JPH03186320A - 光触媒による脱臭方法 - 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調理具９食吊具。

たばこ臭９体臭、ベットおよびトイレの臭いなどの悪臭
の脱臭に用いられる光触媒による脱臭方法に関するもの
である。

従来の技術 家庭やオフィス内で発生する調理具９食吊具。

たばこ臭、ベットおよびトイレ臭などの悪臭の成分は、
窒素化合物（アンモニア、アミン類、インドール、スカ
トーμなど）、硫黄化合物（ｆｉＪＩｌ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）、アルデヒド類（ホルムアルデヒド、アセドア
ｐ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）、脂肪酸釦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
を吸着する方法釦よびこれらの方法を組み合わせて用い
る方法があった。

以上のようにさ１ざまな脱臭方法が使用されているが、
薬剤、芳香剤は共に悪臭物質と反応した後、再生はほと
んど不可能であり、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。したがって、どの
脱臭方法に釦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。

第４図は、従来の光触媒による脱臭装置の分解斜視図、
第６図は第４図に示された反応室の要部斜視図である。

図に訃いて、基台１１上に紫外線を発生しうる電灯１２
を設けて反応室１３を形成し、この反応室１３内に適宜
形状の複数個の案内フィン１４を設け、反応室１３内に
送風する送風機１５とカバー１６とを設けている。反応
室１３内のフィン１４には、半導体層が設けられてる。

この半導体層は、セラミックペーパ、金属板などに半導
体触媒を担持したものである。

上述のような光触媒を用いた脱臭方法では、−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
ド類釦よびその他の悪臭物質を効果的に脱臭し、筐た、
長期間その性能を維持することが可能になった。

発明が解決しようとする課題 ところが、家庭釦よびオフィスなどで発生する悪臭は、
ガス成分とともにたとえば、たばこの煙中に含１れる高
分子物質にコチン、その他アルカロイド、フェノール類
、炭化水素など）が混ざシあって存在する。これら高分
子物質は悪臭を発生しないものも多いが、光触媒反応を
起こす触媒である金属酸化物表面に付着し、これらを覆
ってしまうため、触媒に紫外線が照射することが不可能
になり、触媒がエネルギーを受けにくくなう光触媒反応
が低下し反応劣化を引き起こすという問題を有していた
。

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３７０ｎｍ以下（エネルギー３．３５ｅＶ以
上）の光を照射すると、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μデ
ヒド類、ケトン類、アルコール類、脂肪酸釦よび芳香族
化合物などの悪臭原因物質を酸化物などに効率よく分解
し無臭化することを見出した。また、以前よシ悪臭物質
と共存することの多い高分子物質（たばこの煙中のニコ
チン、その他アルカロイド・フェノール類、炭化水素な
ど）や塵あいが触媒表面に付着し、光照射が遮られるこ
とによる光触媒反応の劣化に悩筐されていた。

本発明は、これらのことから長寿命でメンテナンスを大
幅に軽減でき、しかも人体に悪影響のない脱臭方法を提
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 本発明は上記目的を達成するため、酸化タングステンま
たは白金を担持した酸化タングステンの粉末を均一に懸
濁した水溶液に、悪臭物質を含む気体を通過させながら
前記粉末に波長が３００ｎｍ以上で最大波長が３７０　
ｎ　ｍ以下の光を照射するものである。

作　　用 本発明においては、高分子物質のうち水溶性物質は水に
溶解され、不溶性物質は気体中にとど１つた状態で水中
を通過するため、触媒表面が覆われることなく光が照射
され光触媒反応が進む。さらに、水中に溶解した高分子
物質は、水中にとど１り触媒に接触する時間が増加する
ため、光触媒反応による分解が起こりやすくなり、どん
どん低分子化され外部へ放出される。したがって、酸化
タングステンまたは白金を担持した酸化タングステンが
懸濁している水溶液は、最大波長が３７０ｎｍ以下の光
で長期間安定した状態を維持することができ、光触媒反
応を継続することができる。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第１図は本発明の脱臭方法に用いる脱臭装置の断面図で
、反応槽１の両側に光源２を設け、光源２の外側にアル
ミニウム製の反射板３を設けている。反応槽１内には酸
化タングステンまたは白金を担持した酸化タングステン
を懸濁した水溶液４を入れる。悪臭を吸引するポンプ５
によシ悪臭を含んだ気体は入口、６よシ入り、反応槽１
内で浄化された気体は出ロアより外部に放出される。

反応槽１は幅１００ｆｆ、奥行き６０ｆｆ、高さ２０Ｏ
Ｎのアルミニウム製で、光照射二面に輻８０鞘、高さ１
８Ｏｆｆ、厚さ１．９〜２．１ｆｆのバイ１／７９７．
ｔｆう７．（ＩＷＡＫＩ　　Ｃ０ＤＥ　　７７４０ＧＬ
ＡＳＳ）によシ形成した光透過板８をはめ込んだもので
ある。この光透過板８に使用したパレレックスガラスは
波長３００　ｎｍ以上は２５多以上、波長３２０ｎｍ以
上は７ｏ多以上、波長３６０ｎｍ以上の光は９０％以上
透過する。ここでは粒径２〜８ミクロンの酸化タングス
テンまたは光電析による５重量φ白金担持の酸化タング
ステンを使用している。触媒使用量は、１ｇで蒸留水９
００１／に懸濁し、駆動部９およびこの駆動部９に磁気
的に連結した撹拌子１ｏで反応中に沈澱しないように撹
拌している。光源２としては波長が３００ｎｍ以上で最
大波長が３７０　ｎ　ｍ以下の光を照射するものがよい
。酸化タングステンの電子を励起するエネルギーは、２
．８　ｅＶ　（波長４４０　ｎ　ｍ以下の光が充分持ち
うるエネルギー）であるが、光源２の最大波長が３７０
　ｎ　ｍを越える場合は酸化タングステンの電子は効率
よく励起されず脱臭作用は弱い。一方、３００　ｎ　ｍ
以下の紫外線は、高価で加工のむずかしい石英や一部の
硬質ガラスを除けば透過しないので、３００　ｎ　ｍ以
下の光を出すランプは高価である上、反応ｆ１１１には
め込む光透過板８も高価になる。また、３００　ｎ　ｍ
以下の紫外線も酸化タングステン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　ｎ　ｍ以下の紫外線
をガラスに塗られた蛍光体で長波長に変換し、３　Ｑ　
Ｑ　ｎ　ｌＩｎ以上の光を照射する光源を用いる方が安
価である。ここで使用できる光源２としては、高圧水銀
灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯などがある。たとえば低
圧水銀灯としては、殺菌灯（２５３，７ｎｍ　）ブラッ
クライトブルー蛍光灯（３ｏＯ〜４２０　ｎ　ｍ　、最
大波長３５２　ｎ　ｍ　）、ブラックライト蛍光灯（３
２０〜４４０　ｎ　ｍ　、最大波長３６０　ｎ　ｍ　）
、捕虫用蛍光灯（３ｏｏ〜４ＢＯｎｍｓ最大波長３ｙｏ
ｎｍ）、複写用蛍光灯（ａｏｏ　〜４９０ｎｍ、最大波
長３７０　ｍ　ｍ　）、高圧水銀灯としてはブラックラ
イト高圧水銀ランプ（３６６〜３６６．３　ｎ　ｍ　）
がある。

上記構成において、入口６から悪臭を吸引するポンプ５
を用いて１ｏｌ／ＩＨｔの速度で反応槽１に吸引し、光
源２よシ発生する光により励起された反応槽１中の光触
媒を懸濁した水溶液４と接触させることによシ、水溶液
４中の触媒表面で酸化分解させる。そして脱臭された気
体は出ロアよシ出す０ まず、密閉された１ｏＯＯ１のボックス中に上記実施例
の脱臭装置のポンプ以外の部分を置き、反応槽の出口を
ホースで延ばし、外部に設置したポンプにつないで作動
させ、ポンプから出たホースを再びボックスに戻す。こ
の状態で触Ｋ＞よび光源を第１表に示す条件で以下の試
験を行う。

０）　アセトアルデヒドを７０ｐｐｍになるよう１００
０ｇのボックス内に注入した後、上記脱臭装置を作動さ
せ、ボックス内のアセトアルデヒド濃度の経時変化をガ
スクロマトグラフィで測定し、第２図に示す結果を得た
。ここで、光ｐに使用した複写用蛍光灯１０ＢＡ−３７
の波長は３００〜５００　ｎ　ｍ　、最大波長３７０ｎ
ｍで、フラッフライトブルー蛍光灯１ｏＢＬ−Ｂは波長
４２０ｎｍ、最大波長３５２ｎｍであり１殺菌灯ＧＬ−
１ｏは波長２５３．７ｏｍである。

また、比較例の触媒に使用する酸化チタンはアナターゼ
型（関東化学制）であシ、５蝿白金／酸化チタンは光電
析法にて白金を６優担持したものである。第２図より明
らかなように１本発明の実施例は比較例に比して光触媒
反応が充分起こり、アセトアルデヒドを分解することが
できる。

Ｃ２）　　たばこ（セブンスター）１本を燃焼させ、上
記脱臭装置を作動させながら６０分間放置した後、ボッ
クス内の空気をサンプリングする。

その空気を６人のパネラ−により三点比較式臭袋法で臭
気濃度を測定する。この操作を６回繰り返しその脱臭性
能の耐久性を見た。この試験は、第１表に示した条件の
轟１釦よびＡ３を用いて第３図ａ、ｂに示す結果を得た
。

第 １ 表 比較例として、第１表の比較例４．６に示す酸化タング
ステンまたは白金５重量係を担持した酸化タングステン
を３ｏｏｇ／７７／の割合で直径６８．３ｍのセラミッ
クベーパに担持したもの（酸化タングステン１９７枚）
を上記脱臭装置と同様の１０００１のボックス内に設置
し、複写用蛍光灯１０ＢＡ−３７二本を照射しながら性
能耐久性を測定し、第３図ｃ、ｄに示す結果を得た。

本発明に釦いては、第２図に示すように、酸化タングス
テンまたはこれに白金を担持した触媒に波長が３００　
ｎ　ｍ以上で最大波長が３７０ｎｍの光を照射した場合
でも光触媒反応が充分起こり、アセトアルデヒドを分解
することができる。反応槽にはめ込む光透過部分に石英
を用いると、殺菌灯ＧＬ−ＩＱを照射した＆　４　＊　
Ａ８の場合もＡＩ　、Ａ２　、Ａｓと同等の性能を示す
が、本発明の場合、３００　ｎ　ｍ以下の光はほとんど
透過しないパイレックスガラスを用いるため、光触媒反
応は起らない。筐た、同様にその他の悪臭物質（アンモ
ニア、硫化水素、メルカプタン類、アミン類、ケトン類
など）も、酸化して無臭化できる。さらに、第３図ａ、
ｂに示すように、本発明は、たばこの煙など悪臭物質と
ともに含１れる高分子物質による光触媒反応の劣化を防
止し、長期使用にも耐え得るものである。

発明の効果 以上のように、本発明の光触媒による脱臭方法は、長寿
命でメンテナンスを大幅に軽減でき、しかも波長が３０
０　ｎ　ｍ以上の光源を用鴇るので安価で、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図は本発明脱臭方法に用いる脱臭装置の一実施例の
断面図、第２図は同実施例と比較例のアセトアルデヒド
の分解速度を示す特性図、第３図ａ、ｂばそれぞれ同実
施例のたばこの煙による触媒の劣化を示す特性図、第３
図ｃ、ｄは比較例のたばこの煙による触媒の劣化を示す
特性図、第４図は従来の光触媒による脱臭装置の分解斜
視図１、第６図は同要部斜視図である。 ２・・・・・・光源、４・・・・・・光触媒を懸濁した
水溶液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化タングステンまたは白金を担持した酸化タングステ
   ンの粉末を均一に懸濁した水溶液に、悪臭物質を含む気
   体を通過させながら前記粉末に波長が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。