JPH0512967B2 - - Google Patents

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イス内の悪臭（調理臭、た
ばこ臭、体臭、ペツト及びトイレの臭いなど）の
脱臭方法に関するものである。 従来の技術 家庭やオフイスで発生する悪臭（調理臭たばこ
臭、体臭、ペツト及びトイレの臭いなど）の成分
は、窒素化合物（アンモニア、アミン類、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、二硫化ジメチルなど）、アルデヒド類（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）、脂肪酸及び芳香族化合物など、
多種多様である。 従来、家庭やオフイスで発生するこれら悪臭を
脱臭するには、局所的に消臭する方法と、送風機
と組み合せて脱臭装置として、より広い空間の消
臭をする方法とがある。 局所的に消臭する方法としては、薬剤と発生源
とを化学反応させる方法、芳香剤で悪臭をマスキ
ングする方法などがあげられる。 また、より広い空間を消臭する方法としては、
活性炭やゼオライトで悪臭を吸着する方法および
薬剤を添着した吸着剤に悪臭を濃縮し反応させる
方法などを送風機と組み合わせ消臭する方法があ
る。 この様に様々な脱臭方法が使用されているが、
化学反応させる薬剤、悪臭をマスキングする芳香
剤ともに、悪臭と反応した後、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、脱臭性能はいちじるしく低下する。従
つて、どの場合においても定期的に新しいものと
の交換が必要となつてくる。 さらに、現在悪臭の消臭に最も有効とされてい
る活性炭においても、窒素化合物（アンモニア、
アミン類）とアルデヒド類（ホルマリン、アセト
アルデヒド、アクロレインなど）に対する吸着力
が弱かつた。 発明が解決しようとする課題 ところで活性炭にアンモニア、トリメチルアミ
ンなどの窒素化合物と化学反応をおこす有機酸及
び無機酸を添着することによりこれら窒素化合物
は効果的に消臭することが可能になり、またその
吸着容量は大きい。 一方、ホルマリン、アセトアルデヒド、アクロ
レインなどのアルデヒド類は、活性炭にアニリン
を添着した消臭剤が有効であるが、アニリンの添
着許容が低いため、アルデヒド類の吸着容量が小
さく寿命が短い。最近の家具及び新建材から発生
する臭い、たばこの臭いの成分中には、ホルマリ
ン、アセトアルデヒド等が多量に存在するが、有
効な脱臭方法は見い出されていなかつた。 本発明は、従来脱臭が困難であつたアルデヒド
類及びその他の悪臭物質を効果的に脱臭し、ま
た、長期間その性能を維持することを可能にした
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 上記目的を達成するために、本発明の光触媒に
よる脱臭方法は、酸化イツトリウムと酸化チタン
の混合金属酸化物と、被酸化性化合物及び酸素を
含む存在下で、前記混合金属酸化物に紫外線を照
射する光触媒によるものである。また、この混合
金属酸化物に導電性無機物質を担持したものであ
る。 作 用 本発明者等は、以前より光触媒反応による悪臭
分解、無臭化を研究中であるが、一般に光触媒反
応の触媒として知られている酸化チタン単独使用
に比較して、酸化チタンと酸化イツトリウムが共
存した場合の方がアルデヒド類の酸化分解能力が
極めて高くなることを見い出した。本発明の混合
金属酸化物は、紫外線照射によつて分解を効率良
くおこすものである。 上記混合金属酸化物の作用原理については、現
存詳細に研究中であるが、酸化チタンと酸化イツ
トリウムの混合金属酸化物の価電子帯の電子が紫
外線照射によりエネルギーを得、伝導帯に励起さ
れ、そこで生じた価電帯の正孔は、触媒表面に吸
着している水からの水酸基（OH基）と反応し、
伝導帯に励起された電子は酸素と反応して、活性
の高いOHラジカル、Ｏラジカル、O^- ₂が生じ、こ
れらが、被酸化性化合物を酸化分解するものと推
測される。この様な反応は、酸化チタン単独でも
もちろん起るが、酸化チタンと酸化イツトリウム
の共存している触媒では、それぞれの励起された
電子及び生じた正孔が相関し合い、紫外線からの
エネルギーの利用効率を高めたり、被酸化性化合
物の酸化分解反応を促進したりするものと推測さ
れる。 さらに、酸化イツトリウムと酸化チタンの混合
金属酸化物に、白金、パラジウム、ロジウム、酸
化ルテニウム、銀などの導電性無機物質を担持す
ると、悪臭の無臭化はさらに強力になる。中でも
白金の効果は非常に高い。 実施例 以下、本発明の実施例について説明する。 酸化チタンにはアナターゼ型、ブルカイト型、
ルチル型がある。本発明においてはアナターゼ型
が活性が高く望ましいが他の結晶構造のものでも
良い。 また、酸化イツトリウムとしてはY₂O₃（イツト
リア）を使用する。 導電性無機物質としては、白金が最も効果的で
あるパラジウム、ロジウム、銀などの貴金属や酸
化ルテニウムなどを使用しても良い。 本発明に使用する紫外線は高圧水銀灯、超高圧
水銀灯、低圧水銀灯、キセノン灯などを単独また
は併用することにより発生させる。 本発明に用いる混合金属酸化物は、光源表面に
塗布するか、光源の周囲に支持体を設けてそれに
塗布または含浸するなどして使用する。 次に具体的な実施例について詳細に説明する。
実施例及び比較例１で使用した光触媒は直径68
mm、0.5mmの厚さのアルミナ−シリカ質のセラミ
ツクペーパーにチタンアゾルを含浸した後、400
〜700℃で熱処理した後水酸化イツトリウムの希
薄水溶液をゲル化する前にす速くスプレーし再び
450〜550℃で熱処理するなどの方法で作成した。
実施例２及び比較例２の白金の担持は、上記金属
酸化物を付けたセラミツクペーパに塩化白金酸の
エタノール溶液を含浸し、熱処理して白金微粒子
として担持した。比較例３，４の場合は、それぞ
れの金属酸化物を上記方法で単独にセラミツクペ
ーパに添着し使用した。

【表】 この触媒１をステンレスの台２にのせ、第１図
に示す内容積36のアルミニウム製の反応容器３
の中に、光源４から100mm離れた位置に置いた。
光源４は10ワツトの殺菌灯（紫外線出力約1.8ワ
ツト，主波長254nm）を用いた。この反応容器３
の中に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、フアン５で撹拌して濃度を均
一に初期濃度を測定した。次に殺菌灯を点灯し、
アセトアルデヒドの濃度の経時変化をガスクロマ
トグラフイで調べた。同様の方法で、混合金属酸
化物触媒に紫外線を照射しなかつた場合、触媒を
使用しないで紫外線だけ照射した場合、及びアナ
ターゼ型酸化チタンだけ、または、酸化イツトリ
ウムだけを前述方法でセラミツクペーパに塗布し
た触媒に紫外線を照射した場合とを比較して第２
図に示す。この場合の条件は第１表に示すが、ア
セトアルデヒドの初期濃度は35ppm付近とする。
第２図の横軸は時間（分）、縦軸は濃度に比例す
るガスクロマトグラフのピーク面積である。これ
からあきらかなとおり、酸化チタンと酸化イツト
リウムの混合金属酸化物に紫外線を照射すると、
それらと共存しているアセトアルデヒドと酸素を
含む気体中のアセトアルデヒドは非常に効果的に
分解され無臭化してしまう。さらに、その触媒に
白金を担持した場合、より効果的に分解が進む。
また、酸化チタン、酸化イツトリウムそれぞれ単
独の場合よりも、この混合金属酸化物の方が、よ
り光触媒効果が大きい。さらに、本発明では、ア
セトアルデヒドの光触媒反応における中間生成物
である酢酸、メタノール、アセトンといつた物質
の発生も極めて少ない。 また、本発明では、アセトアルデヒドの分解に
限らず他の悪臭物質である、窒素化合物（アンモ
ニア、アミン類）、硫黄化合物（硫化水素、メチ
ルメルカプタンなど）、ケトン類（アセトンな
ど）、アルコール類（メタノール、エクノールな
ど）、脂肪酸（酢酸など）及び芳香族化合物も酸
化分解し無臭化ができる。 本発明は、単独、あるいは他の吸着剤及び化学
的方法を組み合わせることで、すぐれた脱臭性能
を発揮すると同時に、長期にわたりその性能を維
持することができる。 発明の効果 以上のように本発明方法によれば、酸化イツト
リウムと酸化チタンの混合金属酸化物と、被酸化
性化合物及び酸素を含む気体の存在下で、前記混
合金属酸化物に紫外線を照射するから、酸化イツ
トリウムと酸化チタンとを共存することによつ
て、アルデヒド類の酸化分解能力をきわめて高く
でき、従来消臭することが困難であつたアルデヒ
ド類を低濃度まで分解し無臭化することが可能と
なつたものである。また混合金属酸化物に導電性
無機物質を担持するとその効果はより大きいもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は光触媒の分解性を測定する装置の断面
図、第２図は本発明の実施例におけるアセトアル
デヒドの分解曲線図である。 １……触媒、２……光源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化イツトリウムと酸化チタンの混合金属酸
   化物と、被酸化性化合物及び酸素を含む気体の存
   在下で、前記混合金属酸化物に紫外線を照射する
   光触媒による脱臭方法。 ２ 混合金属酸化物に導電性無機物質を担持した
   請求項１記載の光触媒による脱臭方法。