JPH01238868A

JPH01238868A - 光触媒による脱臭方法

Info

Publication number: JPH01238868A
Application number: JP63066589A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Tokumitsu; 修三徳満; Tomoko Ikeda; 知子池田; Noboru Naruo; 成尾　昇
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-09-25
Also published as: JPH0442057B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は家庭やオフィス等で発生する臭気、例えばトイ
レのし尿臭、ベットの臭い、たばこの臭い、調理具およ
び体臭などの脱臭方法および脱臭装置に関するものであ
る。

従来の技術家庭やオフィスで発生するはばこ臭、トイレ臭。

ベット臭、調理臭および体臭などの悪臭の成分には、ア
ンモニア、アミン類、インドール、スカトールなどの窒
素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル
、二硫化メチ〜などの硫黄化合物、アルデヒド類、ケト
ン類、アルコール類。

脂肪酸および芳香族化合物などが含まれ、低沸点成分か
ら高沸点成分まで多種多様である。

これらの悪臭の脱臭方法としては、発生源に薬剤を注い
で化学反応させる方法、芳香剤でマスキングする方法、
或は活性炭やゼオライトで吸着する方法及び薬剤を添着
した吸着剤に悪臭を濃縮し反応させる方法がある。前者
の２方法は使える場所がトイレやベットのいる所などに
限定されるが、後者の２方法はどんな場所にも使われる
方法である。この後者の２方法を応用した脱臭装置の代
表的な例は第５図に示すようなものである。図において
、２１はケーシングで、内部に風上側から順次、塵埃を
捕集するプレフィルり２３．活性炭層２４、送風機２７
が配設されている。ケーシング２１にはプレフィルり２
３の風上側に吸込みグリ）ｖ２２が、送風機２７の風下
側に吹出しグリル２０が設けられている。

上記構成の脱臭装置は、脱臭剤として活性炭を用いてい
るため、高沸点化合物は物理吸着で脱臭できるが、アン
モニア、メチルアミンなどの低沸点！素化合物とホルマ
リン、アセトアルデヒド。

アクロレインなどの低沸点アルデヒド類等の低沸点化合
物に対する脱臭性能が悪いものであった。

そこで問題を解するために薬品を活性炭に添着し、薬剤
との反応により吸着させる脱臭剤が用いられるようにな
ってきた。

発明が解決しようとする課題しかし、上記薬品添着炭においては、高沸点化合物は活
性炭自身の物理吸着であるため、加熱することによって
活性炭を再生することができる可・無性はあるが、低沸
点窒素化合物および低沸点アルデヒド類は添着されてい
る薬品との反応で吸着されているので吸着剤としての薬
品の再生は難しいものであった。従って、この薬品添着
炭の寿命は数カ月から半年と短かいものとなシ、頻繁に
交換しなければならないという不便性があった。また、
活性炭は物理吸着能力が飽和すると今度は清浄な空気が
入ってきたときに悪臭を排気するという問題点があった
。

本発明は上記従来の問題点を解決し、メンテナンスを軽
減すると共に、臭いを再放出しない脱臭方法および脱臭
装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段上記問題点を解決するため、酸化タングステンの混合金
属酸化物と被酸化性化合物および酸素を含む気体の共存
下で、前記混合金属酸化物に波長が３００　ｎｍ以上で
最大波長が３７０　ｎｍ以下の光を照射する光触媒によ
る脱臭方法を提供する。

また酸化タングステンの混合金属酸化物に、導電性無機
物質を担持することによって、さらに脱臭性能、の良い
脱臭方法を提供するものである。

作　　　用本発明者らは、かねて光触媒作用によって悪臭を分解し
無臭化することを研究してきたが、酸化タングステンは
最大波長が３７０　ｎｍ以下（エネルギ３．３５ｅＶ以
上）の紫外線を照射すると、酸素の共存下でアンモニア
、アミン類の窒素化合物。

硫化水素、メルカプタン類の硫黄化合物、アルデヒド類
、ケトン類、アルコール類、脂肪酸および芳香族化合物
などの悪臭の原因物質を酸化物などに効率良く分解し無
臭化することを見い出した。

特に１　ｐｐｍ以下の極低濃度の被酸化性化合物をも効
率良く酸化分解し無臭化できる。

酸化タングステンの作用原理については目下詳細に研究
中であるが、酸化タングステンのｎ型半導体中の価電子
帯の電子が紫外線を吸収して伝導帯に励起され、そこで
生じた価電子帯の正孔は触媒の表面にある水酸基（ＯＨ
基）と反応し、伝導帯に励起された電子は酸素（０）と
反応して、活性の高いＯＨラジカル、０ラジカｉｖ、　
０２−が生じ、これが被酸化性化合物を酸化分解するも
のと推測される。

さらにこの混合金属酸化物に白金、パラジウム。

ロジウム、酸化／レテニウム、銀などの導電性無機物質
を担持すると、酸化分解作用は一層強力なものとなる。

中でも白金の効果は著しい。

実施例つぎに図面を参照しながら本発明の脱臭方法について説
明する。

第１図に本発明の光触媒の脱臭方法を応用した脱臭装置
の一実施例を示す。１はケーシングで、内部には風上側
より順番にプレフィルタ３２表面に光触媒層４を形成し
た反応部材６．光触媒層４に向い合うように設けられた
紫外線を出す電灯７゜紫外線を効率的に使用するように
電灯７の後面に設けた反射板８．さらに送風機６を有す
る。そして、ケーシング１にはプレフィルタ３の風上側
に吸込みグリル２を、送風機６の風下側に吹出しグリル
９を設けている。

反応部材６には光触媒層４０面槓を広くし、臭気との接
触を良くするために、穴のあいたフィン６ａが風の流れ
に対して斜めに、あるいは直角に立てられている。光触
媒層４は酸化タングステンより成っている。光触媒層４
は０　、５　ｗｘの厚さのアルミナーシリカ質のセラミ
ックペーパーにメタタングステン酸アンモニウムを含浸
して４００’Ｃ〜７００℃で熱処理するなどの方法で酸
化タングステンを担持して作る。そしてこのセラミック
ペーパーを水ガラスなどの接着剤でアルミニウムなどの
基材に貼シつけて反応部材６とする。酸化タングステン
は三酸化タングステン（ｗｏ３）が望ましいが、このも
のが還元されたｗ４ｏ１１でも良い。

また、導電性無機物質としてたとえば白金を混合金属酸
化物に担持する場合は、混合金属酸化物をつけたセラミ
ックペーパーに塩化白金酸のエタノール溶液を含浸し４
００℃〜６５０Ｃで熱処理し、白金微粒子として担持す
る。

電灯７としては波長が３００　ｎｍ以上で最大波長が３
７０ｎｍ以下の光を照射しうるものが良い。

酸化タングステンの電子を励起するエネルギーは２．８
＠Ｖ（４４０ｎｍ）であるが、電灯７の最大波長が３７
０　ｎｍを越える場合は酸化タングステンの混合金属酸
化物の電子は効率良く励起されず、脱臭作用は弱い。一
方３００　ｎｍ未満の紫外線は、高価で加工の難しい石
英や一部の硬質ガラスを除けば透過しないので、３００
ｎｍ未満の光を出す電灯は高価である。また３　００　
ｎｍ未満の紫外線も酸化タングステンの混合金属酸化物
の電子を励起するが、紫外線の持つエネルギーの約３割
は損失する。

したがって、電灯の中で発生する３　００　ｎｍ未満の
紫外線も軟質のガラスに塗られた螢光体で長波長に変換
されて、３００ｎｍ以上の紫外線を照射する電灯を用い
る方が安価である。さらに、３００ｎｍ未満の光は殺菌
作用が強い反面、眼、皮膚に対する傷害も大きいので危
険である。

ここで用いることのできる電灯としては低圧水銀灯、高
圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯などがある。たと
えば低圧水銀灯としては、ブラックライトブルー螢光灯
（３００〜４２０ｎｍ、最大波長３５２ｎｍ）、ブラッ
クライト螢光灯（３２０〜４４０ｎｍ、最大波長３６０
ｎｍ）。

捕虫用螢光灯（３ｏＯ〜４８０ｎｍ、最大波長３−ｒｏ
ｒｘｒｎ）ｔ　複写用螢光灯（３００〜４９０ｎｍ。

最大波長３７０ｎｍ）、高圧水銀灯としてはプラックラ
イト高圧水銀ランプ（３６６〜３６６．３ｎｍ）がある
。これらの電灯は単独で使用しても良く、併用しても良
い。

上記構成において、電灯７を点灯し送風機６を運転する
と、被酸化性化合物すなわち悪臭を含んだ空気は吸込み
グリル２から吸込まれる。そして、プレフィルタ３でま
ず塵埃が捕集される。つづいて紫外線によって励起され
た光触媒層４によって被酸化性化合物、すなわち悪臭の
原因物質であるアンモニア、アミン類の窒素化合物、硫
化水素。

メルカプタン類の硫黄化合物、アルデヒド類、ケトン類
、アルコール類、脂肪酸および芳香族化合物は二酸化炭
素、水、窒素酸化物、硫黄酸化物などに酸化分解される
。そして脱臭された空気は吹出しグリル９よシ吹出され
る。

以上の作用でえられた分解生成物は、通常１）ｐｂオー
ダの微少濃度であり特に除去する必要はない。

次に具体的な実施例について示す。第１表に示す金属酸
化物を前記した方法で作シ、光触媒層４とした。光触媒
層４の面積は約０．４５ｄ、電灯７は並列した２本の消
費電力１５ワツト（紫外線出力２．１ワツト、波長３０
０〜４９０　ｎｍ　、主波長３７０ｎｍ）の複写用螢光
灯、送風後６の風景は２−７分とした。また、２本の螢
光打開の距離は１２個、螢光灯と光触媒層４との距離は
６（７）とした。

次にアルミニウム製の内容積１−の箱に前記の脱臭装置
を入れる。そしてこの箱の中に約１ｅｌｂのトリメチル
アミン、メチルメルカプタン、アセト、アルデヒドの各
々の単一ガスを入れ、脱臭装置の送風機６のみを運転し
、触媒層４に前記ガスを吸着させ、吸着が飽和したとこ
ろで所定の初期濃度に合わせる。そして脱臭装置の電灯
７の電源を投入し、１−の箱の中のガス濃度の経時変化
を測定する。ガス濃度の測定はガスクロマトグラフィで
行なった。結果を第１表および第２図〜第４図に電灯７
として並列した２木の消費電力１５カツト（紫外線出力
３．２ワツト、波長２Ｂ３．７ｎｍ）の殺菌灯を使った
場合、光触媒層４に金属酸化物をつけず複写用螢光灯だ
けを照射した場合と比較して示す。

発明の効果第１表および第２〜第４図に示す様に、酸化タングステ
ンあるいはこれに白金を担持した触媒に波長が３００　
ｎｍ以上で最大波長３７０ｎｍの光を照射した場合、２
５３．７ｎｍの殺菌線を照射した場合と大差ない速度で
トリメチルアミン、メチルメルカプタン、アセトアルデ
ヒドの悪臭物質を分解することができる。さらに最大波
長３５２　ｎｍのブラックライトブルー螢光灯や最大波
長３６０ｎｍのブラックライト螢光灯を照射しても上記
複写用螢光灯の場合と同様の効果を確認した。また本発
明によれば上記物質に限らず、他の悪臭物質のアンモニ
ア、硫化水素、ケトン類、アルコール類、脂肪酸及び芳
香族化合物も酸化して無臭化できる。

以上の様に本発明の光触媒による脱臭方法によれば、臭
わなくなる極低製時まで酸化分解作用が働らくので、臭
いの再放出がなく、かつ長寿命でメンテナンスを大幅に
軽減することができる。また３　００　ｎｍ以上の電灯
を用いるので安価で、人体に悪影響のない脱臭方法であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す脱臭装置の断面図、第
２図は本発明の実施例のトリメチルアミンの分解速度を
示すグラフ、第３図は本発明の実施例のメチルメルカプ
タンの分解速度を示すグラフ、第４図は本発明の実施例
のアセトアルデヒドの分解速度を示すグラフ、第６図は
従来の脱臭装置を示す断面図である。４・・・・・光触媒層、５・・・・・・反応部材、６・
・・・・・送風機、７・・・・・・電灯。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１基準−
兜光媒１７−ｔ、訂第１図第２図勝間　醗２第３図蒔　間　（飯第４図綺　闇　の）第５図手続補正書昭和β年りＡ月−１日昭和６３年特許願第６６５８９　号２発明の名称光触媒による脱臭方法３補正をする者事件との関係　　　　　特　許　出　願　人任　所　大
阪府門真市大字門真１００６番地名　称　　（５８２）
松下電器産業株式会社代表者　　　　　　谷　　井　　
昭　　雄４　代理人　〒５７１住　所　大阪府門真市大字門真１００６番地［連絡先電
話（東京）４３７−１１２１東京法務分室］６　補正゛
の内容１　本願明細書中、「２、特許請求の範囲」の項を別紙
のとおり補正します。２　同第３頁第９行の「問題を解するヨを「問題を解決
する」に補正します。３　同第４頁第１１行、第１５行、第７頁第１９行及び
第８頁第４行の「の混合金属酸化物」を削除します。４　同第４頁第１２行、第５頁第１９行、第７頁第９行
〜第１０行及び第１０行の「混合金属酸化物」を「酸化
タングステン」に補正します。２、特許請求の範囲法。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸化タングステンの混合金属酸化物と被酸化性化
合物および酸素を含む気体の共存下で、前記混合金属酸
化物に波長が３００ｎｍ以上で最大波長が３７０ｎｍ以
下の光を照射する光触媒による脱臭方法。
（２）導電性無機物質を担持した酸化タングステンの混
合金属酸化物を用いる請求項１記載の光触媒による脱臭
方法。