JPH038447A - Catalyst for decomposition of ozone - Google Patents

Catalyst for decomposition of ozone

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Publication number
JPH038447A
JPH038447A JP2055966A JP5596690A JPH038447A JP H038447 A JPH038447 A JP H038447A JP 2055966 A JP2055966 A JP 2055966A JP 5596690 A JP5596690 A JP 5596690A JP H038447 A JPH038447 A JP H038447A
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JP
Japan
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metal
catalyst
zeolite
ozone
oxide
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Application number
JP2055966A
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Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Yoshimoto
吉本 雅文
Tadao Nakatsuji
忠夫 仲辻
Kazuhiko Nagano
永野 一彦
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.)
Sakai Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Sakai Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH038447A publication Critical patent/JPH038447A/en
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a catalyst for decomposition of ozone having high decomposition activity and hardly undergoing deterioration even under severe conditions by incorporating zeolite having a specified structure and a metal having a certain oxide formation enthalpy or the oxide of the metal. CONSTITUTION:Zeolite represented by a general formula Mx/n.[(AlO2)x.-(SiO2)y].mH2O (where M is an alkali or alkaline earth metal and n is the valence of the metal M) and a metal having <=100kcal oxide formation enthalpy- H<0>f per 1 gram atom of oxygen or the oxide of the metal such as Cr2O3 or Fe2O3 are used to obtain a catalyst for decomposition of ozone having high decomposition activity and hardly undergoing deterioration in the activity even under severe reaction conditions.

Description

【発明の詳細な説明】 童栗上夏■且分国 本発明は、大気中等に含まれるオゾンを分解除去するた
めのオゾン分解用触媒に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ozone decomposition catalyst for decomposing and removing ozone contained in the atmosphere.

従来■技血 従来、大気等に含まれる有害なオゾンを除去する方法と
して、活性炭やゼオライト等の多孔性の吸着剤を用いる
吸着法や、二酸化マンガン等のような触媒を用いる接触
酸化分解法が知られている。
Conventional Techniques Traditionally, methods for removing harmful ozone contained in the atmosphere include adsorption methods using porous adsorbents such as activated carbon and zeolite, and catalytic oxidation decomposition methods using catalysts such as manganese dioxide. Are known.

しかし、上記したような従来の方法は、いずれも十分に
満足できるものではない。即ち、吸着法によれば、吸着
剤の吸着能力に限界があるので、その再生を必要とし、
従って、操業が煩瑣であるのみならず、処理費用が高い
。他方、触媒を用いる方法は、上記吸着法にみられる問
題は有しないものの、従来、知られている触媒は、いず
れも、分解性能が十分でなく、しかも、オゾン濃度が高
い気体を処理したり、或いはその処理において、高い面
積速度を用いる等、過酷な条件下では、触媒が早期に著
しく劣化する。
However, none of the conventional methods described above are fully satisfactory. That is, according to the adsorption method, there is a limit to the adsorption capacity of the adsorbent, so it is necessary to regenerate it.
Therefore, not only is the operation cumbersome, but the processing cost is high. On the other hand, although methods using catalysts do not have the problems seen in the adsorption methods mentioned above, all conventionally known catalysts do not have sufficient decomposition performance and are difficult to treat gases with high ozone concentrations. Under harsh conditions, such as using high areal velocities in the process, the catalyst deteriorates rapidly and significantly.

Hが”° しようとする課 本発明は、上記したような従来のオゾン分解における問
題を解決するためになされたものであって、従来、知ら
れている触媒に比べて、分解活性が高く、且つ、過酷な
反応条件下においても、活性が劣化しないオゾン分解用
触媒を提供することを目的とする。
The present invention was made to solve the problems in conventional ozone decomposition as described above, and has a higher decomposition activity than conventionally known catalysts, and The object of the present invention is to provide an ozone decomposition catalyst whose activity does not deteriorate even under severe reaction conditions.

課 を解決するための手段 本発明によれば、一般式(I) Mxy、l・[(A10z) x・(SiOz) v)
 ・m1lzO(式中、Mはアルカリ金属又はアルカリ
土類金(式中、Mは金属Mの原子価である。) で表わされるゼオライトと、酸化物の生成エンタルピー
−ΔH°fが100Kcal/酸素グラム原子以下であ
る金属又は金属酸化物とを含有することを特徴とするオ
ゾン分解用触媒が提供される。
According to the present invention, the general formula (I) Mxy,l. [(A10z) x.(SiOz) v)
・zeolite represented by m1lzO (where M is an alkali metal or alkaline earth gold (wherein M is the valence of the metal M)) and the enthalpy of formation of the oxide -ΔH°f is 100 Kcal/gram of oxygen Provided is an ozone decomposition catalyst characterized by containing a subatomic metal or metal oxide.

本発明においては、触媒とは、オゾン分解活性を有する
活性成分をいう。従って、活性成分と触媒とは同義であ
る。かかる触媒は、例えば、これを適宜の担体に担持た
せて、構造体とし、或いは活性成分をその他の成形用成
分と共に成形して、構造体とすることができるが、かか
る構造体を触媒構造体という。
In the present invention, the catalyst refers to an active component having ozonolysis activity. Therefore, active ingredient and catalyst are synonymous. Such a catalyst can be made into a structure by supporting it on a suitable carrier, or by molding the active ingredient together with other molding components, but such a structure can be used as a catalyst structure. That's what it means.

本発明においては、前記一般式(1)で表わされるゼオ
ライトとしては、ホウフッ石、ホージャサイト、シャバ
サイト、ソーダフッ石、シュウジフッ石、モルデナイト
等の天然ゼオライト、又はゼオライト−X、ゼオライト
−Y、ゼオライト−A、ZSM−5等のような合成ゼオ
ライトを例示することができる。特に、これらゼオライ
トのなかでは、A1□0./5i02比の高いゼオライ
トが好ましく用いられ、特に、A型ゼオライトが好まし
く用いられる。
In the present invention, the zeolite represented by the general formula (1) is natural zeolite such as borofluorite, faujasite, chabasite, soda fluorite, oxalite, mordenite, or zeolite-X, zeolite-Y, zeolite- Synthetic zeolites such as A and ZSM-5 can be exemplified. In particular, among these zeolites, A1□0. A zeolite with a high /5i02 ratio is preferably used, and type A zeolite is particularly preferably used.

このようなゼオライトとして、例えば、日本化学工業■
製のA型ゼオライトであるゼオライトKA−100P、
NA−100P、GA−100Pや、X型ゼオライトで
あるNX−100P、CX100P、モルデナイト型ゼ
オライトであるNM−100P等の市販合成ゼオライト
を好適に用いることができる。
As such zeolite, for example, Nihon Kagaku Kogyo ■
Zeolite KA-100P, which is a type A zeolite manufactured by
Commercially available synthetic zeolites such as NA-100P, GA-100P, X-type zeolites NX-100P and CX100P, and mordenite-type zeolite NM-100P can be suitably used.

本発明による触媒には、前記ゼオライトと共に、金属酸
化物の酸素グラム原子当りの生成エンタルピー−ΔH°
fが100Kcal以下である金属又は金属酸化物が含
有される。
The catalyst according to the invention, together with the zeolite, has an enthalpy of formation per gram atom of oxygen of the metal oxide - ΔH°
A metal or metal oxide whose f is 100 Kcal or less is contained.

このような酸化物の具体例として、次のようなものを挙
げることができる。
Specific examples of such oxides include the following.

80〜100Kcalの範囲にある金属酸化物Cr2O
3、ZnO 60〜80Kcalの範囲にある金属酸化物v203、
−03、Fe、0.、MnO,、Mob340〜60K
calの範囲にある金属酸化物Nip、 Coz04、
RuO2 40Kcal以下である金属酸化物 CuO1RhzOz、PdO1Ag20、Pt(h本発
明においては、上記したなかでも、特に、CrzO=、
FezOz、MnO,、Co=On、Ru0z、Cub
、 Rh、0.、PdO1Ag20、Pt(h等が好ま
しく用いられる。これらは、単独にて、又は2種以上の
混合物として用いられる。例えば、MnO,とAg2O
との併用は好ましい一例である。
Metal oxide Cr2O in the range of 80-100 Kcal
3, ZnO metal oxide v203 in the range of 60 to 80 Kcal,
-03, Fe, 0. , MnO, , Mob340~60K
Metal oxide Nip in the cal range, Coz04,
RuO2 Metal oxides CuO1RhzOz, PdO1Ag20, Pt (h) having 40Kcal or less, among the above, in the present invention, in particular, CrzO=,
FezOz, MnO,, Co=On, Ru0z, Cub
, Rh, 0. , PdO1Ag20, Pt(h, etc.) are preferably used. These are used alone or as a mixture of two or more. For example, MnO, and Ag2O
A preferred example is the combination use with

本発明による触媒は、前記一般式(1)で表わされるゼ
オライトを水にリパルプさせて、約1゜Og / 1程
度のスラリーとし、先ず、これに前記した酸化物の生成
エンタルピー−ΔH°fが100Kca l /酸素グ
ラム原子以下である金属の塩、例えば、限定されるもの
ではないが、硝酸塩や酢酸塩の所定量を加え、よく撹拌
混合する。次いで、この混合物にアンモニア水、アルカ
リ金属やアルカリ土類金属の水酸化等のアルカリを加え
、ρ117まで中和して、上記金属の沈殿物を生成させ
、これらを濾別し、水洗し、乾燥した後、焼成すること
によって、上記金属又は金属酸化物を含有する本発明に
よる触媒としてのゼオライトを得ることができる。
The catalyst of the present invention is produced by repulping the zeolite represented by the general formula (1) in water to form a slurry of about 1°Og/1, and then adding the enthalpy of formation of the oxides -ΔH°f to the slurry. Add a predetermined amount of a metal salt, such as, but not limited to, nitrate or acetate, having an amount of less than 100 Kcal/gram atom of oxygen, and mix well with stirring. Next, ammonia water, alkali such as alkali metal or alkaline earth metal hydroxide is added to this mixture, and the mixture is neutralized to ρ117 to form precipitates of the above metals, which are filtered, washed with water, and dried. After that, by calcination, a zeolite as a catalyst according to the present invention containing the above metal or metal oxide can be obtained.

上記焼成は、200〜500℃、好ましくは300〜4
00℃で行なわれる。焼成温度が低いときは、上記金属
の沈殿物がらの結晶水の離脱が不十分であって、目的と
する金属又は金属酸化物を含有するゼオライトを得るこ
とができない。しがし、焼成を余りに高温で行なうこと
は、特に、A型ゼオライトにおいて、構造破壊が起こる
おそれがあるので、好ましくない。
The above firing is carried out at 200-500°C, preferably at 300-400°C.
It is carried out at 00°C. When the calcination temperature is low, the water of crystallization from the metal precipitate is insufficiently removed, making it impossible to obtain the desired zeolite containing the metal or metal oxide. However, it is not preferable to perform the calcination at an excessively high temperature because there is a risk of structural destruction, especially in the A-type zeolite.

このようにして得られる触媒における前記金属又は金属
酸化物の量は、酸化物換算にて5〜30重量%の範囲で
あることが好ましい。触媒における金属又は金属酸化物
の量が酸化物換算にて5重量%よりも少ないときは、得
られる触媒がオゾン分解活性において、低く、他方、3
0重量%を越えても、それに見合う活性の増加がない。
The amount of the metal or metal oxide in the catalyst thus obtained is preferably in the range of 5 to 30% by weight in terms of oxide. When the amount of metal or metal oxide in the catalyst is less than 5% by weight in terms of oxide, the resulting catalyst has low ozonolysis activity;
Even if it exceeds 0% by weight, there is no commensurate increase in activity.

更に、本発明によれば、一般式(II)M’ −7,l
HbM” (X−(−/、ll −b+ ・[(A10
z) x・(Sing) v) −mHz。
Furthermore, according to the invention, general formula (II) M'-7,l
HbM" (X-(-/,ll-b+ ・[(A10
z) x・(Sing) v) -mHz.

(式中、金属門1は、酸化物生成エンタルピー−ΔH°
fが100 Kcal/酸素グラム原子以下である金属
を示し、A2は、K又はNaを示し、nは金属M1の原
子価を示し、ここに、O≦b<Xである。)で表わされ
る金属置換ゼオライトからなることを特徴とするオゾン
分解用触媒が提供される。
(In the formula, the metal gate 1 is the enthalpy of oxide formation - ΔH°
Indicates a metal in which f is 100 Kcal/gram atom of oxygen or less, A2 indicates K or Na, and n indicates the valence of the metal M1, where O≦b<X. ) There is provided an ozone decomposition catalyst characterized by comprising a metal-substituted zeolite represented by:

前記一般式(II)において、金属M1は、酸化物生成
エンタルピー−ΔH°fが100Kcal/酸素グラム
原子以下である金属であって、金属M2に対する置換金
属である。このような金属M1の具体例は、先に述べた
とおりである。
In the general formula (II), metal M1 is a metal whose oxide formation enthalpy -ΔH°f is 100 Kcal/oxygen gram atom or less, and is a substitute metal for metal M2. Specific examples of such metal M1 are as described above.

−iに、オゾンの分解反応は、触媒の活性点を金属M1
とするとき、以下のようにして進行するとされている。
-i, the ozone decomposition reaction converts the active site of the catalyst into metal M1
When doing so, it is said to proceed as follows.

03+M+−→ −M’−+0□    (1)0:+
  +  −M’−−−M’−+  20z     
   (21( 上記反応filはM’−0生成反応であり、金属M1の
酸化物生成エンタルピーが大きいほど、起こりゃすく、
他方、反応(2)は、M’−0解離反応であって、金属
M1の酸化物生成エンタルピーが小さいほど、起こりや
すく、ここに、律速段階は、反応(2)であることが知
られている。そこで、本発明によれば、酸化物生成エン
タルピー−ΔH°fが100Kcal/酸素グラム原子
以下とすることによって、オゾン分解活性の高い触媒を
得ることができるのである。
03+M+-→ -M'-+0□ (1) 0:+
+ -M'--M'-+ 20z
(21) The above reaction fil is an M'-0 production reaction, and the larger the enthalpy of oxide formation of metal M1, the more likely it is to occur.
On the other hand, reaction (2) is an M'-0 dissociation reaction, and the smaller the enthalpy of oxide formation of metal M1, the more likely it is to occur; here, it is known that the rate-determining step is reaction (2). There is. Therefore, according to the present invention, a catalyst with high ozonolysis activity can be obtained by setting the oxide formation enthalpy -ΔH°f to 100 Kcal/oxygen gram atom or less.

前記一般式(II)で表わされる金属置換ゼオライトは
、前述したようなゼオライトにおける金属M2、即ち、
K又はNaの一部又は全部を金属「に置換することによ
って得ることができる。具体的には、本発明による触媒
としての金属置換ゼオライトは、金属M8のイオンを含
有する溶液に上記ゼオライトを所定の金属置換量を得る
ことができるまで、室温又は加熱下に、必要に応じて、
繰り返して浸漬することによって得ることができる。
The metal-substituted zeolite represented by the general formula (II) has the metal M2 in the zeolite as described above, that is,
It can be obtained by substituting part or all of K or Na with a metal. Specifically, the metal-substituted zeolite as a catalyst according to the present invention can be obtained by replacing the above zeolite in a solution containing metal M8 ions. at room temperature or under heating, if necessary, until a metal substitution amount of
It can be obtained by repeated immersion.

ここに、用いることができるゼオライトは、前述したと
おりであって、例えば、ホウフッ石、ホージャサイト、
シャバサイト、ソーダフッ石、シュウジフッ石、モルデ
ナイト等の天然ゼオライト、又はゼオライト−X1ゼオ
ライト−Y、ゼオライト−A、ZSM−5等のような合
成ゼオライトを挙げることができる。これらゼオライト
のなかでは、AIto3/SiO□比の高いゼオライト
が好ましく用いられ、特に、A型ゼオライトが好ましく
用いられる。
Zeolites that can be used here are as described above, and include, for example, borofluorite, faujasite,
Mention may be made of natural zeolites such as chabasite, sodalite, oxalite, mordenite, or synthetic zeolites such as zeolite-X1 zeolite-Y, zeolite-A, ZSM-5, etc. Among these zeolites, zeolites with a high AIto3/SiO□ ratio are preferably used, and type A zeolites are particularly preferably used.

このようなゼオライトとしては、前述したように、例え
ば、日本化学工業側部のA型ゼオライトであるゼオライ
トKA−100PSNA−100P、GA−100Pや
、X型ゼオライトであるNX−100P、CX−100
P、モルデナイト型ゼオライトであるNM−100P等
の市販合成ゼオライトを好適に用いることができる。
As mentioned above, such zeolites include, for example, zeolites KA-100PSNA-100P and GA-100P, which are A-type zeolites manufactured by Nihon Kagaku Kogyo Side, and NX-100P and CX-100, which are X-type zeolites.
Commercially available synthetic zeolites such as NM-100P, which is a mordenite type zeolite, can be suitably used.

モルデナイトやZSM−5は、耐酸性が高いので、金属
置換ゼオライトの製造において、高濃度に置換金属イオ
ンを含有する溶液を用いることができるが、置換可能な
サイトがA型ゼオライトの約2/3と少なく、一方、A
、X及びY型ゼオライトは、置換可能なサイトは多いも
のの、耐酸性に劣るために、低濃度の置換金属イオンを
含有する溶液を用いて、多数回の繰返し浸漬を行なって
、所定の金属置換量を得ることが必要である。
Since mordenite and ZSM-5 have high acid resistance, a solution containing a high concentration of substituting metal ions can be used in the production of metal-substituted zeolite, but the number of substitutable sites is about 2/3 that of A-type zeolite. On the other hand, A
Although , X- and Y-type zeolites have many sites that can be replaced, they have poor acid resistance, so they must be repeatedly immersed many times in a solution containing a low concentration of replacement metal ions to achieve the desired metal replacement. It is necessary to obtain quantity.

本発明によれば、−1に、金属置換量が多いほど、オゾ
ン分解活性の高い触媒を得ることができるが、通常、A
SX及びY型ゼオライトでは20%以上、モルデナイト
及びZSM−5型ゼオライトでは30%以上のときに、
十分に高いオゾン分解活性を有する触媒を得ることがで
きる。
According to the present invention, the larger the amount of metal substitution in -1, the higher the ozone decomposition activity can be obtained, but usually A
When it is 20% or more for SX and Y type zeolites, and 30% or more for mordenite and ZSM-5 type zeolites,
A catalyst having sufficiently high ozonolysis activity can be obtained.

本発明による上述したような活性成分としての触媒は、
通常、不活性な担体に担持させ、触媒構造体として、実
用に供される。例えば、触媒粉末をスラリーとし、これ
を多孔質のハニカム構造体に含浸させ、乾燥して、ハニ
カム触媒構造体を得ることができる。また、必要に応じ
て、不活性なセラミック粉末からなる担体、活性成分に
賦形性を与えるための成形助剤、得られる触媒の機械的
強度を高めるための無機繊維等の補強材、有機バインダ
ー等を用いて、押出成形等によって、ハニカムその他の
構造体とすることもできる。
The catalyst according to the invention as an active component as described above is
Usually, it is supported on an inert carrier and put into practical use as a catalyst structure. For example, a honeycomb catalyst structure can be obtained by making a catalyst powder into a slurry, impregnating a porous honeycomb structure with the slurry, and drying the slurry. In addition, if necessary, a carrier made of inert ceramic powder, a molding aid to give shapeability to the active ingredient, a reinforcing material such as inorganic fiber to increase the mechanical strength of the resulting catalyst, and an organic binder are added. It is also possible to form a honeycomb or other structure by extrusion molding or the like.

また、本発明による触媒構造体は、その形状において、
何ら限定されるものではなく、例えば、前述したような
ハニカム状のほか、ペレット状、円柱状、板状、パイプ
状等、種々任意の形状を有することができる。
In addition, the catalyst structure according to the present invention has a shape that is
It is not limited in any way, and for example, in addition to the honeycomb shape as described above, it can have various arbitrary shapes such as a pellet shape, a cylindrical shape, a plate shape, a pipe shape, and the like.

本発明による触媒構造体は、全体が前記した活性成分か
らなっていてもよいが、特に、補強材や担体を用いると
きは、活性成分は、触媒構造体において、50重量%以
上であることが好ましく、特に、75重量%以上である
ことが好ましい。
The catalyst structure according to the present invention may consist entirely of the above-mentioned active component, but especially when a reinforcing material or a carrier is used, the active component may be 50% by weight or more in the catalyst structure. Preferably, it is particularly preferably 75% by weight or more.

本発明によれば、上述した触媒構造体に反応ガス、即ち
、オゾンを含有する気体、例えば、空気を接触させて、
接触反応を行なわせることによって、オゾンを分解除去
することができる。反応温度は、0〜40℃の範囲が好
ましく、特に、10〜30℃の範囲が好ましい。反応温
度が0℃よりも低いときは、反応速度が遅(、実用的で
ない。
According to the present invention, a reaction gas, that is, a gas containing ozone, for example, air, is brought into contact with the catalyst structure described above,
Ozone can be decomposed and removed by carrying out a catalytic reaction. The reaction temperature is preferably in the range of 0 to 40°C, particularly preferably in the range of 10 to 30°C. When the reaction temperature is lower than 0°C, the reaction rate is slow (not practical).

しかし、40℃を越える温度で反応を行なわせるには、
そのために新たな熱エネルギーを必要とし、しかも、オ
ゾン分解率も特に向上するものでもないので、オゾン分
解率及びエネルギー費用の点からみて、40℃を越える
必要は特にない。
However, in order to carry out the reaction at a temperature exceeding 40°C,
For this purpose, new thermal energy is required, and the ozone decomposition rate is not particularly improved, so from the viewpoint of the ozone decomposition rate and energy cost, there is no particular need to exceed 40°C.

更に、本発明によれば、触媒構造体と反応ガスとの接触
は、面積速度(areaνelocity)が5〜50
の範囲で行なうのが好ましい。ここに、面積速度とは、
反応ガス量(m3/hr)を単位容積の触媒当りのガス
接触面積(m”/m3)で除した値である。
Furthermore, according to the invention, the contact between the catalyst structure and the reactant gas is carried out at an area velocity of 5 to 50.
It is preferable to carry out the test within the range of . Here, the areal velocity is
It is the value obtained by dividing the reaction gas amount (m3/hr) by the gas contact area per unit volume of catalyst (m''/m3).

このような面積速度が5よりも小さいときは、触媒を非
常に多量に必要として好ましくなく、5゜よりも多いと
きは、オゾンの分解が十分に行なわれず、分解率が低い
からである。
When the areal velocity is less than 5, it is undesirable because a very large amount of catalyst is required, and when it is more than 5°, ozone is not sufficiently decomposed and the decomposition rate is low.

また、従来、知られているオゾン分解用触媒は、オゾン
分解において、触媒反応器の入口のオゾン濃度(ppm
)と面積速度との積(以下、CA値という。)が小さい
穏和な反応条件下にオゾン分解を行なうときは、触媒は
、実質的に劣化しないが、CA値が30以上である過酷
な反応条件下では、触媒が著しく劣化する。しかしなが
ら、本発明による触媒は、かかる過酷な条件下にオゾン
分解に用いても、触媒が劣化しないので、CA値が30
以上である過酷な反応条件下に用いることができる。
In addition, conventionally known ozone decomposition catalysts are used for ozone decomposition in ozone concentration (ppm) at the inlet of the catalyst reactor.
) and the area velocity (hereinafter referred to as CA value), the catalyst will not substantially deteriorate when ozone decomposition is carried out under mild reaction conditions. Under these conditions, the catalyst deteriorates significantly. However, the catalyst according to the present invention does not deteriorate even when used for ozone decomposition under such severe conditions, so the CA value is 30.
It can be used under severe reaction conditions as described above.

2遭I隈伽果 以上のように、本発明によるオゾン分解触媒は、オゾン
分解活性にすぐれ、更に、過酷な条件下でのオゾン分解
反応においても、性能の劣化が少ない。
As described above, the ozone decomposition catalyst according to the present invention has excellent ozone decomposition activity, and furthermore, there is little deterioration in performance even in the ozone decomposition reaction under severe conditions.

実施M 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。
Implementation M The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way.

尚、以下の実施例においては、触媒粉末の調製を記述し
た。この触媒粉末をスラリーとし、セラミック繊維から
なるコルゲートがら製作された空隙率81%、ピッチ4
.0■lのハニカムを上記スラリーに浸漬した後、乾燥
することによって、触媒をハニカムに担持率95〜10
5%にて担持させて、触媒構造体を製作した。
In addition, in the following examples, preparation of catalyst powder was described. Using this catalyst powder as a slurry, corrugate made of ceramic fibers was manufactured with a porosity of 81% and a pitch of 4.
.. After immersing 0 l of the honeycomb in the above slurry and drying it, the catalyst loading rate on the honeycomb was 95 to 10.
A catalyst structure was manufactured by supporting the catalyst at a concentration of 5%.

■、ゼオライトと金属又は金属酸化物とからなる触媒 A、触媒の調製 実施例1 組成式 %式% で表わされ、Y/Xが6.3であるモルデナイト(日本
化学工業■製NM−100P)200gを水21に分散
させて、スラリーとした。このスラリーに所定量の硝酸
クロム水溶液を加え、十分に撹拌混合した後、14重1
%濃度のアンモニア水にて、pHが7.0になるまで、
中和した。
■, Catalyst A consisting of zeolite and metal or metal oxide, Preparation Example 1 of catalyst Mordenite (NM-100P manufactured by Nihon Kagaku Kogyo ■) represented by the compositional formula % formula % and with Y/X of 6.3 ) 200g was dispersed in water 21 to form a slurry. Add a predetermined amount of chromium nitrate aqueous solution to this slurry, stir and mix thoroughly, and then
% concentration of ammonia water until the pH reaches 7.0.
Neutralized.

次いで、このスラリーを濾過、水洗し、100℃で8時
間乾燥させた後、400℃で2時間焼成して、酸化物換
算にてクロムを5重量%、10重量%及び155重量含
有するモルデナイト粉末を触媒として得た。
Next, this slurry was filtered, washed with water, dried at 100°C for 8 hours, and then calcined at 400°C for 2 hours to obtain mordenite powder containing 5% by weight, 10% by weight, and 155% by weight of chromium in terms of oxide. was obtained as a catalyst.

実施例2 組成式 %式% で表わされ、Y/Xが1.0であるA型ゼオライト(日
本化学工業■製NA−100P)200gを水21に分
散させて、スラリーとした。このスラリーに所定量の酢
酸マンガン水溶液を加え、十分に撹拌混合した後、14
重量%濃度のアンモニア水にて、pHが7.0になるま
で、中和した。
Example 2 200 g of type A zeolite (NA-100P manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) represented by the compositional formula % formula % and having Y/X of 1.0 was dispersed in water 21 to form a slurry. After adding a predetermined amount of manganese acetate aqueous solution to this slurry and stirring thoroughly,
It was neutralized with aqueous ammonia at a concentration of % by weight until the pH reached 7.0.

次いで、このスラリーを濾過、水洗し、100℃で8時
間乾燥させた後、300℃で2時間焼成して、酸化物換
算にてマンガンを5重量%及び100重量含有するA型
ゼオライト粉末を触媒として得た。
Next, this slurry was filtered, washed with water, dried at 100°C for 8 hours, and then calcined at 300°C for 2 hours to catalyze A-type zeolite powder containing 5% by weight and 100% by weight of manganese in terms of oxides. obtained as.

実施例3 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、酢酸
コバルト水溶液を用いた以外は、実施例2と同様にして
、酸化物換算にてコバルトを10重量%含有するA型ゼ
オライト粉末を触媒として得た。
Example 3 A type zeolite powder containing 10% by weight of cobalt in terms of oxide was catalyzed in the same manner as in Example 2, except that an aqueous cobalt acetate solution was used instead of an aqueous manganese acetate solution. obtained as.

実施例4 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、硝酸
鉄水溶液を用いた以外は、実施例2と同様にして、酸化
物換算にて鉄を10重世%含有するA型ゼオライト粉末
を触媒として得た。
Example 4 In the same manner as in Example 2, except that an iron nitrate aqueous solution was used instead of the manganese acetate aqueous solution, A-type zeolite powder containing 10% iron in terms of oxide was prepared. Obtained as a catalyst.

実施例5 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、酢酸
銅水溶液を用いた以外は、実施例2と同様にして、酸化
物換算にて銅を10重量%含有するA型ゼオライト粉末
を触媒として得た。
Example 5 A type zeolite powder containing 10% by weight of copper in terms of oxide was catalyzed in the same manner as in Example 2, except that a copper acetate aqueous solution was used instead of the manganese acetate aqueous solution. obtained as.

実施例6 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、硝酸
銀水溶液を用いると共に、アンモニア水に代えて、10
0重量濃度の水酸化ナトリウム水溶液を用いた以外は、
実施例2と同様にして、酸化物換算にて銀を10重量%
含有するA型ゼオライト粉末を触媒として得た。
Example 6 In Example 2, a silver nitrate aqueous solution was used instead of the manganese acetate aqueous solution, and 10
Except that a sodium hydroxide aqueous solution with a concentration of 0 weight was used.
In the same manner as in Example 2, 10% by weight of silver was added in terms of oxide.
The A-type zeolite powder contained therein was obtained as a catalyst.

実施例7 実施例2において、酢酸マンガン水溶液と共に硝酸銀水
溶液を用いると共に、アンモニア水に代えて、100重
量濃度の水酸化ナトリウム水溶液を用いた以外は、実施
例2と同様にして、酸化物換算にて銀3重量%とマンガ
ン7重量%を含有するA型ゼオライト粉末を触媒として
得た。
Example 7 In the same manner as in Example 2, except that a silver nitrate aqueous solution was used together with a manganese acetate aqueous solution, and a 100 weight concentration sodium hydroxide aqueous solution was used in place of ammonia water. A type A zeolite powder containing 3% by weight of silver and 7% by weight of manganese was obtained as a catalyst.

比較例1 比表面積48m/gの二酸化マンガン30gに四塩化チ
タンとシリカゾルとの混合物(TiOz/5iOz重量
比1/1)70gを加え、撹拌混合しつつ、これにアン
モニアガスを吹き込んで、中和し、スラリー状沈殿物を
得た。
Comparative Example 1 70 g of a mixture of titanium tetrachloride and silica sol (TiOz/5iOz weight ratio 1/1) was added to 30 g of manganese dioxide with a specific surface area of 48 m/g, and while stirring and mixing, ammonia gas was blown into the mixture to neutralize it. A slurry-like precipitate was obtained.

この沈殿物を十分に水洗した後、温度500℃で3時間
焼成して、比表面積162r+?/gの三元触媒(Mn
Oz/Ti0z/5iOz (重量比30/35/35
)を得た。
After thoroughly washing this precipitate with water, it was calcined at a temperature of 500°C for 3 hours to give a specific surface area of 162r+? /g of three-way catalyst (Mn
Oz/Ti0z/5iOz (weight ratio 30/35/35
) was obtained.

B、  ′ のよ1 以上の実施例1〜7及び比較例1にて得た触媒のオゾン
分解活性を測定した。即ち、第1図に示すように、オゾ
ン発生器1に空気を導入して、所定濃度のオゾンを含有
する空気を調製し、これを触媒反応器2に導き、オゾン
を接触的に分解させた。オゾン分析計3によって、触媒
反応器の入口及び出口にて空気中のオゾン濃度を測定し
、これらから次式にてオゾン分解率(%)を求めた。
B,' No. 1 The ozonolysis activity of the catalysts obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 was measured. That is, as shown in FIG. 1, air was introduced into an ozone generator 1 to prepare air containing ozone at a predetermined concentration, and this was introduced into a catalytic reactor 2 to catalytically decompose ozone. . The ozone concentration in the air was measured at the inlet and outlet of the catalytic reactor using the ozone analyzer 3, and the ozone decomposition rate (%) was determined from these using the following formula.

反応は、温度を20℃とし、CA(1!!がそれぞれ1
0.30及び50となるように、触媒反応器入口のオゾ
ン濃度及び面積速度を種々に変動させ、初期、1時間後
及び2時間後のオゾン分解率を求めた。結果を第1表に
示す。
The reaction was carried out at a temperature of 20°C, with each CA (1!!) being 1
The ozone concentration and areal velocity at the inlet of the catalytic reactor were variously varied so as to be 0.30 and 50, and the ozone decomposition rate at the initial stage, after 1 hour, and after 2 hours was determined. The results are shown in Table 1.

これらの結果から明らかなように、実施例1〜7にて得
た触媒は、比較例1にて得た触媒よりも、オゾン分解活
性が高く、しかも、苛酷な反応条件下での耐久性にすぐ
れている。
As is clear from these results, the catalysts obtained in Examples 1 to 7 have higher ozone decomposition activity than the catalyst obtained in Comparative Example 1, and are more durable under severe reaction conditions. It is excellent.

■、金属置換ゼオライトからなる触媒 実施例1 組成式 %式% で表わされ、Y/Xが6.3であるモルデナイト(日本
化学工業■製NM −100P) 500 gを0.5
モル/β濃度の硝酸クロム水溶液51中に浸漬し、還流
器付き三つロフラスコ中にて90〜100℃の温度で5
時間撹拌した後、固形分を濾別した。
■ Catalyst Example 1 consisting of metal-substituted zeolite 500 g of mordenite (NM-100P manufactured by Nihon Kagaku Kogyo ■) represented by the compositional formula % formula % and having Y/X of 6.3 was 0.5
It was immersed in a chromium nitrate aqueous solution 51 with a mol/β concentration and heated at a temperature of 90 to 100°C in a three-necked flask with a reflux device.
After stirring for an hour, the solids were filtered off.

このような操作を繰り返して、組成式 1式% で表わされ、置換率がそれぞれ0.21.0.34及び
0.57であるクロム置換モルデナイトを得た。
By repeating such operations, chromium-substituted mordenite represented by the composition formula 1 (%) and having substitution ratios of 0.21, 0.34 and 0.57, respectively, was obtained.

実施例2 組成式 %式% で表わされ、Y/Xが1.0であるA型ゼオライト(日
本化学工業■製NA−100P)500gを0、1モル
/l濃度の酢酸マンガン水溶液5β中に浸漬し、常温に
て5時間撹拌した後、固形分を濾別した。
Example 2 500 g of A-type zeolite (NA-100P manufactured by Nihon Kagaku Kogyo ■), which is represented by the compositional formula % formula % and whose Y/X is 1.0, was added to a 5β aqueous solution of manganese acetate with a concentration of 0 and 1 mol/l. After stirring at room temperature for 5 hours, the solid content was filtered off.

このような操作を繰り返して、組成式 1式%(20 で表わされ、置換率がそれぞれ0.23及び0.49で
あるマンガン置換A型ゼオライトを得た。
Such operations were repeated to obtain manganese-substituted type A zeolites represented by the composition formula 1% (20) and substitution ratios of 0.23 and 0.49, respectively.

実施例3 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、06
1モル/l濃度の酢酸コバルト水溶液を用いた以外は、
実施例2と同様にして、組成式1式% で表わされ、置換率が0.44であるコバルト置換A型
ゼオライトを得た。
Example 3 In Example 2, instead of the manganese acetate aqueous solution, 06
Except for using a cobalt acetate aqueous solution with a concentration of 1 mol/l,
In the same manner as in Example 2, a cobalt-substituted type A zeolite represented by the compositional formula 1 % and having a substitution rate of 0.44 was obtained.

実施例4 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、0.
1モル/ l Rt度の硝酸鉄水溶液を用いた以外は、
実施例2と同様にして、組成式 1式% で表わされ、置換率が0.35である鉄置換A型ゼオラ
イトを得た。
Example 4 In Example 2, instead of the manganese acetate aqueous solution, 0.
Except that an aqueous iron nitrate solution of 1 mol/l Rt degree was used.
In the same manner as in Example 2, an iron-substituted type A zeolite represented by the compositional formula 1% and having a substitution ratio of 0.35 was obtained.

実施例5 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、0.
1モル/I!濃度の酢酸銅水溶液を用いた以外は、実施
例2と同様にして、組成式 1式% で表わされ、置換率が0.41である銅置換A型ゼオラ
イトを得た。
Example 5 In Example 2, instead of the manganese acetate aqueous solution, 0.
1 mole/I! A copper-substituted type A zeolite represented by the compositional formula 1 (%) and having a substitution rate of 0.41 was obtained in the same manner as in Example 2, except that a copper acetate aqueous solution having a concentration of 0.41 was used.

実施例6 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、0.
1モル/l濃度の硝酸銀水溶液を用いた以外は、実施例
2と同様にして、組成式 1式% で表わされ、置換率が0.27である銀置換A型ゼオラ
イトを得た。
Example 6 In Example 2, instead of the manganese acetate aqueous solution, 0.
A silver-substituted type A zeolite was obtained in the same manner as in Example 2, except that an aqueous silver nitrate solution having a concentration of 1 mol/l was used, and was represented by the compositional formula 1 (%) and had a substitution rate of 0.27.

実施例7 実施例2において、0.08モル/ l :a度の酢酸
マンガン水溶液と0.02モル/l濃度の硝酸銀水溶液
を用いた以外は、実施例2と同様にして、組成式 %式%) で表わされ、置換率が0.38であるマンガン−銀置換
A型ゼオライトを得た。
Example 7 In Example 2, the composition formula % formula A manganese-silver substituted type A zeolite with a substitution rate of 0.38 was obtained.

実施例8 実施例2において、酢酸マンガン水溶液に代えて、0.
1モル/ j! ?M度の塩化パラジウム水溶液を用い
た以外は、実施例2と同様にして、組成式1式% で表わされ、置換率が0.19であるパラジウム置換A
型ゼオライトを得た。
Example 8 In Example 2, instead of the manganese acetate aqueous solution, 0.
1 mole/j! ? Palladium-substituted A, which is represented by the compositional formula 1 formula % and whose substitution rate is 0.19, was prepared in the same manner as in Example 2 except that an aqueous palladium chloride solution of M degree was used.
type zeolite was obtained.

B、  ″ のゞ 以上の実施例1〜8にて得た触媒のオゾン分解活性を前
述したと同じ方法にて測定した。結果を第2表に示す。
The ozonolysis activities of the catalysts obtained in Examples 1 to 8 above were measured in the same manner as described above. The results are shown in Table 2.

以上の結果から明らかなように、実施例1〜8にて得た
触媒は、いずれもオゾン分解活性が高く、更に、苛酷な
反応条件下においても、耐久性にすぐれている。
As is clear from the above results, the catalysts obtained in Examples 1 to 8 all have high ozone decomposition activity and are also excellent in durability even under severe reaction conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、オゾン分解活性を測定するための装置構成を
示す。 1・・・オゾン発生器、2・・・触媒反応器、3・・・
オゾン分析計。
FIG. 1 shows the configuration of an apparatus for measuring ozonolysis activity. 1... Ozone generator, 2... Catalyst reactor, 3...
Ozone analyzer.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一般式( I ) M_x_/_n・〔(AlO_2)_X・(SiO_2
)_Y〕・_MH_2O(式中、Mはアルカリ金属又は
アルカリ土類金属を示し、nは金属Mの原子価である。 ) で表わされるゼオライトと、酸化物の生成エンタルピー
−ΔH°fが100Kcal/酸素グラム原子以下であ
る金属又は金属酸化物とを含有することを特徴とするオ
ゾン分解用触媒。
(1) General formula (I) M_x_/_n・[(AlO_2)_X・(SiO_2
)_Y]・_MH_2O (In the formula, M represents an alkali metal or alkaline earth metal, and n is the valence of the metal M.) The enthalpy of formation of the oxide -ΔH°f is 100 Kcal/ A catalyst for ozone decomposition, characterized in that it contains a metal or metal oxide having an oxygen gram atom or less.
(2)一般式(II) M^1_a_/_nH_bM^2_(_X_−_(_a
_/_n_)_−_b・〔(AlO_2)_X・(Si
O_2)_Y〕・_MH_2O(式中、金属M^1は、
酸化物生成エンタルピー−ΔH°fが100Kcal/
酸素グラム原子以下である金属を示し、M^2は、K又
はNaを示し、nは金属M^1の原子価を示し、ここに
、0≦b<Xである。) で表わされる金属置換ゼオライトからなることを特徴と
するオゾン分解用触媒。
(2) General formula (II) M^1_a_/_nH_bM^2_(_X_-_(_a
_/_n_)_−_b・[(AlO_2)_X・(Si
O_2)_Y]・_MH_2O (in the formula, metal M^1 is
Enthalpy of oxide formation - ΔH°f is 100 Kcal/
Denotes a metal that is less than a gram atom of oxygen, M^2 represents K or Na, and n represents the valence of the metal M^1, where 0≦b<X. ) A catalyst for ozone decomposition comprising a metal-substituted zeolite represented by:
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH047038A (en) * 1990-04-24 1992-01-10 Cataler Kogyo Kk Catalyst for decomposing ozone and production thereof
JPH05261294A (en) * 1992-03-23 1993-10-12 Cataler Kogyo Kk Catalyst for decomposing ozone and its production
JPH0871369A (en) * 1994-08-31 1996-03-19 Nichias Corp Ozone filter
JP2007144341A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Toyota Motor Corp Exhaust gas cleaning device for internal combustion engine
JP2013226551A (en) * 2013-04-25 2013-11-07 Seibu Giken Co Ltd Total heat exchanger
JP2017140614A (en) * 2016-02-12 2017-08-17 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company Catalyst and method for producing catalyst

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH047038A (en) * 1990-04-24 1992-01-10 Cataler Kogyo Kk Catalyst for decomposing ozone and production thereof
JPH05261294A (en) * 1992-03-23 1993-10-12 Cataler Kogyo Kk Catalyst for decomposing ozone and its production
JPH0871369A (en) * 1994-08-31 1996-03-19 Nichias Corp Ozone filter
JP2007144341A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Toyota Motor Corp Exhaust gas cleaning device for internal combustion engine
JP2013226551A (en) * 2013-04-25 2013-11-07 Seibu Giken Co Ltd Total heat exchanger
JP2017140614A (en) * 2016-02-12 2017-08-17 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company Catalyst and method for producing catalyst
US10981153B2 (en) 2016-02-12 2021-04-20 Hyundai Motor Company Catalyst and method for preparing catalyst

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