JPH06327939A - オゾン脱臭用触媒およびその製造方法 - Google Patents
オゾン脱臭用触媒およびその製造方法Info
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- JPH06327939A JPH06327939A JP5145498A JP14549893A JPH06327939A JP H06327939 A JPH06327939 A JP H06327939A JP 5145498 A JP5145498 A JP 5145498A JP 14549893 A JP14549893 A JP 14549893A JP H06327939 A JPH06327939 A JP H06327939A
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オゾン分解能および脱臭性能に優れた長寿命
のオゾン脱臭用触媒を提供する。 【構成】 セラミックス繊維、二酸化チタン、無機質結
合剤、粘土および二酸化マンガンを含むシート状のオゾ
ン脱臭用触媒。セラミックス繊維、二酸化チタン、無機
質結合剤および粘土を含むシートを任意の形状に加工
し、粘土の融着する温度に加熱処理した後、酸化マンガ
ンを担持するオゾン脱臭用触媒の製造方法。
のオゾン脱臭用触媒を提供する。 【構成】 セラミックス繊維、二酸化チタン、無機質結
合剤、粘土および二酸化マンガンを含むシート状のオゾ
ン脱臭用触媒。セラミックス繊維、二酸化チタン、無機
質結合剤および粘土を含むシートを任意の形状に加工
し、粘土の融着する温度に加熱処理した後、酸化マンガ
ンを担持するオゾン脱臭用触媒の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二酸化マンガンを触媒
活性成分とするオゾン脱臭用触媒およびその製造方法に
関する。
活性成分とするオゾン脱臭用触媒およびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年オゾンを利用した悪臭ガスの脱臭、
上水の浄化、殺菌等が行われるようになってきている。
オゾンはその強力な酸化力のため、それらの原因となる
有機物質を酸化分解できるからである。しかし、オゾン
は少量でも有害であるため、外部に漏洩しないようにす
る必要がある。オゾンの浄化法としては、吸着法や触媒
を用いた接触分解法および両者を併用したもの等があ
る。吸着法は、活性炭等を用いており、吸着量が限られ
るため一定時間経過後に再生処理が必要である。一方、
接触分解法は、再生処理を必要としない。触媒として
は、主に金属酸化物が用いられ、オゾン分解活性および
その耐久性の点からマンガンの酸化物が用いられること
が多い。触媒を機器内に組み込む場合には、排気経路内
の圧力損失を小さくするため、コージェライト、ムライ
ト等のセラミックスのハニカム状の基体に無機酸化物の
被膜を形成した後、酸化マンガンを担持した例が多く見
られる。
上水の浄化、殺菌等が行われるようになってきている。
オゾンはその強力な酸化力のため、それらの原因となる
有機物質を酸化分解できるからである。しかし、オゾン
は少量でも有害であるため、外部に漏洩しないようにす
る必要がある。オゾンの浄化法としては、吸着法や触媒
を用いた接触分解法および両者を併用したもの等があ
る。吸着法は、活性炭等を用いており、吸着量が限られ
るため一定時間経過後に再生処理が必要である。一方、
接触分解法は、再生処理を必要としない。触媒として
は、主に金属酸化物が用いられ、オゾン分解活性および
その耐久性の点からマンガンの酸化物が用いられること
が多い。触媒を機器内に組み込む場合には、排気経路内
の圧力損失を小さくするため、コージェライト、ムライ
ト等のセラミックスのハニカム状の基体に無機酸化物の
被膜を形成した後、酸化マンガンを担持した例が多く見
られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の酸化マンガ
ンを用いたオゾン脱臭用触媒は、オゾン分解活性および
脱臭特性は十分であるとはいえない。排ガス浄化に有効
であるハニカム状触媒においても、反応ガスの流れる方
向と触媒連通孔が平行であり、また担持される酸化マン
ガンも表面に偏在するため、接触面積が限られてしまう
からである。その他、酸化マンガン自体を無機結合剤を
用いてハニカム状にした例もあるが、ガス拡散がスムー
ズに行われないため、反応に有効利用される触媒の割合
が小さく、結果的に脱臭性能は低く、また触媒体として
の寿命も満足のいくものではなかった。
ンを用いたオゾン脱臭用触媒は、オゾン分解活性および
脱臭特性は十分であるとはいえない。排ガス浄化に有効
であるハニカム状触媒においても、反応ガスの流れる方
向と触媒連通孔が平行であり、また担持される酸化マン
ガンも表面に偏在するため、接触面積が限られてしまう
からである。その他、酸化マンガン自体を無機結合剤を
用いてハニカム状にした例もあるが、ガス拡散がスムー
ズに行われないため、反応に有効利用される触媒の割合
が小さく、結果的に脱臭性能は低く、また触媒体として
の寿命も満足のいくものではなかった。
【０００４】本発明は、上記従来の欠点を解消し、オゾ
ン分解能および脱臭性能に優れた長寿命のオゾン脱臭用
触媒を提供することを目的とする。
ン分解能および脱臭性能に優れた長寿命のオゾン脱臭用
触媒を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のオゾン脱臭用触
媒は、少なくともセラミックス繊維、二酸化チタン、無
機質結合剤、粘土および二酸化マンガンを含むシート状
体から構成することを特徴とする。本発明のオゾン脱臭
用触媒は、さらにゼオライトを含むことを特徴とする。
媒は、少なくともセラミックス繊維、二酸化チタン、無
機質結合剤、粘土および二酸化マンガンを含むシート状
体から構成することを特徴とする。本発明のオゾン脱臭
用触媒は、さらにゼオライトを含むことを特徴とする。
【０００６】また、本発明のオゾン脱臭用触媒の製造方
法は、少なくともセラミックス繊維、二酸化チタン、無
機質結合剤および粘土を含むシートの１または２以上を
ハニカム状など相互に接触する部分を有する形状に加工
した後、前記粘土の融着する温度に加熱して前記シート
の接触部を融着させ、次に酸化マンガンを担持させるこ
とを特徴とする。ここで、粘土を融着させるための加熱
温度は、６５０〜７９０℃が適当である。
法は、少なくともセラミックス繊維、二酸化チタン、無
機質結合剤および粘土を含むシートの１または２以上を
ハニカム状など相互に接触する部分を有する形状に加工
した後、前記粘土の融着する温度に加熱して前記シート
の接触部を融着させ、次に酸化マンガンを担持させるこ
とを特徴とする。ここで、粘土を融着させるための加熱
温度は、６５０〜７９０℃が適当である。
【０００７】
【作用】本発明は、上記手段のように、セラミックス繊
維を用いることにより、繊維間の空孔によって多孔化し
たシート状の触媒が得られるため、反応ガスの拡散が内
部まで有効に行われる。従って、触媒が有効にオゾン分
解性能および悪臭分子の酸化分解反応の場として機能
し、触媒体として長寿命となる。また、触媒担体である
二酸化チタンをセラミックス繊維とともにシート化して
いるため、二酸化チタンおよび触媒の酸化マンガンが均
一にシートに分散される。従って、反応ガスの拡散が良
好なことと相まって触媒の効率的利用が図れる。
維を用いることにより、繊維間の空孔によって多孔化し
たシート状の触媒が得られるため、反応ガスの拡散が内
部まで有効に行われる。従って、触媒が有効にオゾン分
解性能および悪臭分子の酸化分解反応の場として機能
し、触媒体として長寿命となる。また、触媒担体である
二酸化チタンをセラミックス繊維とともにシート化して
いるため、二酸化チタンおよび触媒の酸化マンガンが均
一にシートに分散される。従って、反応ガスの拡散が良
好なことと相まって触媒の効率的利用が図れる。
【０００８】二酸化チタンの粉末は、アナターゼ型の結
晶構造を有するものが比表面積が大きく触媒担体として
有利である。酸化マンガンは、γ型もしくはβ型のＭｎ
Ｏ2が比表面積が大きいためにオゾンによる悪臭物質の
浄化を効率的に行うことができる。また、無機質結合剤
は、これらの成分を強固に結合させ、また比表面積を増
やす働きをする。さらに、粘土を加えることで触媒シー
トをハニカム状等に加工した後、加熱処理により融着し
て一体の構造体とすることができるので、オゾン脱臭機
器に取り付けるのに有利である。
晶構造を有するものが比表面積が大きく触媒担体として
有利である。酸化マンガンは、γ型もしくはβ型のＭｎ
Ｏ2が比表面積が大きいためにオゾンによる悪臭物質の
浄化を効率的に行うことができる。また、無機質結合剤
は、これらの成分を強固に結合させ、また比表面積を増
やす働きをする。さらに、粘土を加えることで触媒シー
トをハニカム状等に加工した後、加熱処理により融着し
て一体の構造体とすることができるので、オゾン脱臭機
器に取り付けるのに有利である。
【０００９】また、前記融着のための加熱温度は相当高
いので、この加熱処理後に酸化マンガンを担持させれ
ば、加熱処理により酸化マンガンの活性が低下すること
もない。さらに、反応ガスの種類に応じ選択的に吸着作
用を示すゼオライトを混合することで、特定の反応ガ
ス、例えばトリメチルアミンの吸着・酸化分解を促進さ
せることができる。
いので、この加熱処理後に酸化マンガンを担持させれ
ば、加熱処理により酸化マンガンの活性が低下すること
もない。さらに、反応ガスの種類に応じ選択的に吸着作
用を示すゼオライトを混合することで、特定の反応ガ
ス、例えばトリメチルアミンの吸着・酸化分解を促進さ
せることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 ［実施例１］０．１〜１０ｍｍの長さにチョップした平
均繊維径３μｍのアルミノシリケート繊維１０００ｇを
水６００ｋｇに十分に分散させ、懸濁させる。一方、平
均粒径０．２μｍの二酸化チタン粉末３００ｇとベント
ナイト１００ｇおよびコロイダルシリカ６０ｇ（固形分
相当量）を十分に混合し、これを前記懸濁液に混合す
る。次に、この懸濁液中に硫酸アルミニウム１００ｇを
添加した後、アンモニアによって懸濁液のｐＨを５．５
に調整する。次いで、ポリアクリルアミドを加えフロッ
クを形成させた後に、長網式抄紙機で厚み０．５ｍｍの
セラミックスペーパーを作成する。
均繊維径３μｍのアルミノシリケート繊維１０００ｇを
水６００ｋｇに十分に分散させ、懸濁させる。一方、平
均粒径０．２μｍの二酸化チタン粉末３００ｇとベント
ナイト１００ｇおよびコロイダルシリカ６０ｇ（固形分
相当量）を十分に混合し、これを前記懸濁液に混合す
る。次に、この懸濁液中に硫酸アルミニウム１００ｇを
添加した後、アンモニアによって懸濁液のｐＨを５．５
に調整する。次いで、ポリアクリルアミドを加えフロッ
クを形成させた後に、長網式抄紙機で厚み０．５ｍｍの
セラミックスペーパーを作成する。
【００１１】上記のようにして得たセラミックスペーパ
ーとこのセラミックペーパーをコルゲート加工したもの
とを交互に積層してハニカム状に成形した後、７５０℃
で２時間熱処理を施す。この加熱処理により一体に融着
したハニカム状構造体が得られる。このハニカム状構造
体は、直径３０ｍｍ、厚さ６０ｍｍであり、１平方イン
チあたり２００セル有する。次に、このハニカム状構造
体をＭｎ換算で３０重量％の硝酸マンガン水溶液に浸漬
し、３５０℃で２時間熱処理をすることによって二酸化
マンガンを３０ｇ／ｌ担持した触媒体を作成する。
ーとこのセラミックペーパーをコルゲート加工したもの
とを交互に積層してハニカム状に成形した後、７５０℃
で２時間熱処理を施す。この加熱処理により一体に融着
したハニカム状構造体が得られる。このハニカム状構造
体は、直径３０ｍｍ、厚さ６０ｍｍであり、１平方イン
チあたり２００セル有する。次に、このハニカム状構造
体をＭｎ換算で３０重量％の硝酸マンガン水溶液に浸漬
し、３５０℃で２時間熱処理をすることによって二酸化
マンガンを３０ｇ／ｌ担持した触媒体を作成する。
【００１２】［実施例２］０．１〜１０ｍｍの長さにチ
ョップした平均繊維径３μｍのアルミノシリケート繊維
１０００ｇを水６００ｋｇに十分に分散させ、懸濁させ
る。一方、平均粒径０．２μｍの二酸化チタン粉末２０
０ｇ、Ｃａ含有Ｘ型ゼオライト２００ｇ、ベントナイト
１００ｇおよびコロイダルシリカ６０ｇ（固形分相当
量）を十分に混合し、これを前記懸濁液に混合する。次
に、この懸濁液中に硫酸アルミニウム１００ｇを添加し
た後、アンモニアによって懸濁液のｐＨを５．５に調整
し、次いで、ポリアクリルアミドを加えフロックを形成
させた後に、長網式抄紙機でセラミックスペーパーを作
成する。
ョップした平均繊維径３μｍのアルミノシリケート繊維
１０００ｇを水６００ｋｇに十分に分散させ、懸濁させ
る。一方、平均粒径０．２μｍの二酸化チタン粉末２０
０ｇ、Ｃａ含有Ｘ型ゼオライト２００ｇ、ベントナイト
１００ｇおよびコロイダルシリカ６０ｇ（固形分相当
量）を十分に混合し、これを前記懸濁液に混合する。次
に、この懸濁液中に硫酸アルミニウム１００ｇを添加し
た後、アンモニアによって懸濁液のｐＨを５．５に調整
し、次いで、ポリアクリルアミドを加えフロックを形成
させた後に、長網式抄紙機でセラミックスペーパーを作
成する。
【００１３】上記のようにして得たセラミックスペーパ
ーを用いて実施例１と同様にハニカム状に成形し、７５
０℃で２時間熱処理をする。次に、このハニカム状構造
体をＭｎ換算で３０重量％の硝酸マンガン水溶液に浸漬
し、３５０℃で２時間熱処理をすることによって二酸化
マンガンを３０ｇ／ｌ担持した触媒体を作成する。
ーを用いて実施例１と同様にハニカム状に成形し、７５
０℃で２時間熱処理をする。次に、このハニカム状構造
体をＭｎ換算で３０重量％の硝酸マンガン水溶液に浸漬
し、３５０℃で２時間熱処理をすることによって二酸化
マンガンを３０ｇ／ｌ担持した触媒体を作成する。
【００１４】［比較例］コージェライト質のセラミック
スからなる直径３０ｍｍ、厚さ６０ｍｍで、１平方イン
チ当り２００セル有するハニカム状構造体に実施例１で
使用したものと同じ二酸化チタン粉末の被膜を５０ｇ／
ｌ付着させ、焼成後、Ｍｎ換算で３０重量％の硝酸マン
ガン水溶液に二回浸漬した後、３５０℃で２時間焼成
し、酸化マンガンを３０ｇ／ｌ担持した触媒体を作成す
る。
スからなる直径３０ｍｍ、厚さ６０ｍｍで、１平方イン
チ当り２００セル有するハニカム状構造体に実施例１で
使用したものと同じ二酸化チタン粉末の被膜を５０ｇ／
ｌ付着させ、焼成後、Ｍｎ換算で３０重量％の硝酸マン
ガン水溶液に二回浸漬した後、３５０℃で２時間焼成
し、酸化マンガンを３０ｇ／ｌ担持した触媒体を作成す
る。
【００１５】次に、実施例１、２および比較例の触媒
に、温度２５℃、湿度５０％の条件でオゾン１ｐｐｍを
含む空気を空間速度５０，０００ｈ-1で導入し、触媒の
入口側および出口側のオゾン濃度からオゾン分解率を求
めた。その結果を表１に示す。なお、オゾン濃度は、オ
ゾン分析計により測定した。
に、温度２５℃、湿度５０％の条件でオゾン１ｐｐｍを
含む空気を空間速度５０，０００ｈ-1で導入し、触媒の
入口側および出口側のオゾン濃度からオゾン分解率を求
めた。その結果を表１に示す。なお、オゾン濃度は、オ
ゾン分析計により測定した。
【００１６】
【表１】
【００１７】また、温度２５℃、湿度５０％の条件でオ
ゾン１ｐｐｍ、メチルメルカプタン１ｐｐｍを含む空気
を空間速度５０，０００ｈ-1で導入したときのメチルメ
ルカプタンの浄化率を表２に、また同様にオゾン１ｐｐ
ｍ、トリメチルアミン５ｐｐｍを含む空気を導入したと
きのトリメチルアミンの浄化率を表３にそれぞれ示す。
なお、メチルメルカプタンおよびトリメチルアミンの濃
度はガスクロマトグラフィーにより測定した。
ゾン１ｐｐｍ、メチルメルカプタン１ｐｐｍを含む空気
を空間速度５０，０００ｈ-1で導入したときのメチルメ
ルカプタンの浄化率を表２に、また同様にオゾン１ｐｐ
ｍ、トリメチルアミン５ｐｐｍを含む空気を導入したと
きのトリメチルアミンの浄化率を表３にそれぞれ示す。
なお、メチルメルカプタンおよびトリメチルアミンの濃
度はガスクロマトグラフィーにより測定した。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】以上の結果に示すように、本発明の実施例
１、２の触媒は、オゾン分解活性およびメチルメルカプ
タンの浄化率が高く、かつ長寿命であることがわかる。
また、トリメチルアミンに関しては実施例２のゼオライ
ト添加の効果が顕著に現れている。
１、２の触媒は、オゾン分解活性およびメチルメルカプ
タンの浄化率が高く、かつ長寿命であることがわかる。
また、トリメチルアミンに関しては実施例２のゼオライ
ト添加の効果が顕著に現れている。
【００２１】なお、実施例では硝酸マンガンを３５０℃
で２時間熱処理することによってβ-ＭｎＯ2を担持させ
たが、例えば１８０℃で８時間熱処理することによりγ
-ＭｎＯ2を担持させてもよい。また、セラミックス繊維
はアルミノシリケート繊維を用いたが、耐熱性、耐酸化
性を考慮してアルミノボロシリケート、ムライト、ジル
コニア繊維等を用いてもよい。また、粘土としては粘結
剤として優れるベントナイトを用いたが、それより低温
で融着できる木節粘土、セピオライト等を用いてもよ
い。
で２時間熱処理することによってβ-ＭｎＯ2を担持させ
たが、例えば１８０℃で８時間熱処理することによりγ
-ＭｎＯ2を担持させてもよい。また、セラミックス繊維
はアルミノシリケート繊維を用いたが、耐熱性、耐酸化
性を考慮してアルミノボロシリケート、ムライト、ジル
コニア繊維等を用いてもよい。また、粘土としては粘結
剤として優れるベントナイトを用いたが、それより低温
で融着できる木節粘土、セピオライト等を用いてもよ
い。
【００２２】無機質結合剤としては、アルミナゾルやシ
リカゾルを用いることもできる。また、抄紙後、加工時
の強度を増すために、有機結合剤として凝集剤を兼ねて
ポリアクリルアミドを添加したが、ポリビニルアルコー
ル等を用いてもよい。実施例２ではトリメチルアミン用
にＣａ−Ｘ型ゼオライトを用いたが、Ｙ型ゼオライトで
もよく、その他反応ガスに応じてゼオライトを任意に選
択することができる。また、オゾン分解率および悪臭分
子の浄化率を向上させるために少量のＣｕ、Ｃｏ等を添
加してもよい。
リカゾルを用いることもできる。また、抄紙後、加工時
の強度を増すために、有機結合剤として凝集剤を兼ねて
ポリアクリルアミドを添加したが、ポリビニルアルコー
ル等を用いてもよい。実施例２ではトリメチルアミン用
にＣａ−Ｘ型ゼオライトを用いたが、Ｙ型ゼオライトで
もよく、その他反応ガスに応じてゼオライトを任意に選
択することができる。また、オゾン分解率および悪臭分
子の浄化率を向上させるために少量のＣｕ、Ｃｏ等を添
加してもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、オゾン分
解率および脱臭特性に優れた長寿命の触媒を得ることが
できる。また、本発明の触媒は、所定の形状に加工し、
ハニカム状構造体等としてオゾン脱臭器に容易に組み込
むことができる。さらに、反応ガスに対し選択性を示す
ゼオライトを混合することにより、特定の反応ガスにつ
いて浄化性能を向上させることが可能となる。
解率および脱臭特性に優れた長寿命の触媒を得ることが
できる。また、本発明の触媒は、所定の形状に加工し、
ハニカム状構造体等としてオゾン脱臭器に容易に組み込
むことができる。さらに、反応ガスに対し選択性を示す
ゼオライトを混合することにより、特定の反応ガスにつ
いて浄化性能を向上させることが可能となる。
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくともセラミックス繊維、二酸化チ
タン、無機質結合剤、粘土および二酸化マンガンを含む
シート状体からなるオゾン脱臭用触媒。 - 【請求項２】 さらに、ゼオライトを含む請求項１記載
のオゾン脱臭用触媒。 - 【請求項３】 少なくともセラミックス繊維、二酸化チ
タン、無機質結合剤および粘土を含むシートの１または
２以上を相互に接触する部分を有する形状に加工する工
程、、前記粘土の融着する温度に加熱して前記シートの
接触部を融着させる工程、次に酸化マンガンを担持させ
る工程を有することを特徴とするオゾン脱臭用触媒の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145498A JPH06327939A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | オゾン脱臭用触媒およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145498A JPH06327939A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | オゾン脱臭用触媒およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06327939A true JPH06327939A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=15386653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5145498A Pending JPH06327939A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | オゾン脱臭用触媒およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06327939A (ja) |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP5145498A patent/JPH06327939A/ja active Pending
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Legal Events
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