JPH0416240A - ガス分解触媒 - 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、オゾンを発生させて環境を汚染させる可能性
を有した乾式複写機、レーザープリンター等のＯＡ機器
、空気清浄器、静電防止機器等の排気経路等へ介設して
、排気オゾンを環境大気中に放出する前に人体に影響の
ない程度の濃度へ効率良く分解処理するガス分解触媒に
関するものであり、詳しくは、オゾンとの接触分解効率
を高めたガス分解触媒に関するものである。

〔従来技術の問題点〕

従来、オゾンはフッ素に次いで極めて酸化力の強いガス
で、漂白、殺菌、脱臭等の効果があることから、上水殺
菌１食品殺菌、脱色脱臭、空気清浄等に使用されている
が、一方、酸化力が強いガスであるが故に、環境中にＱ
、ｌｐｐｍ存在するだけで１人体の目鼻等の粘膜に刺激
を与えて、目眩や頭痛等の生理現象を生じさせるため、
排気オゾンは環境大気中に放出する前に人体に対する悪
影響のない程度の濃度まで分解処理を施す必要がある。

又、放電現象や紫外線ランプを使用した際に、周辺空気
中の酸素を原料として発生するオゾンも前述と同様の処
理が必要であるため、これ等に伴い、各種の分解処理方
法が開発され、例えば、活性炭による吸着分解、金属酸
化物による接触分解。

加熱、燃焼、紫外線、プラズマ等のエネルギーを利用し
た分解、或いはアルカリ溶液による薬液分解等が周知の
ものとして使用されている。

然し乍ら、前述の活性炭によるものは、オゾンの分解率
は高いが、経時、経年に亘る使用で性能劣化を伴うだけ
でなく、高濃度のガス分解の際には、燃焼、爆発等の危
険性が有るものであり、金属酸化物を使用したものは、
活性炭を使用したものよりは耐久性が有るが、常温では
性能が悪く接触時間を長くさせる必要があると共に、特
に高湿度に対して性能劣化を伴うものであり、加熱、燃
焼、紫外線、プラズマ等のエネルギーを利用したものは
、分解能が不十分でランニングコストもかかり、アルカ
リ溶液によるものは、メンテナンスに手間がかかる等の
夫々に問題点が有った。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述の事由に鑑みて、オゾン吸着能を有するシ
リカゲルへ金属酸化物を担持させることで、オゾン分解
能をより向上させるだけでなく。

オゾンとの接触効率をより高め、更に、必要に応じて加
熱することによって、湿度等にも左右されること無く、
経時、経年に亘って安定的に使用できるガス分解触媒を
提供するものである。

〔発明の構成〕

本発明の特許請求の範囲第１項の構成は、吸着材は粉末
状のシリカゲルから成り、吸着材へ金属酸化物を担持さ
せ、吸着材をフィルター状或いはハニカム状の構造体又
は発熱体へ塗布或いは付着させた構成であり、特許請求
の範囲第２項の構成は、吸着材はフィルター状又はハニ
カム状に成形させたシリカゲルから成り、吸着材へ金属
酸化物を担持させた構成であり、特許請求の範囲第３項
の構成は、吸着材はフィルター状又はハニカム状に成形
させたシリカゲルから成り、吸着材へ金属酸化物を担持
させ、吸着材へ発熱体を併設させた構成であり、特許請
求の範囲第４項の構成は、吸着材は粉末状のシリカゲル
から成り、吸着材へ金属酸化物を担持させ、吸着材へ粉
末状の発熱抵抗体を混合させ、吸着材と発熱抵抗体の粉
末をフィルター状又はハニカム状に成形し、吸着材を電
極対で挟持させた構成である。

〔実施例〕

本発明は、主として、人体に対して有害、有臭であるオ
ゾンを効率良く吸着分解し、又、経時。

経年に亘る使用でも安定した分解能を維持できるガス分
解触媒に関するものであり、例えば、オゾン発生器を内
設した殺菌脱臭装置等の排気経路等へ介設して、排気オ
ゾンを人体に影響のない程度に分解処理することで、安
全で効率的なオゾン利用を長期に亘って具現化させるも
のであり１本発明の特許請求の範囲第１項に記載のもの
は、主として有害、有臭ガスである排気オゾンを処理す
る為のオゾン吸着材を使用したガス分解触媒であって、
前記吸着材は粉末状のシリカゲルから成り、該吸着材へ
はオゾン分解剤である金属酸化物を担持させると共に、
前記吸着材をフィルター状或いはハニカム状゛の構造体
又は発熱体へ塗布或いは付着させたものであり、特許請
求の範囲第２項に記載のものは、主として有害、有臭ガ
スである排気オゾンを処理する為のオゾン吸着材を使用
したガス分解触媒であって、前記吸着材はフィルター状
又はハニカム状に成形させたシリカゲルから成り。

該吸着材へはオゾン分解剤である金属酸化物を担持させ
たものであり、特許請求の範囲第３項に記載のものは、
主として有害、有臭ガスである排気オゾンを処理する為
のオゾン吸着材を使用したガス分解触媒であって、前記
吸着材はフィルター状又はハニカム状に成形させたシリ
カゲルから成り、該吸着材へはオゾン分解剤である金属
酸化物を担持させると共に、前記吸着材へ発熱体を併設
させたものであり、特許請求の範囲第４項に記載のもの
は、主として有害、有臭ガスである排気オゾンを処理す
る為にオゾン吸着材を使用したガス分解触媒であって、
前記吸着材は粉末状のシリカゲルから成り、該吸着材へ
オゾン分解剤である金属酸化物を担持させると共に、前
記吸着材へ粉末状の発熱抵抗体を混合させ、該吸着材と
発熱抵抗体の粉末をフィルター状又はハニカム状に成形
すると共に、前記吸着材を電極対で挟持させて、印加電
圧で加熱させたものである。

即ち、本発明のガス分解触媒は、例えば、乾式複写機、
レザープリンター、空気清浄機、オゾン殺菌脱臭装置の
排気経路等へ介設することで１人体に対する排気オゾン
の悪影響を防止したり、或いは紫外線ランプを使用して
いる周辺で自然発生するオゾンを分解処理するものであ
り、オゾンを物理吸着させる吸着材として多孔性の白色
固体である非晶質ケイ酸のシリカゲルを使用し、オゾン
分解剤として各種の金属酸化物を使用するものであり、
シリカゲル、及び金属酸化物は公知の製法で製造するこ
とが可能なものである。

前記吸着材であるシリカゲルは表面積が４５０〜２００
０ｒｒｒ／ｇの範囲のものが好ましく、又、前記分解剤
とした金属酸化物は、マンガン（Ｍ　ｎ　）、鉄（Ｆｅ
）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎ　ｉ　）、白金（Ｐｔ）
、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、
カリウム（Ｋ）、その他より選んだ少なくとも１種類の
元素、及びそれらの酸化物、又はそれらの化合物の酸化
物、又は、酸化チタン、酸化亜鉛等の超微粒子、又は、
更に銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）の
単独もしくは化合物を担持させた超微粒子等とするもの
である。

本発明の特許請求の範囲第１項に記載のものは。

吸着材は粉末状のシリカゲルから成り、該吸着材へはオ
ゾン分解剤である金属酸化物を担持させるものであり、
その方法としては、粉末状のシリカゲルを金属酸化物の
原料と成る金属の塩化物、硝酸塩などの水溶液中に浸漬
させた後に、焼成する方法、又は金属酸化物の超微粒子
の分散水溶液に浸漬させた後、焼成、乾燥する方法等が
あり、該分解剤の担持量に関しては特に制限はないもの
であるが１例えば、前記吸着材に対して０．０１〜５０
重量％、好ましくは０．１〜３０重量％とするものであ
る。

次に、オゾン含有ガスの排気通路等へ介設させる為に、
通気性の良いフィルター状、又はハニカム状の構造体を
形成して、該構造体へ前記吸着材を塗料として塗布或い
は適宜な方法で付着させるか、又は、加熱時に粉化、燃
焼等の危険性の畏れがない不燃性の素材であるフェルト
、ペーパーシート等でフィルター状、又はハニカム状の
発熱体を形成し、該発熱体へ前記吸着材を塗料として塗
布或いは適宜な方法で付着させるものである。

尚、本発明の実施例においては、前述の如く予め金属酸
化物を担持させたシリカゲルの粉末２００ｇへ成形助材
として水溶性ポリマー（日本合成化学■製、商品名ゴー
セノール）１ｇを最適量の水と共に撹拌させて混合し、
シリカゲルを塗料としてシート状の発熱体に塗布し、該
発熱体を１８０℃にて８時間乾燥した後に、２０ＰＰｍ
のオゾン濃度ガスに接触させて温度変化によるオゾンの
分解能を評価した処、常温での分解能は３５％。

３０℃昇温させると５０％、４５℃昇温させると７５％
から８０％までの値を示した。

更に、前記発熱体を７０℃に加熱した後に水洗し、飽和
した湿潤オゾンガス（２０ｐ　ｐ　ｍ）に接触させた処
、この時の分解能は７０％であり、加熱しなかったもの
は１０％以下の値を示した。

又、オゾン分解能は（１）式の通りに計算したものであ
る。

初期オゾン分解能（％） 入口オゾン濃度 （オゾン濃度単位：ｐｐｍ）・・・・・・・・・（１）
本発明の特許請求の範囲第２項に記載のものは、吸着材
は、予めフィルター状、又はハニカム状に成形させたシ
リカゲルから成り、該吸着材へは前述と同様の方法で、
オゾン分解剤である金属酸化物を担持させたものであり
、特許請求の範囲第３項に記載のものは、更に、前記吸
着材へ面状発熱体等の適宜形状の発熱体を併設させたも
のである。

尚、本発明の実施例においては、ハニカム状に成形した
シリカゲルを所定量の硝酸マンガンの水溶液中に浸漬さ
せ、次に水酸化ナトリウムの水溶液中に浸漬させた後に
水洗いし、これを予備乾燥して１１０℃にて加熱を行い
、１０重量％の酸化マンガンをシリカゲルに担持させ、
このシリカゲルのハニカムを用いてオゾン濃度２０ｐｐ
ｍのガスを風速１．０ｍ／秒で通過させた処、初期オゾ
ン分解能は９３％を示し、同条件で比較した金属酸化物
のハニカム、活性炭のハニカムの分解能は夫々７０％と
９５％を示し、又、５０時間後の分解能は本発明のもの
は９０％、他のものは夫々６０％と３５％を示したもの
であり、本発明のガス分解触媒が活性炭や金属酸化物を
単体で使用した場合よりも分解能が優れているのは、前
記吸着材であるシリカゲルへオゾンが物理吸着されるの
で。

該吸着材に担持させた分解剤と吸着されたオゾンとが強
制的に接触分解されて分解効率が高まるものと考えられ
るものである。

本発明の特許請求の範囲第４項に記載のものは、前記吸
着材は粉末状のシリカゲルから成り、該吸着材へオゾン
分解剤である金属酸化物を担持させるものであり、該吸
着材へは、更に粉末状の発熱抵抗体を適宜量で混合させ
るものである。

次に、前記吸着材と発熱抵抗体の混合粉末へ成形助材を
混入させてフィルター状又はハニカム状に成形するもの
であり、該吸着材の両端面を適宜形状の電極対で挟持さ
せ、印加電圧により吸着材を全体的に加熱させるもので
ある。

本発明のガス分解触媒は、例えば、オゾンの有する強い
酸化力を利用して、日用雑貨類等に付着した細菌類や異
臭、悪臭等を取り除くオゾン殺菌脱臭装置、又は空気清
浄機の排気通路内等へ介設させて使用して、排気オゾン
が人体に対して生理的障害を来さない濃度とさせるもの
であり、粉末状のシリカゲルを通気性の良いフェルト、
ペーパー等から成るフィルター状、ハニカム状とした構
造体又は発熱体の全面へ塗料として塗布或いは適宜な方
法で付着させるか、又は、シリカゲルそのものを通気性
の良いフィルター状、又はハニカム状に成形して使用す
るので、排気オゾンをファン等で圧送させた状態でも極
めて効率良く接触させることが出来る。

又、前記吸着材としたシリカゲルは非常に微妙な内部表
面を有しており、オゾン以外の様々な成分も多量に吸着
する性質を有していることから、特に脱臭等にはオゾン
との相乗効果的な使用が可能である。

〔発明の効果〕

本発明は前述の如く、オゾンの吸着材であるシリカゲル
へオゾンの分解剤である金属酸化物を担持させたので、
分解剤と吸着されたオゾンとが強制的に接触分解される
ことは勿論、更に接触効率を高めた形状と発熱体による
均一な加熱によって。

極めて高い分解能を有したガス分解触媒を具現させたも
のであり、金属酸化物を単体で使用した場合の様に、湿
度で性能が劣化することがなく、又。

活性炭を使用した場合等と比較して、安全性や耐久性に
も優れており、経時、経年に亘り高い安定した分解能を
維持して使用できる極めて有意義な発明である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主として有害、有臭ガスである排気オゾンを処理す
   る為のオゾン吸着材を使用したガス分解触媒であって、 前記吸着材は粉末状のシリカゲルから成り、該吸着材へ
   はオゾン分解剤である金属酸化物を担持させると共に、
   前記吸着材をフィルター状或いはハニカム状の構造体又
   は発熱体へ塗布或いは付着させたことを特徴とするガス
   分解触媒。 ２）主として有害、有臭ガスである排気オゾンを処理す
   る為のオゾン吸着材を使用したガス分解触媒であって、 前記吸着材はフィルター状又はハニカム状に成形させた
   シリカゲルから成り、該吸着材へはオゾン分解剤である
   金属酸化物を担持させたことを特徴とするガス分解触媒
   。 ３）主として有害、有臭ガスである排気オゾンを処理す
   る為のオゾン吸着材を使用したガス分解触媒であって、 前記吸着材はフィルター状又はハニカム状に成形させた
   シリカゲルから成り、該吸着材へはオゾン分解剤である
   金属酸化物を担持させると共に、前記吸着材へ発熱体を
   併設させたことを特徴とするガス分解触媒。 ４）主として有害、有臭ガスである排気オゾンを処理す
   る為にオゾン吸着材を使用したガス分解触媒であって、 前記吸着材は粉末状のシリカゲルから成り、該吸着材へ
   オゾン分解剤である金属酸化物を担持させると共に、前
   記吸着材へ粉末状の発熱抵抗体を混合させ、該吸着材と
   発熱抵抗体の粉末をフィルター状又はハニカム状に成形
   すると共に、前記吸着材を電極対で挟持させて、印加電
   圧で加熱させることを特徴とするガス分解触媒。