JP2020179315A - 金属酸化物触媒の製造方法及びvoc除去方法 - Google Patents
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Abstract
Description
項1
金属源と、寒天とを含むゲル化物を得る工程と、
前記ゲル化物を焼成して金属酸化物触媒を得る工程と、
を含む、金属酸化物触媒の製造方法。
項2
前記金属源は、第1の金属源及び第2の金属源を含む、項1に記載の製造方法。
項3
前記金属酸化物触媒は、Mn,Fe,Ni,Cu,Mo,W,V,Ce,Ti,Zn,Cr,Al,Ga,Ge,In,Li,Sn,Mg,Ca,Ba,Pt,Au及びLaからなる群より選ばれる少なくとも2種の金属を含む複合金属酸化物である、項1又は2に記載の製造方法。
項4
項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法で得られた金属酸化物触媒を用いてVOCを除去する工程を備える、VOCの除去方法。
本発明の金属酸化物触媒の製造方法は、金属源と、寒天とを含むゲル化物を得る工程と、前記ゲル化物を焼成して金属酸化物触媒を得る工程とを含む。なお、本明細書では、前者の工程を「ゲル化工程」、後者の工程を「焼成工程」と表記する。
本発明のVOC除去方法は、本発明の製造方法で得られた金属酸化物触媒を用いてVOCを除去する工程を備える。
1.164gのCo(NO3)2・6H2Oと、1.004gのMn(NO3)2・4H2Oと、0.4gの寒天粉末と、40mLの脱イオン水とを混合し、磁気撹拌しながら80℃に加熱して透明溶液を調製した。この透明溶液中、MnとCoとのモル比は、Mn:Co=1:1とした。次いで、この透明溶液を蓋で覆い、寒天をゲル化させるべく室温(25℃)で2時間静置することで、ゲル化工程を行った。このゲル化工程で得られたゲル化物をマッフル炉内に収容し、空気中、5℃/分の加熱速度で350℃まで昇温して一定に保ち、2.5時間にわたって焼成を行うことで、金属酸化物触媒を得た。得られた金属酸化物触媒を「agar Mn1Co1」と表記した。
Co(NO3)2・6H2Oの使用量を2.328gに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で金属酸化物触媒を得た。透明溶液中、MnとCoとのモル比は、Mn:Co=1:2とした。得られた金属酸化物触媒を「agar Mn1Co2」と表記した。
Mn(NO3)2・4H2Oの使用量を2.008gに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で金属酸化物触媒を得た。透明溶液中、MnとCoとのモル比は、Mn:Co=2:1とした。得られた金属酸化物触媒を「agar Mn2Co1」と表記した。
Mn(NO3)2・4H2Oの使用量を3.012gに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で金属酸化物触媒を得た。透明溶液中、MnとCoとのモル比は、Mn:Co=3:1とした。得られた金属酸化物触媒を「agar Mn3Co1」と表記した。
Mn(NO3)2・4H2Oを使用しなかったこと以外は実施例1と同様の方法で金属酸化物触媒を得た。得られた金属酸化物触媒を「agar Co」と表記した。
Co(NO3)2・6H2Oを使用しなかったこと以外は実施例1と同様の方法で金属酸化物触媒を得た。得られた金属酸化物触媒を「agar Mn」と表記した。
(SEM測定)
SEM(走査型電子顕微鏡)画像の観察は、日立ハイテクノロジーズ社製「走査電子顕微鏡SU8010」を使用して行った。
各実施例で得たVOC除去用触媒のトルエン除去試験を行った。この試験では、反応器内に金属酸化物触媒を石英ウールで挟み込むように充填し、そこへトルエンを所定の流速で流入させて反応させることで、トルエンを除去するようにした。トルエン除去試験の条件として、内径8mmのガラス反応器を使用し、そこへ金属酸化物触媒の充填量を50mg充填し、反応器へのトルエン濃度を1000体積ppmとなるようにした。また、反応器内へのキャリアー用窒素ガス流量を35mL/min、トルエン導入用窒素ガス流量を5mL/min、酸素ガス流量を10mL/minとした。反応器内での反応温度を130〜300℃の範囲の種々の温度に調節して、トルエン除去特性を評価した。この際、130〜210℃においては、10℃温度が変わるごとに2度サンプリングし、210〜270℃においては、5℃温度が変わるごとに2度サンプリングし、270〜300℃においては、10℃温度が変わるごとに2度サンプリングした。VOC濃度の測定は、島津製作所社製「GC−2014ガスクロマトグラフ」を使用した。また、容器出口から排出される二酸化炭素濃度をHORIBA社製FT−IRガス分析装置「FG−120」を使用して計測した。
図1(a)〜(d)はそれぞれ実施例1〜4で得られた金属酸化物触媒のSEM画像を示し、図1(e)〜(f)はそれぞれ比較例1〜2で得られた金属酸化物触媒のSEM画像を示している。実施例1〜4で得られた金属酸化物触媒は多孔質形状を有していることがわかった。
Claims (4)
- 金属源と、寒天とを含むゲル化物を得る工程と、
前記ゲル化物を焼成して金属酸化物触媒を得る工程と、
を含む、金属酸化物触媒の製造方法。 - 前記金属源は、第1の金属源及び第2の金属源を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記金属酸化物触媒は、Mn,Fe,Ni,Cu,Mo,W,V,Ce,Ti,Zn,Cr,Al,Ga,Ge,In,Li,Sn,Mg,Ca,Ba,Pt,Au及びLaからなる群より選ばれる少なくとも2種の金属を含む複合金属酸化物である、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法で得られた金属酸化物触媒を用いてVOCを除去する工程を備える、VOCの除去方法。
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Also Published As
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