JPH09948A - 無機物粒子の担持方法 - Google Patents
無機物粒子の担持方法Info
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Abstract
スラリーを活性炭基材に塗布したり或いは該スラリー中
に該活性炭基材を浸漬させ、次いで乾燥して活性炭基材
上に酸化チタン粒子を担持する。 【効果】 活性炭基材に酸化チタン粒子を均一に、かつ
強固に担持させることができる。得られる担持物質は吸
着剤、触媒、光触媒、フィルターとして有用である。
Description
子を担持する方法に関する。
種の吸着剤、触媒、光触媒、フィルターなどとして有用
なものである。例えば、特開昭60−235637号公
報には、活性炭にチタン、亜鉛、錫などの金属塩又は酸
化物を担持したものが、硫化水素、メチルメルカプタン
などのイオウ化合物、アンモニア、アミン類などの窒素
化合物などを脱臭する吸着剤として用いられることが開
示されている。また、特開平1−218635号公報に
は、活性炭に酸化チタンなどの光触媒を担持したもの
を、その光触媒作用を利用して悪臭ガスを分解する脱臭
剤として用いることが開示されている。
無機物粒子を水又は有機溶剤に溶解し、これに活性炭を
浸漬させ、次いで乾燥する方法或いは無機物粒子の水分
散スラリーを活性炭基材に塗布し、次いで乾燥する方法
が用いられている。
ラリーを用いて、このスラリーを活性炭基材に塗布した
り或いはこのスラリー中に活性炭基材を浸漬する方法で
は、活性炭が疎水性を有し、水に対する濡れが悪いた
め、スラリーをはじいてしまうことから、活性炭基材に
無機物粒子が均一に、しかも多量に担持されないという
問題がある。また、無機物粒子を有機溶剤に分散したス
ラリーを用いる方法では、乾燥工程での発火の危険が高
く、防爆設備が必要になるなどの問題があり、実際には
実施し難い。さらに、有機溶剤を用いる場合には、活性
炭を成型する際に用いたバインダーが有機溶剤に溶け、
活性炭基材が粉化するという問題があり、成型した活性
炭を使用することができない。
子の水分散スラリーを用いて、活性炭基材に無機物粒子
を均一に、かつ強固に担持する方法を種々検討した結
果、無機物粒子の水分散スラリーに湿潤剤を含有させる
ことにより、活性炭の濡れ性を改善することができ、活
性炭基材の隅々にまで該水分散スラリーが浸透して、無
機物粒子を均一に、かつ多量に担持することができるこ
と、さらに担持した無機物粒子は付着強度が大きく、脱
落が少ないことなどを見出し、本発明を完成した。
粒子を担持する方法を提供することにある。本発明は、
湿潤剤を含有した、無機物粒子の水分散スラリーを活性
炭基材に塗布し或いは該スラリー中に該活性炭基材を浸
漬し、次いで乾燥する方法である。本発明において湿潤
剤とは、活性炭の濡れの作用を増大させる水溶性化合物
であり、アルコール類、ケトン類、カルボン酸類(カル
ボン酸塩、カルボン酸エステルを含む)、スルホン酸類
(スルホン酸塩、スルホン酸エステルを含む)、ハロゲ
ン酸類(ハロゲン酸塩を含む)、ハロゲン化アルキルピ
リジニウム類、第四級アンモニウム塩類、脂肪酸類(脂
肪酸塩、脂肪酸エステルを含む)、アルキル硫酸類(ア
ルキル硫酸塩、アルキル硫酸エステルを含む)、アミノ
酸類(アミノ酸塩、アミノ酸エステルを含む)などを用
いることができる。これらのうちアルコール類、ケトン
類およびカルボン酸類が好ましく、これらの中から選択
される少なくとも一種の湿潤剤を用いるのがよい。
のものであるが、特に沸点が300℃以下の低沸点の化
合物または300℃以下の温度で分解する化合物が好ま
しく、この点からアルコール類の中でも低級アルコー
ル、高級アルコール、多価アルコールがより好ましいも
のである。
トルに対して0.001〜500g程度であり、0.0
01〜150gが好ましく、0.01〜100gがより
好ましく、0.1〜50gが最も好ましい。湿潤剤の含
有量が500gより多いと乾燥工程での発火の危険が高
くなったり、成型した活性炭の粉化といった問題が生じ
る恐れがあるため好ましくない。湿潤剤の含有量は可能
な限り少ない方が好ましい。
は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化
アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅な
どの金属酸化物、硫化カドミウム、硫化インジウムなど
の金属硫化物、炭化チタン、炭化鉄などの金属炭化物、
窒化チタン、窒化鉄などの金属窒化物、銅、金、銀、白
金などの金属などの無機物から選ばれる少なくとも一種
の粒子を用いることができる。本発明において用いる上
記の無機物粒子は粒子径が0.001〜0.3μm、好
ましくは0.005〜0.03μmのものである。
金属酸化物、金属硫化物などの無機化合物粒子の使用が
可能となった。特に、酸化チタンは活性炭基材に担持し
難いものであるが、本発明方法により均一に、かつ多量
に担持することができる。
又は成型体のいずれの形態でも使用可能であるが、成型
体の活性炭基材を用いると、その内部に有する空隙の表
面にまでも無機物粒子を均一に短時間で担持することが
できるため、本発明の効果が顕著に認められる。
は、粉末状活性炭をハニカム状、格子状、顆粒状、板状
などに成型したもの、紙、プラスチック、金属酸化物、
金属などの材質の板状、ハニカム状、格子状などの支持
体に活性炭を付着したもの、活性炭フィルターなどのよ
うに繊維状になるように調製した活性炭を含む。
湿潤剤を含有した無機物粒子の水分散スラリーを活性炭
基材に塗布(吹き付けを含む)したり、該スラリー中に
該活性炭基材を浸漬した後、次いで乾燥することにより
行うことができる。乾燥は普通100〜200℃の温度
で行うが、乾燥後、必要に応じて該温度以上の温度で加
熱処理してもよい。
を示す。 実施例1 二酸化チタン(平均粒子径0.007μm)を水に入れ
て10g/lの水分散スラリーとし、この中に湿潤剤と
してエタノールを水分散スラリー1リットル当たり16
g添加した。次に、このスラリー中にハニカム状に成型
した活性炭基材を5分間浸漬させた後引き上げ、120
℃の温度で2時間乾燥させて、酸化チタン粒子を担持し
た活性炭(試料A)を得た。
いること以外は実施例1と同様に処理して、酸化チタン
粒子を担持した活性炭(試料B)を得た。
ルを用いること以外は実施例1と同様に処理して、酸化
チタン粒子を担持した活性炭(試料C)を得た。
ルを用いること以外は実施例1と同様に処理して、酸化
チタン粒子を担持した活性炭(試料D)を得た。
を用いること以外は実施例1と同様に処理して、酸化チ
タン粒子を担持した活性炭(試料E)を得た。
ールを水分散スラリー1リットル当たり22g用いるこ
と以外は実施例1と同様に処理して、酸化チタン粒子を
担持した活性炭(試料F)を得た。
分散スラリー1リットル当たり24g用いること以外は
実施例1と同様に処理して、酸化チタン粒子を担持した
活性炭(試料G)を得た。
ること以外は実施例1と同様に処理して、酸化チタン粒
子を担持した活性炭(試料H)を得た。
ラリー1リットル当たり21g用いること以外は実施例
1と同様に処理して、酸化チタン粒子を担持した活性炭
(試料I)を得た。
活性剤であるアルキルスルホン酸ナトリウム塩を20g
用いること以外は実施例1と同様に処理して、酸化チタ
ン粒子を担持した活性炭(試料J)を得た。
活性剤であるモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビ
タンを10g用いること以外は実施例1と同様に処理し
て、酸化チタン粒子を担持した活性炭(試料K)を得
た。
g、82g、167g、444gにすること以外は実施
例1と同様に処理して、酸化チタン粒子を担持した活性
炭(試料L〜O)を得た。
実施例1と同様に処理して、酸化チタン粒子を担持した
活性炭(試料P)を得た。
活性炭基材の空隙の表面にまで均一に、しかも多量に担
持されていることが顕微鏡観察により判明した。これに
対して、比較例で得られた試料(P)は、酸化チタン粒
子が活性炭基材の空隙の表面の一部分にしか担持されて
いないことがわかった。また、実施例で得られた試料
(A〜O)は、比較例で得られた試料(P)に比べて、
酸化チタン粉の脱落する量が少ないことから、強固に担
持されていることがわかった。
子の水分散スラリーを活性炭基材に塗布し或いは該スラ
リー中に該活性炭基材を浸漬し、次いで乾燥する方法で
あって、活性炭基材の空隙にまでも水分散スラリーが浸
透するため、無機物粒子を活性炭基材に均一に、かつ強
固に担持することができる。このようにして得られた、
無機物粒子を担持してなる活性炭は、多量の無機物粒子
が担持されているため、吸着特性、触媒活性、光触媒活
性、フィルター特性などに優れていることから、種々の
用途に用いることができる。
断面の表面の構造を示す走査型電子顕微鏡写真である。
断面の表面に存在するチタンの分布の形態を示す走査型
電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型X線分析法による
写真である。
断面の表面の構造を示す走査型電子顕微鏡写真である。
断面の表面に存在するチタンの分布の形態を示す走査型
電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型X線分析法による
写真である。
面の表面の構造を示す走査型電子顕微鏡写真である。
面の表面に存在するチタンの分布の形態を示す走査型電
子顕微鏡を用いたエネルギー分散型X線分析法による写
真である。
Claims (4)
- 【請求項1】 湿潤剤を含有した、無機物粒子の水分散
スラリーを活性炭基材に塗布し或いは該スラリー中に該
活性炭基材を浸漬し、次いで乾燥することを特徴とす
る、活性炭基材に無機物粒子を担持する方法。 - 【請求項2】 湿潤剤がアルコール類、ケトン類および
カルボン酸類から選ばれる少なくとも1種の化合物であ
ることを特徴とする請求項1に記載の、活性炭基材に無
機物粒子を担持する方法。 - 【請求項3】 無機物粒子が酸化チタン粒子であること
を特徴とする請求項1に記載の、活性炭基材に無機物粒
子を担持する方法。 - 【請求項4】 成型した活性炭基材を用いることを特徴
とする請求項1に記載の、活性炭基材に無機物粒子を担
持する方法。
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