorganic copper compound may be a monovalent copper compound or a divalent copper compound. Inorganic copper compounds include copper oxide (I), copper sulfide (I), copper iodide (I), copper chloride (I), copper acetate (I), copper hydroxide (I), copper bromide (I) , Copper peroxide (I), copper thiocyanate (I), copper hydroxide (II), copper oxide (II), copper chloride (II), copper acetate (II), copper sulfate (II), copper nitrate (II ), Copper fluoride (II), copper iodide (II), copper bromide (II), copper iodate, copper perchlorate, copper cyanide, copper chloride ammonium, copper tetraborate, ammonium copper sulfate, amidosulfuric acid Examples include copper, ammonium chloride, copper pyrophosphate, and copper carbonate.

無機銀化合物としては、酸化銀(I)、硫化銀、ヨウ化銀、塩化銀、臭化銀、過酸化銅(I)、チオシアン酸銀、硫酸銀、フッ化銀、ヨウ素酸銀、過塩素酸銀、シアン化銀、テトラフルオロホウ酸銀、アミド硫酸銀、ヘキサフルオロリン酸銀銅及び炭酸銀等が挙げられる。   Inorganic silver compounds include silver oxide (I), silver sulfide, silver iodide, silver chloride, silver bromide, copper peroxide (I), silver thiocyanate, silver sulfate, silver fluoride, silver iodate, perchlorine Examples thereof include silver oxide, silver cyanide, silver tetrafluoroborate, silver amidosulfate, silver copper hexafluorophosphate, and silver carbonate.

有機化合物と銅との塩としては、例えば、蟻酸銅、酢酸銅、プロピオン酸銅、酪酸銅、吉草酸銅、カプロン酸銅、エナント酸銅、カプリル酸銅、ペラルゴン酸銅、カプリン酸銅、ミスチン酸銅、パルミチン酸銅、マルガリン酸銅、ステアリン酸銅、オレイン酸銅、乳酸銅、リンゴ酸銅、クエン酸銅、安息香酸銅、フタル酸銅、イソフタル酸銅、テレフタル酸銅、サリチル酸銅、メリト酸銅、シュウ酸銅、マロン酸銅、コハク酸銅、グルタル酸銅、アジピン酸銅、フマル酸銅、グリコール酸銅、グリセリン酸銅、グルコン酸銅、酒石酸銅、アセチルアセトン銅、エチルアセト酢酸銅、イソ吉草酸銅、β‐レゾルシル酸銅、ジアセト酢酸銅、ホルミルコハク酸銅、サリチルアミン酸銅、ビス(2-エチルヘキサン酸)銅、セバシン酸銅、ナフテン酸銅、オキシン銅、アセチルアセトン銅、エチルアセト酢酸銅、トリフルオロメタンスルホン酸銅、フタロシアニン銅、銅エトキシド、銅イソプロポキシド、銅メトキシド、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ピリチオン銅が挙げられる。   Examples of the salt of an organic compound and copper include, for example, copper formate, copper acetate, copper propionate, copper butyrate, copper valerate, copper caproate, copper enanthate, copper caprylate, copper pelargonate, copper caprate, mistin Copper oxide, copper palmitate, copper margarate, copper stearate, copper oleate, copper lactate, copper malate, copper citrate, copper benzoate, copper phthalate, copper isophthalate, copper terephthalate, copper salicylate, melitto Copper oxide, copper oxalate, copper malonate, copper succinate, copper glutarate, copper adipate, copper fumarate, copper glycolate, copper glycerate, copper gluconate, copper tartrate, copper acetylacetone, copper ethylacetoacetate, iso Copper valerate, copper β-resorcylate, copper diacetoacetate, copper formyl succinate, copper salicylamine acid, copper bis (2-ethylhexanoate), copper sebacate, copper naphthenate Oxine copper, copper acetylacetonate, ethyl acetoacetate copper trifluoromethanesulfonate, copper phthalocyanine, copper ethoxide, copper isopropoxide, copper methoxide, dimethyl dithiocarbamates include pyrithione copper.

有機化合物と銀との塩としては、酢酸銀、プロピオン酸銀、酪酸銀、吉草酸銅、カプロン酸銀、カプリル酸銀、カプリン酸銀、ミリスチン酸銀、パルミチン酸銀、マルガリン酸銀、ステアリン酸銀、オレイン酸銀、ネオデカン酸銀、乳酸銀、リンゴ酸、クエン酸銀、フタル酸銀、イソフタル酸銀、テレフタル酸銀、サリチル酸銀、安息香酸銀、メリト酸銀、トルエンスルホン酸銀、シュウ酸銀、マロン酸銀、コハク酸銀、グルタル酸銀、アジピン酸銀、フマル酸銀、グリコール酸銀、グリセリン酸銀、グルコン酸銀、酒石酸銀、アセチルアセトン銀、エチルアセト酢酸銀、イソ吉草酸銀、β‐レゾルシル酸銀、ジアセト酢酸銀、ホルミルコハク酸銀、2-エチルヘキサン酸銀、セバシン酸銀、ナフテン酸銀、トリフルオロメタンスルホン酸銀、フタロシアニン銀、銀エトキシド、銀イソプロポキシド、銀メトキシド、ジエチルジチオカルバミン酸銀、銀ピリチオンなどが挙げられる。   Salts of organic compounds and silver include silver acetate, silver propionate, silver butyrate, copper valerate, silver caproate, silver caprylate, silver caprate, silver myristate, silver palmitate, silver margarate, stearic acid Silver, silver oleate, silver neodecanoate, silver lactate, malic acid, silver citrate, silver phthalate, silver isophthalate, silver terephthalate, silver salicylate, silver benzoate, silver melitrate, silver toluenesulfonate, oxalic acid Silver, silver malonate, silver succinate, silver glutarate, silver adipate, silver fumarate, silver glycolate, silver glycerate, silver gluconate, silver tartrate, acetylacetone silver, ethyl ethylacetoacetate, silver isovalerate, β -Silver resorcylate, silver diacetoacetate, silver formylsuccinate, silver 2-ethylhexanoate, silver sebacate, silver naphthenate, silver trifluoromethanesulfonate, Taroshianin silver, silver ethoxide, silver isopropoxide, silver methoxide, diethyldithiocarbamate, silver silver pyrithione and the like.

また、有機化合物と鉄との塩としては、クエン酸第二鉄・n水和物等、グルコン酸鉄、クエン酸鉄、フマル酸鉄、シュウ酸鉄、フタロシアニン鉄等が挙げられる。   Examples of the salt of an organic compound and iron include ferric citrate / n-hydrate, iron gluconate, iron citrate, iron fumarate, iron oxalate, and iron phthalocyanine.

また、有機化合物と亜鉛との塩としては、クエン酸亜鉛、グルコン酸亜鉛、リンゴ酸亜鉛、蟻酸亜鉛、乳酸亜鉛、シュウ酸亜鉛、ピリチオン亜鉛、ビス(ジメチルジチオカルバミン酸)亜鉛、エチレンビス(ジチオカルバミン酸)亜鉛、酢酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、安息香酸亜鉛、酪酸亜鉛、グリセリン酸亜鉛、グリコール酸亜鉛、ピコリン酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、サリチル酸亜鉛、酒石酸亜鉛、ウンデシレン酸亜鉛、マロン酸亜鉛、コハク酸亜鉛、フタロシアニン亜鉛、グルタル酸亜鉛、フェノールスルホン酸亜鉛、クレゾールスルホン酸亜鉛、トルエンスルホン酸亜鉛、ベンゼンスルホン酸亜鉛、メタンスルホン酸亜鉛、2−プロパノールスルホン酸亜鉛等が挙げられる。   In addition, as a salt of an organic compound and zinc, zinc citrate, zinc gluconate, zinc malate, zinc formate, zinc lactate, zinc oxalate, pyrithione zinc, bis (dimethyldithiocarbamate) zinc, ethylenebis (dithiocarbamate) ) Zinc, zinc acetate, zinc acrylate, zinc benzoate, zinc butyrate, zinc glycerate, zinc glycolate, zinc picolinate, zinc propionate, zinc salicylate, zinc tartrate, zinc undecylenate, zinc malonate, zinc succinate , Zinc phthalocyanine, zinc glutarate, zinc phenolsulfonate, zinc cresolsulfonate, zinc toluenesulfonate, zinc benzenesulfonate, zinc methanesulfonate, zinc 2-propanolsulfonate, and the like.

例えば、1つの態様として、図4に示すように、上述の抗菌等剤を基材に担持して、酸化触媒層を有する部材のさらに空気流通方向上流側に設置すればよい。担持の態様は特に限定されず当業者に公知な方法を用いればよい。例えば基材表面に粒子等である抗菌等剤が吸着もしくは接着しているなどすればよく、吸着もしくは接着は静電引力やファンデルワールス力などによる物理的相互作用による物理的接着でも、あるいは基材と抗菌等剤粒子がシランモノマーのようなカップリング分子を介しての化学結合による化学的接着いずれでも構わないが、基材と抗菌等剤が強固に結合するので化学的接着が望ましい。   For example, as one embodiment, as shown in FIG. 4, the above-described antibacterial agent or the like may be carried on a base material and installed further upstream in the air flow direction of a member having an oxidation catalyst layer. The mode of carrying is not particularly limited, and a method known to those skilled in the art may be used. For example, an antibacterial agent such as particles may be adsorbed or adhered to the surface of the substrate. Adsorption or adhesion may be physical adhesion by physical interaction such as electrostatic attraction or van der Waals force, or may be based on The material and antibacterial agent particles may be chemically bonded by chemical bonding via a coupling molecule such as a silane monomer, but chemical bonding is desirable because the base material and the antibacterial agent are firmly bonded.

物理的接着は抗菌等剤を分散させた溶媒に基材を浸漬してその後分散溶媒を揮発させればよい。抗菌等剤を分散させる溶媒としては水、メタノール、エタノール、MEK、アセトン、キシレン、トルエンなど汎用の溶媒が使用できる。   For physical adhesion, the base material is immersed in a solvent in which an antibacterial agent or the like is dispersed, and then the dispersed solvent is volatilized. As the solvent for dispersing the antibacterial agent, general-purpose solvents such as water, methanol, ethanol, MEK, acetone, xylene, and toluene can be used.

より強固に接着させるために基材をあらかじめプラズマ処理などで表面を親水化したり、樹脂バインダーを添加してもよい。樹脂バインダーとしては公知のバインダーを用いることができる。具体例として、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、水溶性樹脂、ビニル系樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、繊維素系樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、天然樹脂としては、ひまし油、亜麻仁油、桐油などの乾性油等が挙げられる。   In order to adhere more firmly, the surface of the substrate may be previously hydrophilized by plasma treatment or a resin binder may be added. A known binder can be used as the resin binder. Specific examples include polyester resin, amino resin, epoxy resin, polyurethane resin, acrylic resin, water-soluble resin, vinyl resin, fluororesin, silicon resin, fiber resin, phenol resin, xylene resin, toluene resin, and natural resin. May be dry oils such as castor oil, linseed oil and tung oil.

化学的接着はバインダーとの化学結合を介して、基材に固定することである。用いるバインダーとしては、特に限定されるものではないが、シランモノマーやその重合体であるオリゴマーは分子量が低く、その為、抗菌等剤粒子と菌との接触を阻害することが低くなり、効果的に殺菌できるため好適である。また、分子量が低いため基材との密着性が高く抗菌等剤粒子を安定に基材に担持することが可能となる。   Chemical adhesion is fixing to a substrate through a chemical bond with a binder. The binder to be used is not particularly limited, but the silane monomer and the oligomer that is a polymer thereof have a low molecular weight, and therefore, the contact between the antibacterial agent particles and the bacteria is low and effective. It is preferable because it can be sterilized. Moreover, since the molecular weight is low, the adhesiveness with the base material is high, and the antimicrobial agent particles can be stably supported on the base material.

具体的なシランモノマーとしては、X−Si(OR)(nは1〜3の整数)の一般式で示されるシランモノマーが挙げられる。尚、Xは例えば有機物と反応する官能基でビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロ基、アクリロキシ基、イソシアネート基、ポリスルフィド基、アミノ基、メルカプト基、クロル基などである。また、ORは加水分解可能なメトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基であり、シランモノマーに係る3つの当該官能基は同一でも異なっていてもよい。これらのメトキシ基やエトキシ基からなるアルコキシ基は加水分解してシラノール基を生ずる。このシラノール基やビニル基やエポキシ基、スチリル基、メタクリロ基、アクリロキシ基、イソシアネート基、また不飽和結合などを有する官能基は反応性が高いことが知られている。このような反応性に優れたシランモノマーを介して抗菌剤等粒子を化学結合により基材表面に強固に保持せしめている。 Specific examples of the silane monomer include silane monomers represented by a general formula of X—Si (OR) n (n is an integer of 1 to 3). X is a functional group that reacts with an organic substance, such as a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacrylo group, an acryloxy group, an isocyanate group, a polysulfide group, an amino group, a mercapto group, or a chloro group. OR is an alkoxy group such as a hydrolyzable methoxy group or ethoxy group, and the three functional groups related to the silane monomer may be the same or different. These alkoxy groups composed of methoxy groups and ethoxy groups are hydrolyzed to form silanol groups. It is known that functional groups having silanol groups, vinyl groups, epoxy groups, styryl groups, methacrylo groups, acryloxy groups, isocyanate groups, and unsaturated bonds have high reactivity. Particles such as antibacterial agents are firmly held on the surface of the base material by chemical bonding through such a reactive silane monomer.

以上の一般式で表されるシランモノマーの一例としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、2−(3、4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1、3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、特殊アミノシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、加水分解性基含有シロキサン、フロロアルキル基含有オリゴマー、メチルハイドロジェンシロキサン、シリコーン第四級アンモニウム塩などが挙げられる。   Examples of the silane monomer represented by the above general formula include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-amino. Propyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxy Silane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3- Methacryloki Cypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-aminopropyltrimethoxysilane 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl)- 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, special aminosilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxy Silane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane, hexyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, hydrolyzable group-containing siloxane, fluoroalkyl group-containing oligomer, methylhydrogensiloxane, Examples thereof include silicone quaternary ammonium salts.

また、シラン系オリゴマーとしては、市販されている信越化学工業株式会社製のKC−89S、KR−500、X−40−9225、KR−217、KR−9218、KR−213、KR−510などが挙げられ、これらのシラン系オリゴマーは単独、或いは2種類以上混合して用いられ、さらに、前述のシランモノマーの1種または2種以上と混合して用いてもよい。   Examples of the silane oligomer include KC-89S, KR-500, X-40-9225, KR-217, KR-9218, KR-213, and KR-510 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., which are commercially available. These silane oligomers may be used alone or in combination of two or more, and may be used in combination with one or more of the aforementioned silane monomers.

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施
例のみに限定されるものではない。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to only these examples.

(実施例1)
ビーカーにテトラエトキシシラン(TEOS)10.4gを入れ、さらにエタノール12.0gを加えた。ここに、さらに0.01M塩酸4.5gを加え、室温で20分攪拌した(A液)。別のビーカーに非イオン系界面活性剤(Brij56)3.3g及びエタノール8.0gを加え、室温で30分攪拌した(B液)。その後、A液にB液を加え、室温条件下で混合し、さらに3時間攪拌し、メソポーラスシリカの前駆体溶液を得た。メソポーラスシリカ前駆体溶液に、基材となるセラミックハニカム(岩谷産業社製)を浸漬させ、15分間減圧した。その後、セラミックハニカムを引上げ余剰分の溶液をエアブローで除去した後、1℃/分で昇温し、450℃で4時間焼成しメソポーラスシリカ膜を固定化したセラミックハニカム基材を得た。
その後、メソポーラスシリカ膜を固定化したセラミックハニカムにジアンミンジニトロ白金硝酸を含む溶液に浸漬させ、余剰分の溶液をエアブローで除去し、水素ガス10%、窒素ガス90%の還元処理ガス中で250℃、1時間焼成し、白金の酸化触媒層を有するハニカム基材を得た。
なおメソポーラスシリカ膜(Pt粒子を含む、以下同じ)に対するPtの担持量は1wt%であった。細孔径をBET法による測定を実施したところ、3.2nmであった。また、メソポーラスシリカ膜の膜厚は500nmであった。また、Ptの粒子サイズをTEMで観察したところ、2.8nmであった。
得られたハニカム基材の酸化触媒層に被処理気体が透過するように送風機構(膜厚方向と直行する方向に被処理気体を送風、比較例1も同じ)を取り付け、有機ガス低減装置を作製した。
Example 1
10.4 g of tetraethoxysilane (TEOS) was put in a beaker, and 12.0 g of ethanol was further added. To this, 4.5 g of 0.01M hydrochloric acid was further added and stirred at room temperature for 20 minutes (solution A). In a separate beaker, 3.3 g of a nonionic surfactant (Brij56) and 8.0 g of ethanol were added and stirred at room temperature for 30 minutes (Liquid B). Then, B liquid was added to A liquid, mixed under room temperature conditions, and further stirred for 3 hours to obtain a precursor solution of mesoporous silica. A ceramic honeycomb (manufactured by Iwatani Corporation) serving as a base material was immersed in the mesoporous silica precursor solution, and the pressure was reduced for 15 minutes. Thereafter, the ceramic honeycomb was pulled up, and the excess solution was removed by air blowing. Then, the temperature was raised at 1 ° C./min and fired at 450 ° C. for 4 hours to obtain a ceramic honeycomb substrate on which the mesoporous silica film was fixed.
Thereafter, the ceramic honeycomb with the mesoporous silica film immobilized thereon is immersed in a solution containing diamine dinitroplatinum nitrate, and the excess solution is removed by air blow, and the mixture is reduced to 250 ° C. in a reducing gas containing 10% hydrogen gas and 90% nitrogen gas. After firing for 1 hour, a honeycomb substrate having a platinum oxidation catalyst layer was obtained.
The amount of Pt supported on the mesoporous silica film (including Pt particles, hereinafter the same) was 1 wt%. When the pore diameter was measured by the BET method, it was 3.2 nm. The mesoporous silica film had a thickness of 500 nm. Moreover, when the particle size of Pt was observed with TEM, it was 2.8 nm.
A blower mechanism (fans the gas to be treated in the direction perpendicular to the film thickness direction, the same as in Comparative Example 1) is attached so that the gas to be treated passes through the oxidation catalyst layer of the obtained honeycomb substrate, and the organic gas reduction device is installed. Produced.

(比較例1)
ビーカーに酸化チタンコーティング剤(石原産業製ST-K211)を入れ、さらにセラミックハニカム(岩谷産業社製)を浸漬させ、15分間減圧した。その後、セラミックハニカムを引上げ余剰分の溶液をエアブローで除去した後、1℃/分で昇温し、450℃で4時間焼成し酸化チタンをコーティングしたセラミックハニカムを得た。
得られたハニカム基材の酸化触媒層に被処理気体が透過するように送風機構を取り付け、有機ガス低減装置を作製した。
(Comparative Example 1)
A titanium oxide coating agent (ST-K211 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was placed in a beaker, and a ceramic honeycomb (manufactured by Iwatani Sangyo Co., Ltd.) was further immersed therein, and the pressure was reduced for 15 minutes. Thereafter, the ceramic honeycomb was pulled up, and the excess solution was removed by air blowing. Then, the temperature was raised at 1 ° C./min and fired at 450 ° C. for 4 hours to obtain a ceramic honeycomb coated with titanium oxide.
A blower mechanism was attached so that the gas to be treated permeated into the oxidation catalyst layer of the obtained honeycomb substrate, and an organic gas reduction device was produced.

[試験例1]
容積120Lの密閉空間内を温度5℃、湿度90%およびエチレン濃度が0.5ppmになるように調整した。その後、密閉空間内に実施例1の有機ガス低減装置を設置し、酸化触媒層を有するハニカム基材に対し空間速度48,000/hで送風しながら、密閉空間内のエチレンの濃度変化を経時的に測定した。なお、空間速度は酸化触媒層の体積300cm(10cm×10cm×3cm)に対し、風量14.4m/hから算出した。
[Test Example 1]
The inside of the sealed space with a volume of 120 L was adjusted so that the temperature was 5 ° C., the humidity was 90%, and the ethylene concentration was 0.5 ppm. Thereafter, the organic gas reduction device of Example 1 was installed in the sealed space, and the change in ethylene concentration in the sealed space over time was blown to the honeycomb substrate having the oxidation catalyst layer at a space velocity of 48,000 / h. Measured. The space velocity was calculated from the air volume of 14.4 m 3 / h with respect to the volume of the oxidation catalyst layer of 300 cm 3 (10 cm × 10 cm × 3 cm).

[試験例2]
酸化触媒層を有するハニカム基材に対し空間速度96,000/hで送風した以外は試験例11と同様の方法で実施した。 なお、空間速度は酸化触媒層の体積300cm(10cm×10cm×3cm)に対し、風量28.8m/hから算出した。
[Test Example 2]
The test was performed in the same manner as in Test Example 11 except that the honeycomb substrate having the oxidation catalyst layer was blown at a space velocity of 96,000 / h. The space velocity was calculated from the air volume of 28.8 m 3 / h with respect to the volume of the oxidation catalyst layer of 300 cm 3 (10 cm × 10 cm × 3 cm).

[試験例3]
有機ガス低減装置を設置しなかったこと以外は試験例1と同様の方法で実施し、その密閉空間内のエチレンの濃度変化を経時的に測定した。
[Test Example 3]
The test was carried out in the same manner as in Test Example 1 except that no organic gas reduction device was installed, and the concentration change of ethylene in the sealed space was measured over time.

[試験例4]
酸化触媒層を有するハニカム基材に対し空間速度300,000/hで送風した以外は試験例1と同様の方法で実施した。なお、空間速度は酸化触媒層の体積300cm(10cm×10cm×3cm)に対し、風量90m/hから算出した。
[Test Example 4]
The test was performed in the same manner as in Test Example 1 except that the honeycomb substrate having the oxidation catalyst layer was blown at a space velocity of 300,000 / h. The space velocity was calculated from the air volume of 90 m 3 / h with respect to the volume of the oxidation catalyst layer of 300 cm 3 (10 cm × 10 cm × 3 cm).

[試験例5]
比較例1の有機ガス低減装置を設置し、紫外線ランプを備えたユニットを用いて紫外線照度10W/mの紫外線を照射し、空間速度48,000/hで送風した以外は試験例4と同様の方法で実施した。なお、空間速度は酸化チタンをコーティングしたセラミックハニカムの体積300cm(10cm×10cm×3cm)に対し、風量14.4m/hから算出した。
[Test Example 5]
Similar to Test Example 4 except that the organic gas reduction device of Comparative Example 1 was installed, irradiated with ultraviolet rays having an ultraviolet illuminance of 10 W / m 2 using a unit equipped with an ultraviolet lamp, and blown at a space velocity of 48,000 / h. It was carried out by the method. The space velocity was calculated from the air volume of 14.4 m 3 / h with respect to a volume of 300 cm 3 (10 cm × 10 cm × 3 cm) of the ceramic honeycomb coated with titanium oxide.

表1の結果から、試験例3、5の6時間後のボックス内のエチレン濃度は0.44ppmから0.46ppmであった。これに対して、実施例1の装置を用いた試験例1、2、4では6時間後のボックス内のエチレン濃度は0.23ppm以下であり、特に試験例1と2では不検出で、0.1ppm以下とすることができた。以上より、実施例1の装置は5℃、湿度90%という低温高湿度環境下においても、0.5ppmである低濃度のエチレンを効率良く低減できることが示された。   From the results of Table 1, the ethylene concentration in the box after 6 hours of Test Examples 3 and 5 was 0.44 ppm to 0.46 ppm. On the other hand, in Test Examples 1, 2, and 4 using the apparatus of Example 1, the ethylene concentration in the box after 6 hours was 0.23 ppm or less, particularly in Test Examples 1 and 2, which was not detected, and 0 0.1 ppm or less. From the above, it has been shown that the apparatus of Example 1 can efficiently reduce ethylene at a low concentration of 0.5 ppm even in a low temperature and high humidity environment of 5 ° C. and a humidity of 90%.

10 送風機構
11 電動ファン
30 酸化触媒層を有する部材
31 基材
33 酸化触媒層
34 膜状支持体
35 通気部分
37 メソ孔
50 抗菌等剤を有する部材
100 有機ガス低減装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Air blow mechanism 11 Electric fan 30 Member which has oxidation catalyst layer 31 Base material 33 Oxidation catalyst layer 34 Film-like support 35 Ventilation part 37 Mesopore 50 Member which has antibacterial agent 100 Organic gas reduction device

Claims (9)

通気性を有し、その表面にメソ孔を有する膜状支持体が形成されている部材と、前記膜状支持体に被処理気体を供給する気体供給部とを備え、
前記膜状支持体のメソ孔において白金、パラジウムの単体およびこれらの酸化物からなる群から1種または2種以上選択される物質を含む酸化触媒粒子が担持されており、前記膜状支持体に供給された被処理気体中の有機ガスを酸化することを特徴とする有機ガス低減装置。
A member having air permeability and having a membranous support formed on the surface thereof, and a gas supply unit for supplying a gas to be processed to the membranous support;
In the mesopores of the membrane-like support, oxidation catalyst particles containing one or more substances selected from the group consisting of simple substances of platinum and palladium and oxides thereof are supported. An organic gas reducing device that oxidizes an organic gas in a supplied gas to be treated.
前記被処理気体中に含まれる有機ガスがエチレンであることを特徴とする請求項1に記載の有機ガス低減装置。   2. The organic gas reducing device according to claim 1, wherein the organic gas contained in the gas to be treated is ethylene. 前記気体供給部が非処理気体を膜状支持体に送風する送風機構を有しており、前記送風機構による送風の空間速度が10,000/h以上150,000/h以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機ガス低減装置。   The gas supply unit has a blower mechanism that blows non-processed gas to the film-like support, and a space velocity of blown air by the blower mechanism is 10,000 / h or more and 150,000 / h or less. The organic gas reduction device according to 1 or 2. 前記部材のさらに空気流通方向上流側に配置される抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性のうち少なくとも一つを有する化合物を担持する部材をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。   The member according to any one of claims 1 to 3, further comprising a member supporting a compound having at least one of antibacterial property, antifungal property, and antiviral property, which is disposed on the upstream side in the air flow direction of the member. The organic gas reduction device according to claim 1. 前記膜状支持体の膜厚が50nm以上1000nm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。   5. The organic gas reduction device according to claim 1, wherein the film-like support has a thickness of 50 nm to 1000 nm. 前記膜状支持体がSiO2で形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。 The membrane support is an organic emission reduction apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it formed of SiO 2. 前記メソ孔のBET法で測定した平均孔径が2nm以上10nm以下であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。   The organic gas reduction device according to any one of claims 1 to 6, wherein an average pore diameter of the mesopores measured by a BET method is 2 nm or more and 10 nm or less. 前記酸化触媒粒子の平均粒径が1nm以上10nm以下であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の有機ガス低減装置。   The organic gas reduction device according to any one of claims 1 to 7, wherein an average particle diameter of the oxidation catalyst particles is 1 nm or more and 10 nm or less. メソ孔を有し、当該メソ孔内に白金、パラジウムの単体およびこれらの酸化物からなる群から1種または2種以上選択される物質を含む酸化触媒粒子を担持している膜状支持体に被処理気体を供給して拡散させ、当該気体に含有される有機ガス濃度を低減させることを特徴とする有機ガス低減方法。   A membranous support having mesopores and carrying oxidation catalyst particles containing a substance selected from the group consisting of platinum, palladium alone and oxides thereof in the mesopores A method for reducing an organic gas, characterized in that a gas to be treated is supplied and diffused to reduce the concentration of the organic gas contained in the gas.
JP2017032542A 2017-02-23 2017-02-23 ORGANIC GAS REDUCTION DEVICE AND ORGANIC GAS REDUCTION METHOD Active JP7302942B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017032542A JP7302942B2 (en) 2017-02-23 2017-02-23 ORGANIC GAS REDUCTION DEVICE AND ORGANIC GAS REDUCTION METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017032542A JP7302942B2 (en) 2017-02-23 2017-02-23 ORGANIC GAS REDUCTION DEVICE AND ORGANIC GAS REDUCTION METHOD

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018134615A true JP2018134615A (en) 2018-08-30
JP7302942B2 JP7302942B2 (en) 2023-07-04

Family

ID=63365108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017032542A Active JP7302942B2 (en) 2017-02-23 2017-02-23 ORGANIC GAS REDUCTION DEVICE AND ORGANIC GAS REDUCTION METHOD

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7302942B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024503A (en) * 1998-07-07 2000-01-25 Toyota Motor Corp Exhaust gas cleaning catalyst
JP2007209866A (en) * 2006-02-08 2007-08-23 Asahi Kasei Corp Honeycomb catalyst for exhaust gas purification
JP2007289934A (en) * 2006-03-30 2007-11-08 Sharp Corp Catalyst body and air conditioner using the same
JP2008229587A (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Sharp Corp Catalyst body, catalyst structure, and air conditioner having them
JP2008229588A (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Sharp Corp Catalyst body, catalyst structure, and air conditioner equipped with them
WO2011055762A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-12 Nozaki Atsuo Cleaning filter, air cleaning device using same, and air cleaning maintenance system
JP2017023889A (en) * 2015-07-15 2017-02-02 太陽化学株式会社 Ethylene decomposition agent

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5483077B2 (en) 2009-11-16 2014-05-07 独立行政法人産業技術総合研究所 Air cleaning apparatus and air cleaning method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024503A (en) * 1998-07-07 2000-01-25 Toyota Motor Corp Exhaust gas cleaning catalyst
JP2007209866A (en) * 2006-02-08 2007-08-23 Asahi Kasei Corp Honeycomb catalyst for exhaust gas purification
JP2007289934A (en) * 2006-03-30 2007-11-08 Sharp Corp Catalyst body and air conditioner using the same
JP2008229587A (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Sharp Corp Catalyst body, catalyst structure, and air conditioner having them
JP2008229588A (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Sharp Corp Catalyst body, catalyst structure, and air conditioner equipped with them
WO2011055762A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-12 Nozaki Atsuo Cleaning filter, air cleaning device using same, and air cleaning maintenance system
JP2017023889A (en) * 2015-07-15 2017-02-02 太陽化学株式会社 Ethylene decomposition agent

Also Published As

Publication number Publication date
JP7302942B2 (en) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6113781B2 (en) Antiviral fiber
JP5985556B2 (en) Membrane manufacturing method using aqueous dispersion
WO2018155432A1 (en) Mesoporous catalyst body and gas treatment apparatus using same
JP4957244B2 (en) Titanium oxide photocatalyst, method for producing the same, and use thereof
WO2011068094A1 (en) Antiviral agent, and antiviral agent functional product using same
TW200950885A (en) Antibacterial material and antibacterial film and antibacterial member using the same
US11052385B2 (en) Photocatalytic surface systems
JP6889569B2 (en) Organic gas reduction device
TW201521871A (en) Photocatalytic coating and method of making same
JP6342778B2 (en) Hole-bearing substrate-silica sol dried product composite and method for producing the same
CN109954488A (en) Substrate and its manufacturing method and photocatalysis apparatus with photochemical catalyst
JP7302942B2 (en) ORGANIC GAS REDUCTION DEVICE AND ORGANIC GAS REDUCTION METHOD
JP6742933B2 (en) filter
JP2017529233A (en) Photocatalytic coating and method of making the same
JP6635329B2 (en) Organic base material with photocatalyst layer
WO2013008807A1 (en) Anti-viral agent capable of inactivating virus, and method for inactivating virus
JP7063562B2 (en) Porous catalyst membrane and gas treatment equipment using it
JP5209009B2 (en) Photocatalyst and photocatalyst dispersion
JPWO2018012240A1 (en) Interior material having surface layer having visible light responsive photocatalytic activity and method for producing the same
JP5608763B2 (en) Method for producing photocatalyst body
JP2006075835A (en) Surface covering photocatalyst, and surface covering agent and photocatalytic member both using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191004

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210513

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211216

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20211216

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20220104

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20220106

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20220311

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20220315

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20220719

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20221011

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20221213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230622

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7302942

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150