JPH02268835A - 光触媒の再生方法 - Google Patents

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、家庭やオフィス内の悪臭（調理臭・食品臭・
たばこ臭・体臭・ベットおよびトイレの臭いなど）の脱
臭のため用いられている光触媒の再生方法に関するもの
である。

従来の技術 家庭やオフィス内で発生する悪臭（調理臭・食品臭・た
ばこ臭・ベットおよびトイレの臭いなど）の成分は、窒
素化合物（アンモニア・アミン順・インドール・スカト
ールなど）、硫黄化合物（硫化水素・メチルメルカプタ
ン・硫化メチル・二硫化メチル・二硫化ジメチル等）、
゛γルデヒド頚（ホルムアルデヒド・アセトアルデヒド
など）、ケトン類（アセトンなど）、アルコール類（メ
タノール・エタノールなど〉、脂肪酸および芳香族化合
物など、多種多様である。

従来、このような悪臭を脱臭する方法として、悪臭物質
と薬剤とを化学反応させる方法、芳香剤で悪臭物質をマ
スキングする方法、活性炭やゼオライトなどで悪臭物質
を吸着する方法およびこれらの方法を組み合わせて用い
る方法があった。

以上のように様々な脱臭方法が使用されているが、薬剤
・芳香剤、共に悪臭物質と反応した後、再生はほとんど
不可能である。また、吸着剤の場合も吸着容量が飽和す
ると脱臭性能は著しく低下する。従ってどの場合におい
ても定期的に新しいものとの交換が必要になってくる。

このような煩わしい操作の頻度を大幅に減少あるいはこ
の操作そのものが必要でなくなる脱臭方法として、酸化
チタン等の半導体に紫外線を照射し、それによって励起
された半導体が有機物などを酸化分解する光触媒の利用
が試みられている。

発明が解決しようとする課麗 光触媒を用いた脱臭方法では一般的によく使用されてい
る活性炭で脱臭が困難なアセトアルデヒド類およびその
他の悪臭物質を効果的に脱臭し、また、長期間その性能
の維持が可能になった。ところが、家庭およびオフィス
内で発生する悪臭は、ガス成分と共に例えばたばこの煙
りの中に含まれる高分子物質にニコチン、その他アルカ
ロイド・フェノール類・炭化水素など）や塵埃が混ざり
あって存在する。これら高分子物質や塵埃は悪臭を発生
しないものが多いが、光触媒反応をおこす触媒である半
導体表面に付着しこれを覆ってしまうため、触媒まで紫
外線が達せず、触媒がエネルギーを受けにくくなり光触
媒反応が低下し反応劣化を引きおこす。

本発明は以上の課題を解決するものであり、光触媒反応
をおこす半導体表面に付着した高沸点物質や塵埃を速や
かに取り除き、再び元の脱臭性能を取り戻す光触媒の再
生方法を提供することを第一の目的とするものであり、
第二には白金を担持した光触媒の再生方法を提供するこ
とを目的とするものである。

課題を解決するための手段 第一の目的を達成するための第一の手段は、大気中に浮
遊する高沸点物質や塵埃に汚染された半導体光触媒を３
８０℃〜６００℃で加熱することにより、汚染物質を取
り除く光触媒の再生方法とすることである。

また、第二の目的を達成するための第二の手段は、白金
を担持した半導体光触媒を２４０℃〜６００℃で加熱す
ることにより、汚染物質を取り除く光触媒の再生方法と
することである。

作　　用 本発明者等は、光触媒反応による悪臭分解・無臭化を検
討中であるが、以前より悪臭と共存することの多い高沸
点物質（たばこの煙り中のニコチン、その他のアルカロ
イド・フェノール類・炭化水素など）や塵埃が触媒表面
上に付着し、紫外線照射が妨げられることによる光触媒
反応の劣化に悩まされていた。

上記第一の手段においては、付着した触媒表面上の高沸
点物質は、３８０℃〜６００℃の高温で加熱されること
により揮発すると共に酸化分解され触媒表面から取り除
かれる。また、触媒表面に付着している塵埃も同様に酸
化分解され除去される。３８０℃未満の温度では、触媒
表面の付着物質が酸化分解されにくいばかりでなく、互
いに重合や縮合をおこないより強力に付着する。６００
℃を超える温度では半導体触媒の結晶構造が変化し触媒
活性が著しく低下する。

また第二の手段である白金を担持した半導体触媒では、
その触媒活性により再生温度を２４０℃〜６００℃まで
下げることができる。

実施例 以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例について説
明する。図は光触媒の分解性能を測定する装置の概略構
成を示している。供試品である光触媒１をステンレスの
台２にのせて、内容積３６ｅアルミニウム製の反応器３
の中に、光源４から１００（財）離れた位置に置き、ア
セトアルデヒドの飽和ガスをサンプリング口６より注入
し、ファン５で攪拌して濃度を均一にし、ガスクロマド
グラフィで濃度を測定する。光′Ｒ，４として本実験で
は、殺菌灯（波長２５０ｎｍの紫外線強度１６ｆｎｗ／
　ｃｎｔ　）を用いた。次に、殺菌灯４を点灯しアセト
アルデヒドの濃度の経時変化を測定して行った。

供試品である光触媒１として用いる半導体はｍ独の金属
酸化物およびそれらの混合物である。代表的なものとし
て、酸化タングステン・酸化チタン・酸化イツトリウム
・酸化スズ等がある。光触媒を加熱するヒータ（図示せ
ず）としては、ミラクロンヒータや赤外線ヒータ等があ
る。

次に、具体的な実験例について説明する。実験例では３
種類の光触媒を使用している。一つは、直径６８．３ｍ
ｍ、厚さ０　、５　ｍｍのアルミナ−シリカ質のセラミ
ックペーパにチタニアゾルを含浸したのち４００〜７０
０℃で熱処理し、アナターゼ型二酸化チタンを約３００
ｇ／／担持させた酸化チタン単体のものである。第二の
光触媒は、」二足したものと大きさも質も同じセラミッ
クペーパをチタ二γゾルに含浸し熱処理した後、メタタ
ングステン酸ｒンモニウムに含浸して再び熱処理するな
どの方法で、アナターゼ型酸化チタンと三酸化タングス
テン８５：［ｔｔ／１５重量末の混合金属酸化物を約３
００ｇ１０ｆｆ、Ｅ］持させたものである。また第三の
光触媒は、アナターゼ型二酸化チタン（３００ｇ／ｉ）
のセラミックペーパ触媒に、光電折状で白金を０゜３重
量％世持させたものである。

以上の供試品である光触媒１を用い、ガスクロマトグラ
フのピーク面積が１０００００（アセトアルデヒド濃度
７０ｐｐｍに相当）を示した時刻から３０分間で減少し
たピーク面積を、供試品である光触媒の初期性能とした
。この光触媒を反応容器３と同じ形状の別容器に入れ、
その中で１８０ｍｇのたばこ（セブンスター）の葉を燃
やし３０分間放置し光触媒にたばこの煙を吸着させる。

このときの光触媒の性能は、初期性能の４０〜５０％で
ある。

その後、下表に示す１品度と時間で加熱再生し、初期性
能と同じ方法で脱臭性能を測定する。加熱再生は、マツ
フル炉（ＹＡＭＡＴＯＭｏｄｅｌＦ　Ｍ−２５＞で行う
。初期性能と再生性能の比より求めた回復率は表に示し
た通りである。また、アナターゼ型二酸化チタン（３０
０ｇ、＃）のセラミックペーパ触媒に、光電折状で白金
を０６３重量％担持させた光触媒も、上記のように初期
性能および再生性能を測定する。再生温度・再生時間・
回復率は、表に示す通りである。

この実験の結果より、二酸化チタン光触媒および二酸化
チタンと三酸化タングステンの８５重量ネ／′１５重量
ネ混合光触媒は、３８０　℃で５分、白金を０．３重量
％担持した二酸化チタン光触媒は２４００Ｃで１０分再
生すると、］、　Ｏ０％の回復率を示した。再生温度は
上記したものより高温の場合、６００　’Ｃまでなら５
分以下で１００％の回復率を示すが、６００℃以上にな
ると光触媒のアナターゼ型二酸化チタンがルチル型に変
化し触媒活性が低下することがわかる。

表 発明の効果 本発明は、大気中に浮遊する高沸点物質や塵埃に汚染さ
れた半導体光触媒を３８０　’Ｃ〜６００　’Ｃて加熱
することにより、汚染物質を取り除き、光触媒活性を再
生する方法を提供することができる。また、白金を担持
した半導体光触媒では、再生湿度を２４０　’Ｃまで低
下させることができ、より広く用いることができる。こ
の方法を用いると、すばやい再生が可能になると共に自
動化しゃすく、触媒を取り替えたり洗ったりする繁雑な
手間が省け、経済的かつ手軽な再生ができる。従って本
発明方法は、家庭またはオフィス内といった一般の住環
境で光触媒による脱臭性能を劣化させる事なく長期にわ
たりその脱臭性能を維持することができるようになる有
用なものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の光触媒の分解性能を測定する装置の概略構
成図である。 １・・・光触媒。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）大気中に浮遊する高沸点物質や塵埃に汚染された
   半導体光触媒を３８０℃〜６００℃で加熱する光触媒の
   再生方法。
2. （２）白金を担持した半導体光触媒を温度２４０℃〜６
   ００℃で加熱する光触媒の再生方法。