JPH10512805A - Pollutant treatment equipment installed in the engine compartment of the vehicle to clean the surrounding air - Google Patents

Pollutant treatment equipment installed in the engine compartment of the vehicle to clean the surrounding air

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JPH10512805A
JPH10512805A JP8522370A JP52237096A JPH10512805A JP H10512805 A JPH10512805 A JP H10512805A JP 8522370 A JP8522370 A JP 8522370A JP 52237096 A JP52237096 A JP 52237096A JP H10512805 A JPH10512805 A JP H10512805A
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Abstract

(57)【要約】 その中に汚染物質を処理するための触媒組成物を含有する容器が、自動車内の周囲空気の通常の流れのパターン内に設置されており、そして好ましくは、そこで該容器を容易に取り外し、そして置き換えそして/又は再使用することができる、ブラケット組み立て部品のような、支持物内に、取り外し可能な様態で設置されている、特に自動車に適応される、汚染物質処理装置。   (57) [Summary] A container containing the catalyst composition for treating contaminants therein is located in a normal flow pattern of ambient air in the vehicle, and preferably the container is easily removed there, and A pollutant treatment device, particularly adapted for motor vehicles, which is removably installed in a support, such as a bracket assembly, which can be replaced and / or reused.

Description

【発明の詳細な説明】 周囲空気の清浄化のための、乗物のエンジン区画室内に設置された汚染物質処理 装置 関連出願 本発明は1995年9月29日出願の米国特許出願第08/537,208号 の一部継続出願である。それはまた1995年9月29日出願の同第08/53 7,206号の一部継続出願であり、そしてそれはまた1995年3月24日出 願の同第08/410,445号の一部継続出願であり、そしてそれは更にまた 1995年1月20日出願の同第08/376,332号の一部継続出願であり 、それらすべての前記出願が本明細書に引用することにより取り入れられている 。 発明の分野 本発明は気体、特に自動車のエンジン区画室を自然に流通する周囲空気から、 汚染物質を除去するための汚染物質処理装置に関する。該装置は、触媒及び/又 は吸着剤を含む汚染物質処理構成部材を含む。本発明は特に、容易に置き換える こと及び/又は再使用することができる、自動車に使用される、更新可能な汚染 物質処理装置に適合される。 発明の背景 気体(例えば空気)からの汚染物質の除去は、気体が清浄化され得るように、 汚染物質を無毒の物質に化学的に転化させ、そして/又は汚染物質を吸収するこ とができる物質に接近して、気体が移動することを必要とする。気体から汚染物 質を除去するための条件を提供するために、空気の流れ及び、ある場合には、特 に、汚染物質の化学的転化を促進するための触媒を使用する場合には、臨海温度 を越える温度まで気体流の 温度を上昇させるための熱源、をもつことが必要である。 このような装置は、汚染物質を無毒の物質に転化させるための、触媒物質を使 用する。このような触媒は、貴金属触媒(例えば、白金、ロジウム等)並びに、 銅、鉄、マンガン等のようなそれほど高価でない卑金属触媒を含む。 ガソリン及びディーゼル排気からの汚染物質の除去のために触媒を使用する系 は自動車産業において一般的である。触媒転化器は、炭化水素、硫黄化合物及び 窒素化合物を含むこのような汚染物質の化学的転化を促進して、二酸化炭素、水 蒸気等のような無毒の気体を生成するための触媒物質を含む装置である。エンジ ンの排気を処理するために自動車産業において使用されるタイプの触媒転化器は 高価でありそして容易に置き換えることができない。最近、EPAは個人が、自 動車から触媒転化器を取り外すことを許可していない。それらは特徴的に、自動 車の生涯にわたり置き換えが好ましくは必要でないような、比較的高濃度の、非 常に高価な触媒が設置されている。 また、空気を通過させる間に隙間の空間の迷路の中に汚染物質を捕捉するため に吸着剤を使用することも当該技術分野で知られている。このような吸着剤の例 には、活性炭素、シリカ、ゼオライト等が含まれる。 自動車の触媒転化器は排気を処理するために使用されるが、一般的に、その中 に含まれる炭化水素、一酸化炭素及びオゾンのような汚染物質を除去するための 、周囲空気を処理するための準備はなされていない。そのような装置は、典型的 な触媒転化器に比較して安価なものでなければならないであろう。従って、その 装置は概括的に比較的安価な触媒物質及び/又は吸着剤を使用し、そして容易に 取り換え及び/又は再使用が 可能でなければならないであろう。 空気中の望ましくない成分を除去するために、閉鎖された空間に導かれた大気 を処理することが公表された。しかし、既に環境中にある汚染物質を処理する努 力はほとんどなされて来なかった;環境はそれ自体の清浄化システムに委ねられ てきた。 環境を前作用的に清浄化することにつき公表している文献は知られている。米 国特許第3,738,088号明細書は、可動性の清浄化装置として、乗物を使 用することにより、周囲空気から汚染物質を清浄化するための空気濾過集成装置 を公表している。種々の要素を、乗物が環境中を走行する間に、周囲空気を清浄 化するために乗物と組み合わせて使用できることが公表されている。特に、空気 流の速度を調節するための、そして種々の濾過手段にその空気を送るための導管 組織につき公表している。濾過部品はフィルター及び電気集塵機を含むことがで きる。一酸化炭素、未燃焼炭化水素、亜酸化窒素及び/又は酸化硫黄、等のよう な非粒状の又はエアゾール状の汚染物質を処理するために、触媒による後濾過が 有用であることが公表されている。 もう1つのこのような文献は、ドイツ特許第43 18 738号で、その明 細書は、外気を物理的及び化学的に清浄化させるための通常のフィルター及び/ 又は触媒のための担体として自動車を使用することを公表している。 もう1つのアプローチは米国特許第5,147,429号明細書に公表されて いる。そこでは、可動の、風媒の空気清浄ステーションが公表されている。特に この特許は、空気を集めるための飛行船に特徴がある。該飛行船はその中に複数 の異なった種類の空気清浄化装置を含有する。 公表された空気清浄化装置には液体スクラバー、濾過器、及びサイクロン型噴霧 スクラバーが含まれる。 前作用的に大気を清浄化させると公表された装置の困難性は、それらが新規の 追加的機器を必要とする点である。米国特許第3,738,088号明細書に公 表の改修された乗物ですら、触媒フィルターを含むことができる導管組織及びフ ィルターを必要とする。 Klaus Hagerに対するドイツ特許第40 07 965号明細書は、オゾンを 転化させるための酸化第二銅及び、一酸化炭素を転化させるための酸化第二銅と 酸化マンガンの混合物、を含んでなる触媒につき公表している。該触媒は、自動 加熱ラジエーター、油冷却機又は充填空気冷却器への被膜として適用することが できる。該触媒被膜は、これもまた気体透過性である熱抵抗性の結合剤を含んで なる。酸化第二銅と酸化マンガンはガスマスクのフィルター中に広範に使用され ており、そして水蒸気により無効化されるという欠点をもつことが記載されてい る。しかし、自動車の表面の熱は運転中に水分を蒸発させる。このように、乾燥 物質を必要としないので、触媒の連続使用が可能である。 従って、周囲の空気流を方向付けるための追加的機器を使用する必要なしに、 周囲の空気の通常の流れのパターン中に設置することができる、汚染物質処理装 置を提供することは、自動車のエンジン区画室を通過する周囲空気流から汚染物 質を除去する当該技術分野において重要な進歩であろう。 発明の要約 本発明は概括的に大気を処理する機器及び方法に関する。特に、本発明は、汚 染物質が自動車のエンジン区画室内の通常の流れのパターン中 を通過するとき、大気の汚染物質の除去をもたらす。本発明によると、汚染物質 は、使用に便利で、比較的安価で、そして本発明の好ましい形態においては容易 に更新可能な汚染物質処理装置により処理することができる。該汚染物質処理装 置は、汚染物質の、無害な副生成物への転化を触媒により促進させること、及び /又は汚染物質を吸着させることにより、大気から汚染物質を除去することがで きる。 より具体的には、本発明は、周囲の空気がエンジン区画室を通過するときに、 周囲空気の少なくとも1種類の通常の流れのパターン中にある、自動車のエンジ ン区画室中に設置された汚染物質処理装置に関する。該汚染物質処理装置は、汚 染物質処理用組成物を含む構造物の形態の、少なくとも1個の汚染物質処理構成 要素を含んでなる。その構造物はエンジン区画室を通過する周囲空気の通常の流 れのパターン中に設置されており、それにより周囲空気に含まれる汚染物質の流 れと連絡する。触媒及び/又は吸着剤を含む可能性がある汚染物質処理組成物は 、汚染物質を転化させそして/又は捕捉し、それにより汚染物質を周囲空気から 除去する。次に汚染物質のない周囲空気が大気中に返還される。 本発明の重要な態様によると、自動車のエンジン区画室に入る周囲空気は、エ ンジン区画室内の通常の流れのパターン中を流れることを許される。特に、エン ジン区画室には具体的な位置に向かって周囲空気を導く目的のための特別の機器 は供給されていない。その代わり、本発明の汚染物質処理装置は、その唯一の目 的が、汚染物質と汚染物質処理組成物の間の有効な接触を可能にすることである ように、周囲空気の少なくとも1種類の通常の流れのパターン中に設置されてい る。 本発明の好ましい態様において、汚染物質処理装置は、ラジエーターに出 入りして 通過する周囲の空気の流れと連絡するように、自動車のラジエーターに近接して 設置される。該汚染物質処理装置はまた、これらのエンジン区画室の構成要素は 、具体的に周囲空気の少なくとも1種類の通常の流れのパターン中にあるため、 空気調和装置コンデンサー、空気充填冷却器及び/又はラジエーター送風機に近 接して設置することもできる。 本発明のもう1つの好ましい態様において、汚染物質処理装置には、該汚染物 質処理装置が周囲空気から汚染物質をもはや除去することができない場合に、汚 染物質処理構成要素を容易に更新する(例えば取り換えるか又は再使用する)こ とができるようなブラッケット集成装置のような支持手段が提供されている。 本明細書で使用される、「大気」の術語は、地球を取り巻く空気の塊を意味す る。「周囲空気」の術語は、自動車のエンジン区画室を通常流れるか又は汚染物 質処理装置の方向に吸引されるか押し出される大気を意味する。それは、付随的 にか又は加熱装置によるかどちらによっても、加熱された空気を含むことを意図 されている。該装置は、汚染物質を無毒性の物質に転化させる触媒組成物及び/ 又は、少なくとも実質的に汚染物質を含まない気体を提供するために汚染物質を 吸着するための吸着剤、を含有することができる。これもまた本明細書で使用さ れる、「触媒組成物」の術語は、触媒物質、吸着剤又はそれらの組み合わせ物を 含有する組成物を意味することを意図する。 「通常の流れのパターン」の術語は、自動車の通常の操作に必要な乗物の構成 要素のみを含有するエンジン区画室を通る、周囲空気の流路を意味するであろう 。 「更新可能な」の術語は、汚染物質処理装置が、周囲空気から汚染物 質を除去する目的のために、容易に置き換え又は再使用することができることを 意味することができる。「エンジン区画室」の術語は、通常の広範な意味におい て、アンダーシャシ及びボンネットのみならず、グリル、後部防火壁及び側部フ ェンダーの凹みにより区画された空間内に含まれる自動車のすべての構成部品を 含むために使用されるであろう。エンジン区画室内に含まれる自動車の構成部品 の例には、空気調和装置コンデンサー、ラジエーター、少なくとも1個の送風機 、エンジン、空気充填冷却器(中間冷却器又は最終冷却器とも呼ばれる)、流体 用容器(ブレーキ液、トランスミッション液、油等のため)等が含まれる。エン ジン区画室はそれが自動車の前部、後部又は中間部に設置されていようと関係な く、これらの構成部品を含む。 本発明は周囲空気中の汚染物質を処理するための組成物、方法及び製品に関す る。このような汚染物質は具体的には、0から400ppb(十億分の一部)、よ り具体的には1から300ppb、そして更により具体的には1から200ppbのオ ゾン;0から30ppm(百万分の一部)、そしてより具体的には1から20ppmの 一酸化炭素;並びに2から3000ppbの、C2からC20オレフィン類のような不 飽和炭化水素化合物及び、アルコール、アルデヒド、エステル、エーテル、ケト ン等のような一部酸化された炭化水素、を含んでなる可能性がある。その他の存 在する汚染物質は、酸化窒素及び酸化硫黄を含む可能性がある。オゾンに対する 全国周囲空気性状基準(National Ambient Air Quality Standard)は120ppb であり、一酸化炭素に対するものは9ppmである。汚染物質処理組成物は、大気 中に存在する汚染物質の、不快でない物質への転化のための触媒作用に有用な触 媒組成物を含む。代替的には、吸着時に破 壊することができるか、又はその後に更に処理するために貯蔵することができる 、汚染物質を吸着するための、汚染物質処理組成物として、吸着組成物を使用す ることができる。このような組成物は、引用することにより本明細書に取り込ま れている、“Vehicle having Atmosphere Pollutant Treating Surface(大気汚 染物質処理面をもつ乗物)”と題する共通して譲渡された米国特許出願明細書、 本件と同時出願で、第 号と付けられた代理人ドケット番号(attorney docket number)第3777C号中に公表されている。 汚染物質を無害な化合物又は害のより少ない化合物に転化させる補助ができる 触媒組成物が使用可能である。有用で好ましい触媒組成物は、オゾンの、酸素を 生成させる反応を触媒させ、一酸化炭素の、二酸化炭素を生成させる反応を触媒 させ、そして/又は炭化水素の、水及び二酸化炭素を生成させる反応を触媒させ る組成物を含む。炭化水素の反応を触媒させるための特異的で好ましい触媒は、 C2から約C8のモノ−オレフィンのような、2個から20個の炭素及び少なくと も1個の二重結合をもつ低分子量の不飽和炭化水素の反応の触媒作用のために有 用である。このような低分子量の炭化水素はスモッグを発生させるのに十分に反 応性であることが証明されている。反応させることができる具体的なオレフィン は、プロピレン及びブチレンを含む。有用で好ましい触媒は、オゾン及び一酸化 炭素の両者;及び好ましくはオゾン、一酸化炭素及び炭化水素、の反応を触媒す ることができる。 オゾン − オゾンを処理するために有用で好ましい触媒組成物は、Mn23 及びMnO2のような酸化物を含むマンガン化合物を含んでなる組成物、好まし くは、α−MnO2を含んでなる組成物、そして最も好 ましくは、クリプトメランを含む。その他の有用で好ましい組成物は、MnO2 とCuOの混合物を含む。特定の好ましい組成物は、CuOとMnO2を含有す るホプカライト(hopcalite)及び、より好ましくは、MnO2、CuO及びAl23を含有し、Carus Chemical Co.により販売されているカルライト(Carulite)(R) を含んでなる。代替的組成物は、触媒として有効量のパラジウム成分がその 上に分散されている耐火性金属酸化物担体を含んでなり、そして好ましくはまた マンガン成分も含む。共沈されたジルコニアと酸化マンガンの担体上の貴金属成 分、好ましくは白金成分を含んでなる触媒もまた有用である。この共沈担体の使 用は白金成分を、オゾンを処理するために使用できるようにするのに特に有効で あることが判明した。オゾンの酸素への転化をもたらし得るもう1つの組成物は 、炭素、並びに、炭素、二酸化マンガン、Cerulite(R)及び/又はホプカライト (hopcalite)上に担持されたパラジウム又は白金、を含んでなる。アルミナの ような、耐火性酸化物上に担持されたマンガンもまた有用であることが判明した 。 一酸化炭素 − 一酸化炭素を処理するための有用で好ましい触媒は、その上 に触媒として有効量の白金又はパラジウム成分、好ましくは白金成分が分散され ている、耐火性金属酸化物担体を含んでなる組成物を含む。一酸化炭素を処理す るための、最も好ましい触媒組成物は、耐火性金属酸化物上、好ましくはチタニ ア上に担持された還元白金群成分を含んでなる。有用な触媒物質は、金属及びそ れらの化合物を含む、白金群成分を含む、貴金属成分を含む。このような金属は 、白金、パラジウム、ロジウム及びルテニウム、金及び/又は銀成分から選ぶこ とができる。白金はまたオゾンの触媒的反応をもたらすであろう。共沈ジルコニ アと 二酸化マンガンの担体上の貴金属成分、好ましくは白金成分を含んでなる触媒も また有用である。この触媒の態様は還元されていることが好ましい。一酸化炭素 を二酸化炭素に転化させ得るその他の有用な組成物は、炭素上又は、二酸化マン ガンを含んでなる担体上に担持された白金成分を含む。このような汚染物質を処 理する好ましい触媒は還元されている。一酸化炭素を処理するために有用なもう 1つの組成物は、白金群金属成分、好ましくは白金成分、耐火性酸化物担体、好 ましくはアルミナ及びチタニア並びに、好ましくは金属酸化物の形態の、タング ステン成分及びレニウム成分から選ばれる少なくとも1種類の金属成分、を含ん でなる。 炭化水素 − C2から約C20のオレフィン及び具体的にはプロピレンのよう なC2からC8モノオレフィンを含む不飽和炭化水素、及び引用されたような一部 酸化された炭化水素を処理するための、有用で好ましい触媒組成物は、還元白金 成分及び、白金成分のための耐火性金属酸化物担体を含んでなる、不飽和炭化水 素のための好ましい組成物による、一酸化炭素の反応の触媒時における使用のた めに引用されたものと同じ種類のものであることが判明した。好ましい耐火性金 属酸化物担体はチタニアである。炭化水素を二酸化炭素と水に転化させることが できる、その他の有用な組成物は、炭素上又は、二酸化マンガンを含んでなる担 体上に担持された白金成分を含む。このような汚染物質を処理するための好まし い触媒は還元されている。炭化水素を転化させるために有用なもう1つの組成物 は、白金群金属成分、好ましくは白金成分、耐火性酸化物担体、好ましくはアル ミナ及びチタニア並びに、タングステン成分及びレニウム成分から選ばれる、好 ましくは金属酸化物の形態の、少な くとも1種類の金属成分を含んでなる。 オゾン及び一酸化炭素 − オゾン及び一酸化炭素の両者を処理することがで きる有用で好ましい触媒は、その上に貴金属成分が分散されている耐火性金属酸 化物担体のような担体を含んでなる。耐火性酸化物担体はセリア、アルミナ、シ リカ、チタニア、ジルコニア、及びそれらの混合物からなる群から選ばれる担体 成分を含んでなる可能性がある。ジルコニアと酸化マンガンの共沈物もまた、貴 金属の触媒成分の担体として有用である。最も好ましくは、この担体は白金成分 とともに使用されそして触媒が還元形態にある。この単一の触媒はオゾン及び一 酸化炭素の両者を有効に処理することが判明した。その他の有用で好ましい貴金 属成分はパラジウム及びまた白金成分から選ばれる貴金属成分、好ましくはパラ ジウムを含んでなる。セリア担体のパラジウム成分との組み合わせ物はオゾン及 び一酸化炭素の両者の処理に有効な触媒をもたらす。オゾン及び一酸化炭素両者 を処理するためのその他の有用で好ましい触媒は白金群成分、好ましくは白金成 分又はパラジウム成分、そしてより好ましくは、チタニア上に又はジルコニアと シリカの組み合わせ物上の白金成分を含む。オゾンを酸素に、そして一酸化炭素 を二酸化炭素に転化させることができるその他の有用な組成物は、炭素上又は、 二酸化マンガンを含んでなる担体上、に担持された白金成分を含む。好ましい触 媒は還元されている。 オゾン、一酸化炭素及び炭化水素 − オゾン、一酸化炭素及び炭化水素、具 体的には低分子量のオレフィン(C2から約C20)及び具体的には、C2からC8 のモノオレフィン及び引用されたような一部酸化された炭化水素、を処理するこ とができる有用で好ましい触媒は、担体、好 ましくは、その上に貴金属成分が分散されている耐火性金属酸化物担体を含んで なる。耐火性金属酸化物担体はセリア、アルミナ、チタニア、ジルコニア及びそ れらの混合物からなる群から選ばれる担体成分、最も好ましくはチタニアを含ん でなる可能性がある。有用で好ましい貴金属成分は、パラジウム及び白金成分、 最も好ましくは白金成分、を含む白金群成分から選ばれる貴金属成分を含んでな る。チタニア担体の、白金成分との組み合わせ物は、オゾン、一酸化炭素及び低 分子量の気体のオレフィン化合物を処理するための最も有効な触媒をもたらすこ とが判明した。適宜な還元剤により、該白金群成分を還元することが好ましい。 オゾンを酸素に、一酸化炭素を二酸化炭素に、そして炭化水素を二酸化炭素に転 化させることができるその他の有用な組成物は、炭素上、二酸化マンガンを含ん でなる担体上、又は酸化マンガンとジルコニアの共沈物質を含んでなる担体上に 担持された白金成分を含む。好ましい触媒は還元されている。 前記の組成物は汚染物質処理装置に被覆させることにより適用することができ る。特に好ましい組成物は、周囲条件又は周囲操作条件において、オゾン、一酸 化炭素及び/又は不飽和の、低分子量オレフィン化合物の分解反応を触媒する。 周囲条件とは大気の条件である。周囲操作条件とは、汚染物質処理装置を加熱す る目的の付加的なエネルギーの使用をせずに、乗物の通常の操作中の汚染物質処 理装置の、温度のような条件を意味するであろう。オゾンの反応を触媒する好ま しい触媒は、5から30℃の低い範囲における周囲条件においてオゾンの反応を 触媒し得ることが判明した。 種々の触媒組成物は組み合わされ、そして組み合わされた被膜が汚染 物質処理装置に適用され得る。代替的には、装置の異なった表面又は同一表面の 異なった部分を、異なった触媒組成物により被覆させることができる。 本発明の方法及び機器は、汚染物質を周囲大気条件において処理することがで きるように設計されている。本発明は、たとえ周囲条件においてすら、そして、 具体的には少なくとも0℃からの、好ましくは10から105℃、そしてより好 ましくは40から100℃の乗物表面温度において、このような汚染物質を分解 するのに有用な、適宜な触媒で、オゾンを処理するのに、特に有用である。一酸 化炭素は40から105℃の、大気接触面温度で処理されることが好ましい。低 分子量の炭化水素、特に、C2からC20のオレフィン、そして特にC2からC8の モノオレフィンのような少なくとも1個の不飽和結合をもつ不飽和炭化水素は、 40から105℃の温度で処理されることが好ましい。オゾン、一酸化炭素及び /又は炭化水素の転化率は、汚染物質処理装置に関する大気の温度及び空間速度 に依存する。 従って、本発明は、最も好ましい態様において、既存の乗物、特に自動車に対 して機械的特徴又はエネルギー源の付加なしで、大気中に存在するオゾン、一酸 化炭素及び/又は炭化水素濃度を少なくとも減少させることができる。更に、触 媒反応は、通常の周囲操作条件において実施されるので、自動車の構造又は操作 方法の変更を必要としない。 本発明の機器及び方法は概括的に大気を処理することに関するが、閉鎖された 空間中の空気の量を処理するために機器の改修物を使用することを熟考されるこ とは評価できるであろう。例えば、汚染物質処理装置をもつ自動車は、工場、鉱 山及びトンネル内の空気を処理するために使 用することができる。このような機器はこのような環境で使用される乗物を含む ことができる。 本発明の好ましい態様は、大気接触面の周囲操作温度における汚染物質の分解 に関するが、周囲温度又は、大気接触面の周囲操作温度よりも高い触媒反応温度 をもつ汚染物質を処理することも望ましい。このような汚染物質は、炭化水素及 び酸化窒素及び、ある程度の一酸化炭素を含む。これらの汚染物質は具体的には 、少なくとも100から450℃の範囲内の、より高い温度で処理することがで きる。これは例えば、補助的な、加熱された触媒表面の使用により達成すること ができる。補助的な加熱された表面の語により、表面を加熱する補助的な手段が あることを意味する。好ましい補助的な、加熱された表面は、当業者に知られた 種類の、電気的に加熱された触媒金属ハネカムのような、電気的に加熱された触 媒モノリスの表面である。電気は、自動車内に存在するようなバッテリー又は発 電機により供給される。触媒組成物はあらゆる周知の酸化及び/又は還元触媒、 好ましくは、耐火性酸化物担体上に担持された、白金、パラジウム、ロジウム、 等のような貴金属群金属を含んでなる三元触媒(TWC)である可能性がある。 補助的で加熱された触媒表面は、汚染物質を更に処理するために汚染物質処理装 置と組み合わせて、そして好ましくはその下流で使用することができる。 前記のように、後の酸化又はそれに続く除去のために炭化水素及び/又は粒状 物質のような汚染物質を吸着するためにもまた、吸着組成物を使用することがで きる。有用で好ましい吸着組成物は、ゼオライト、その他の分子ふるい、炭素、 及び、酸化カルシウムのような第IIA群のアルカリ土類金属の酸化物を含む。炭 化水素及び粒状物質は0℃から11 0℃で吸着することができ、そしてその後で、その後に触媒反応又は灰化が続く 、脱着により処理することができる。 本発明の更新可能な装置は、自動車、空気調和装置又は、その中に気体流(例 えば空気流)が存在するその他の装置内に容易に設置、及び置き換え及び/又は 再使用ができる。該更新可能な装置は概括的に、自動車のエンジン区画室を通過 する周囲空気の通常の流れのパターン中のどこにでも置くことができる。該装置 は、周囲空気の温度を装置に接触する前に上昇させることができるように熱源( 例えばラジエーター)に近接して置かれるか、あるいは熱がその他の方法により 供給されることが好ましい。 周囲空気は、自然の風の流れにより、又は好ましくは、送風機等のような空気 を引き込む手段の使用により、汚染物質処理装置と接触させるように引き込まれ る。例により、送風機はトンネル内に、あるいは空気調和系又は送風機、好まし くは、自動車の通常の冷却系中に使用される自動車内の標準的送風機、の一部と して設置することができる。送風機は具体的には、バッテリー、好ましくは自動 車に使用される12ボルトのバッテリー、太陽パネル等のような動力により操作 される。 図面の簡単な説明 同様な引用文字が同様な部品を示す下記の図面は、本発明の態様を具体的に示 し、そして本出願の請求の範囲の形成部分により包含されるように本発明を限定 する意図はない。 図1はラジエーターの後方部に設置された、本発明の汚染物質処理装置の設置 されたトラックのエンジン区画室の側部切断面の略図である。 図2は本発明の単一の汚染物質処理装置の好ましい態様の遠近図であ り; 図3は単一の支持体中の複数の汚染物質処理装置を示す、図2に類似の略図で あり; 図4は本発明の単一の汚染物質処理装置のもう1つの態様の遠近図であり; 図5は汚染物質処理装置を清浄化するための清浄化集成装置を示す、図2に類 似の略図であり; 図6は汚染物質処理装置を清浄化するための清浄化組み立て部品のもう1つの 態様を示す、図5に類似の略図であり; 図7は汚染物質処理装置に接触する前の空気を加熱するための熱循環装置を示 す、図2に類似の略図であり; 図8は汚染物質処理装置を加熱するための加熱組み立て部品を示す、図2に類 似の略図であり; 図9はクリプトメランのIRスペクトルであり;そして 図10はブラッグ角2Θに対する平方根目盛りを使用した数値で示される、ク リプトメランに対するXRDパターンである。 発明の詳細な説明 本発明は概括的に、周囲空気が自動車のエンジン区画室内の通常の流れのパタ ーン内を移動するとき、周囲空気中の汚染物質を処理するための、汚染物質処理 装置に関する。 本発明は図1−8により示される付記の図面を参照して当業者により理解され るであろう。本発明の汚染物質処理装置は、大気中で乗物を運行する手段を有す るどんな自動車に関連してでも使用することができる。乗物が大気中を運行する 際、その上に設置された汚染物質処理組成物(例 えば、触媒又は吸着剤)を含んでなる汚染物質処理装置は、周囲空気中に運ばれ る粒状物質及び/又は気体状汚染物質を含む種々の汚染物質に遭遇する。汚染物 質は汚染物質処理組成物により触媒的に反応されるか又は吸着されて、比較的汚 染物質の少ない周囲空気流を生成し、それが大気中に返還される。 該乗物が、車輪、帆、ベルト、軌道等の、乗物を推進する中継手段を有するあ らゆる適宜な乗物であり得ることは、当業者により認識されるであろう。このよ うな手段は、ガソリン又はジーゼル燃料、エタノール、メタノール、のような化 石燃料動力を使用するエンジン、メタンガスのような燃料に動力化されるガスエ ンジン、風力駆動用の帆又はプロペラによるような風力、太陽力又は、電池運転 自動車におけるような電力、を含むあらゆる適宜な動力手段により駆動され得る 。乗物は乗用車、トラック、バス、汽車、ボート、汽船、飛行機、飛行船、気球 等を含む。実例により、そして具体的な目的のためのみに、図1に示されたトラ ックを、本発明をより詳細に説明するために使用する。 図1において、数字20で示される、エンジン区画室内に種々の乗物の構成部 品を含むトラック10を示す。エンジン区画室20は前部のグリル12、後部の 防火壁14、上部のボンネット16及び底部のアンダーシャシ18により区画さ れる。エンジン区画室はまた側部フェンダーの凹み(図に示されていない)によ り区画されている。エンジン区画室20内に含まれる乗物の構成部品は、空気調 和装置コンデンサー22、空気充填冷却器24、ラジエーター26、ラジエータ ーに連結した送風機28及びエンジン30を含むがそれらに限定はされない。エ ンジン区画室内にはその他の乗物用構成部品が存在する可能性があるが簡略化の ために図示されなかったことは理解されるであろう。更に、エンジン区画室20 及びその中のそれぞれの乗物構成部品の位置は自動車の前部、後部又は中間部に 位置する可能性があることを理解されるであろう。 自動車が運行している時、周囲空気はグリル12又はアンダーシャシ18を通 って、エンジン区画室に侵入することが出来る。一部の周囲空気はまた側部のフ ェンダーの壁(示されていない)とボンネット16の交叉部から入り込むかも知 れない。それぞれの場合、周囲空気はエンジン区画室を通過する通常の流れのパ ターンをもつ。図1において、矢印Aはグリル12から侵入する周囲空気の通常 の流れのパターンの一例を示す。矢印Bはアンダーシャシ18から侵入する周囲 空気の通常の流れのパターンの一例を示す。矢印Cは側部フェンダーの凹みとボ ンネットの交叉部からエンジン区画室20に侵入する周囲空気の通常の流れのパ ターンの一例を示す。 本発明によると、汚染物質処理装置はエンジン区画室を通る、周囲空気の少な くとも1種類の通常の流れのパターンの中に設置される。汚染物質処理装置は、 触媒物質を含有する触媒組成物及び/又は周囲空気から汚染物質を除去する吸着 剤、を含む構造物である。再度図1において、数字32により示される汚染物質 処理装置は矢印A−Cにより表されるように、周囲空気の通常の流れのパターン の中に設置されている。汚染物処理装置32は、それがどこの入口から(例えば 、矢印A又はB又はCに表される)でも、あるいは複数の入口(例えば矢印A− C)からでも、周囲空気の通常の流れのパターンの中にある限り、エンジン区画 室20内のどこにでも設置されてよいことは理解されるであろう。 図1において特に示され、そして本発明により好まれるように、汚染 物質処理装置32はラジエーター26の後方部に配置され、それにより周囲空気 がラジエーターを通過するときに、周囲空気に供給される熱を利用する。汚染物 質処理装置32はまた、その他の場所と並んで、ラジエーター26の前部、空気 充填冷却器24の後部又は前部、ラジエーター送風機28の後部又は前部にも設 置することができる。 本発明の好ましい形態において、汚染物質処理装置は、それを更新可能にさせ 得る、すなわち容易に置き換え又は再使用される支持手段によりエンジン区画室 内に設置される。 図2において、汚染物質処理装置はブラケット組み立て部品の形態の支持部品 により支持された、ラジエーターの後方部で、自動車のボンネットの下部に設置 されていることが示されている。支持部品は、以下に詳細に説明されるように、 汚染物質処理装置を容易に取り外しそして置き換え又は再使用することを可能に する。 汚染物質処理装置32は、その中に触媒組成物で被覆された基材を有する、容 器34を含む。容器34は、底部38及び、容器34を受け入れるための領域4 2を区画する、向かい合う壁40をもつ、ブラケット組み立て部品36中にはま り込む。ブラケット組み立て部品36は、触媒組成物を含有する容器34を容易 に領域42に挿入し、そして装置の取り替え又は清浄化が必要な際にそれを取り 外すことができる、開口した上部44をもっていることが認められよう。ブラケ ット組み立て部品36は好ましくは、容器34がブラケット内に留まることを確 保しそして自動車が運行中にもたらされる運動のような、それらの望ましくない 運動を抑制するためのフランジ46を含む。 図2の態様に示されるように、1個の容器34がブラケット組み立て 部品36中に挿入される。容器34は側部で固定されるか又は、設置及び取り外 しを容易にするために、上部にハンドル48を設置することができる。触媒組成 物が消耗されるか又はその目的の機能をもはや果すことができない時、ハンドル 48を持ち上げるか又は容器の側部をつかむことにより消耗された容器を取り外 し、そして新鮮な触媒組成物を含む容器と置き換える。代替的には、消耗容器を 取り外しそして、汚染物質、油、塩等のような破壊くず等を洗い落とし、それに より触媒組成物を再使用し得るように再生させることができる。それらが触媒組 成物の触媒作用又は吸着作用に悪影響を与えない限りは、市販の洗浄液を使用で きるが、好ましい洗浄液は水である。次に、清浄化された容器をブラケット組み 立て部品36中に再度挿入し、空気中からの汚染物質を除去するために再使用す ることができる。 通常の操作中、乗物は、乗物10の前部33を最初に大気に接触させながら前 方に運行する。具体的には、乗物はジェット飛行機については毎時約1,000 マイル(1,609km)までの速度で空中を運行する。陸上の乗物及び水上の乗 物は具体的には、毎時300マイル(483km)までの、より具体的には、毎時 200マイル(322km)までの速度で、また自動車に対しては、毎時100マ イル(161km)までの、そして具体的には毎時5ないし75マイル(8kmない し121Km)で運行する。ボートのような海上の乗物は具体的には、毎時30マ イル(48km)までの、そして更に具体的には、毎時2から20マイル(3kmか ら32km)の速度で運行する。本発明の方法によると、乗物、具体的には自動車 又は陸上を基礎にする乗物が空気中を運行する際、汚染物質処理装置と周囲空気 の間の相対速度(又は面速度)は、毎時0から100マイル(1 61km)、そして具体的には自動車で、毎時2から75マイル(3から120km )で、更に具体的には毎時5から60マイル(8から97km)である。面速度は 汚染物質処理装置に対する空気の速度である。 ラジエーター送風機28をもつトラック10のような自動車において、自動車 が空気中を運行するときに、これらの部品を通過する空気に加えて、送風機は大 気を、グリル12を通してエンジン区画室20及び、特に図1に示されたように 、空気調和装置コンデンサー22、空気充填冷却器24及び/又はラジエーター 26中に引き込む。自動車がアイドリングしている時は、ラジエーター26中に 引き込まれる空気の相対的面速度は具体的には、約5から15mph(8kmから2 4km/h)の範囲内にある。ラジエーター送風機28は、自動車が大気中を運行す る時に、ラジエーター26を通過する空気の流量率を変化させる。典型的な自動 車が70mph(113km/h)のスピードで大気中を接近してくる時、空気の流入 面速度は約25mph(40km/h)である。自動車は、ラジエーター送風機を使用 する自動車の設計に応じて、アイドリング中に送風機を使用する時のように低い 面速度から、自動車の速度に応じて、約100%の面速度までの面速度を有する 。しかし、具体的には、汚染物質処理装置に対する空気の面速度は、アイドル時 の面速度プラス乗物の速度の0.1から1.0倍であり、そしてより具体的には その0.2から0.8倍である。 本発明によると、大量の空気を比較的低い温度で処理することができる。これ は乗物が大気中を運行する時に起こる。ラジエーター、空気調和装置コンデンサ ー及び充填空気冷却器を含む乗物の高表面積の構成部品は特に、空気の流れに遭 遇する大きい正面の面積をもつ。しかし、こ れらの装置は、比較的狭い、具体的には約3/4インチ(1.9cm)の深さから 約2インチ(5cm)の深さで、通常は3/4インチから21/2インチ(6.4cm )の深さの範囲にある。このような装置の正面に接触する大気の直線速度は具体 的には、毎時20マイル(32km)まで、そしてより具体的には、5から15マ イル(8から24km)である。空気が触媒の付いた乗物の構成部品を通過する時 に、処理される空気量の指標は通常、空間速度、又はより正確には毎時容量空間 速度(VHSV(volume hourly space velocity))と呼ばれる。これは、触媒 物質の容量を通過する毎時の空気量(触媒要素の容量に応じた)として測定され る。それは、触媒基材の立法フィートで割った、毎時の空気の立法フィートに基 づく。触媒基材の容量は、正面の面積×空気の流れの方向の深さ又は軸の長さで ある。代替的には、毎時容量空間速度は、1時間に処理される触媒物質の量に基 づく触媒の量の数字である。本発明の触媒部品の、比較的短い軸の深さのため、 空間速度は比較的高い。本発明により処理することができる、空気の毎時容量空 間速度は、毎時百万以上である可能性がある。毎時5マイル(8km)のこれらの 部品1個に対する空気の面速度は、毎時300,000のような高い空間速度を もたらす可能性がある。本発明によると、触媒は毎時250,000から750 ,000の、そして具体的には毎時300,000から600,000の高い範 囲の空間速度で大気中の汚染物質を処理するように設計されている。これは、本 発明による汚染物質処理組成物を含有する乗物の部品の、比較的低い周囲温度及 び周囲の操作温度においてすら実施される。 容器34は基材並びに、例えばその基材上に被覆させたような、それと結合さ れた触媒組成物、を含有する。汚染物質処理組成物は好ましく は、触媒組成物又は吸着組成物である。有用で好ましい触媒組成物は、それが表 面と接触する時の空気の空間速度において、そして接触地点の温度において、目 的の汚染物質の反応を触媒的に誘起させることができる組成物である。具体的に は、これらの触媒反応は、約0℃から130℃の、より具体的には約20から1 05℃のそして更により具体的には、約40℃から100℃の、汚染物質処理装 置の表面に接触する大気の温度範囲で起こるであろう。ある反応が起こる限りに おいてその反応の効率には制限はない。少なくとも1%の転化効率から、できる だけ高い効率までが好ましい。有用な転化効率は好ましくは、少なくとも約5% であり、より好ましくは少なくとも約10%である。好ましい転化は、特定の汚 染物質及び汚染物質処理組成物に依存する。オゾンがある触媒組成物により処理 される場合、転化効率は約30%から40%より大きく、好ましくは、約50% より大きく、そしてより好ましくは、約70%より大きいことが好ましい。一酸 化炭素の転化効率は約30%より大きく、そして好ましくは、約50%より大き いことが好ましい。炭化水素及び部分的に酸素化された炭化水素の転化効率は少 なくとも約10%、好ましくは少なくとも約15%、そして最も好ましくは、少 なくとも約25%であることが好ましい。これらの転化率は、汚染物質処理装置 が約110℃までの周囲操作条件にある場合、特に好ましい。これらの温度は、 乗物の通常の操作時に典型的に経験される表面温度である。以下に詳細に考察さ れるような、電気的に加熱された触媒のモノリス、格子、スクリーン、ガーゼ等 をもつことによるような、汚染物質処理装置の補助的加熱物質がある場合、転化 効率は約90%を越え、そしてより好ましくは、約95%を越えることが好まし い。転化効率は、触媒組成物の存在 下で反応する、空気中の具体的な汚染物質のモルパーセントを基礎にする。 オゾン処理触媒組成物は、非化学量論的二酸化マンガン(例えば、MnO(1.5 -2.0) )を含む、二酸化マンガン及び/又は、Mn23を含むマンガン化合物を 含んでなる。名目上はMnO2と称される、好ましい二酸化マンガンは、Mn816 のような、酸化物に対するマンガンのモル比が、約1.5から2.0であるよ うな化学式をもつ。二酸化マンガンMnO2を100重量パーセントまでが、オ ゾンを処理するための触媒組成物中に使用することができる。入手できる代替的 組成物は、二酸化マンガン及び、酸化第二銅単独又は酸化第二銅とアルミナのよ うな化合物を含んでなる。 有用で好ましい二酸化マンガンは、名目上1から2の、酸素に対するマンガン のモル比をもつ、アルファ二酸化マンガンである。有用なアルファ二酸化マンガ ンは、それらのすべての文献が引用されて本明細書中に取り込まれている、オー ヤング氏(O'Young)等に対する米国特許第5,340,562号;また O'Youn g,Hydrothermal Synthesis of Manganese Oxides with Tunnel Structures pre sented at the Symposium on Advances in Zeolites and Pillared Clay Struct ures presented before the Division of Petroleum Chemistry,Inc.American Chemical Society New York City Meeting,August 25-30,1991 342ページか ら及び McKenzie,the Synthesis of Birnessite,Cryptomelane,and Some Othe r Oxidesand Hydroxides of Manganese,Mineralogical Magazine,December 19 71,Vol.38,pp.493-502 に公表されている。本発明の目的のための、好まし いアルファ二酸化マンガンはホランダイト (BaMn816・xH2O)、クリプロメラン(KMn816・xH2O)、マンジロ イト(NaMn816・xH2O)及びコロナダイト(PbMn816・xH2O)で あり得る2×2のトンネル構造物である。 本発明中で有用な二酸化マンガンは好ましくは、150m2/gより大きな、より 好ましくは200m2/gより大きな、更により好ましくは250m2/gより大きな、 そして最も好ましくは275m2/gより大きな表面積をもつ。このような物質の上 限は、300m2/g、325m2/g又は更に350m2/gまでの高さになり得る。好ま しい物質は200−350m2/g、好ましくは250−325m2/gそして最も好ま しくは275−300m2/gの範囲にある。組成物は好ましくは、以下に記載する 種類の結合剤を含んでなり、そこで好ましい結合剤はポリマーの結合剤である。 組成物は更に、貴金属成分を含んでなり、そこで好ましい貴金属成分は貴金属の 酸化物、好ましくは白金群金属の酸化物、そして最も好ましくは、パラジウム黒 もしくは白金黒とも呼ばれるパラジウムもしくは白金の酸化物である。パラジウ ム黒もしくは白金黒の量は、マンガン成分及び貴金属成分の重量の、0から25 重量%の範囲にある可能性があり、有用な量は、約1から25重量%及び5から 15重量%の範囲にある。 ポリマー結合剤をも含有する、アルファ酸化マンガンのクリプトメラン形態を 含んでなる組成物の使用は、0から400ppbの濃度範囲で、そして毎時300 ,000から650,000の空間速度でラジエーターを通過する空気流におい て、50%を越える、好ましくは60%を越える、そして最も好ましくは、75 −85%のオゾンの転化率をもたらすことができる。クリプトメランの一部が2 5%重量部までそして好ましくは、15−25%重量部をパラジウム黒(PdO )で置換される場 合には、前記の条件におけるオゾン転化率は粉末反応容器を使用して95−10 0%の範囲にある。 好ましいクリプトメラン二酸化マンガンは2から10nmの範囲の、そして好ま しくは5nm未満の結晶サイズを有する。それは250℃から550℃の温度範囲 で、そして好ましくは500℃未満で300℃を越えた範囲で、少なくとも1. 5時間そして好ましくは少なくとも2時間から約6時間で、か焼させることがで きる。 好ましいクリプトメランは前記の参考文献及びオーヤング及びマッケンジー( O'Young and McKenzie)に対する特許明細書に記載されたように製造することが できる。クリプトメランはMnCl2、Mn(NO32、MnSO4及びMn(C H3COO)2からなる群から選ばれる塩を含むマンガン塩を、過マンガン酸塩化 合物と反応させることにより製造することができる。クリプトメランは過マンガ ン酸カリウムを使用して製造され;ホランダイトは過マンガン酸バリウムを使用 して製造され;コロナダイトは過マンガン酸鉛を使用して製造され;そしてマン ジロイトは過マンガン酸ナトリウムを使用して製造される。本発明中で有用なア ルファマンガンは1種類又は数種類のホランダイト、クリプトメラン、マンジロ イト又はコロナダイト化合物を含有し得ることが認められている。クリプトメラ ンを製造する時ですら、少量の、ナトリウムのようなその他の金属イオンが存在 する可能性がある。アルファ二酸化マンガンを製造する有用な方法は、引用され て本明細書に取り込まれている前記の参考文献に記載されている。 本発明に従う、使用のための好ましいアルファマンガンはクリプトメランであ る。好ましいクリプトメランは、特に表面の無機の陰イオンが 「クリーン」であるか又はそれらを実質的に含まない。このような陰イオンには クリプトメランを形成する方法の過程で導入される、塩素、硫酸及び硝酸イオン を含むことができる。クリーンなクリプトメランを製造する代替法は、カルボン 酸マンガン、好ましくは酢酸マンガン、を過マンガン酸カリウムと反応させるこ とである。か焼されたこのような物質の使用が「クリーン」であることが判明し た。無機陰イオンを含有する物質の使用は、約60%までの、オゾンの酸素への 転化をもたらすことができる。「クリーン」な表面をもつクリプトメランの使用 は約80%までの転化をもたらす。 カルボン酸塩は、か焼の過程中に焼き払われると考えられる。しかし、無機の 陰イオンは、か焼中ですら表面上に残る。硫酸イオンのような無機陰イオンは、 水溶液又は僅かに酸性の水溶液により洗い落とすことができる。アルファ二酸化 マンガンは、「クリーン」なアルファ二酸化マンガンであることが好ましい。有 意な量の硫酸陰イオンを除去するために、クリプトメランを約60℃から100 ℃で、約半時間洗浄することができる。硝酸陰イオンは同様な方法で除去するこ とができる。「クリーン」なアルファ二酸化マンガンは図19に示されるような IRスペクトルをもち、図20に示されるようなX線回折(XRD)パターンに おいて特定される。このようなクリプトメランは好ましくは、200m2/gを越え る、そしてより好ましくは250m2/gを越える表面積を有する。図19に示され る、最も好ましいクリプトメランのIRスペクトルの検討により、炭酸、硫酸及 び硝酸基に帰すことができるピークがないことを特徴とする。炭酸基の期待され るピークは1320と1520周波数の範囲に現れ;そして硫酸基のピークは9 50と1250周波数の範囲 に現れる。図20は実施例23において調製された高表面積クリプトメランの粉 末X線回折パターンである。本発明において有用なクリプトメランのX線パター ンは、小さい微細結晶サイズ(〜5−10nm)によりもたらされる広範なピーク により特徴付けられる。図20に示されるような、CuKa光線を使用した、ク リプトメランの大体のピーク位置(±0.15°2Θ)及び大体の相対強度(± 5)は 2Θ/相対強度−12.1/9;18/9;28.3/10;37.5 /100;41.8/32;49.7/16;53.8/5;60.1/13; 55.7/38;及び68.0/23である。 本発明において有用なクリプトメランの好ましい製造法は、マンガン塩の酸性 水溶液を過マンガン酸カリウム溶液と混合させることを含んでなる。マンガン塩 の酸性溶液は好ましくは0.5から3.0のpHをもちそして、0.5から5. 0規定そしてより好ましくは1.0から2.0規定の濃度のあらゆる通常の酸、 好ましくは酢酸を使用して酸性にすることができる。それを50℃から110℃ の温度範囲で撹拌することにより、混合物はスラリーを形成する。スラリーを濾 過し、濾液を75℃から200℃の温度範囲で乾燥させる。生成されたクリプト メランの結晶は、具体的には200m2/gから350m2/gの範囲の表面積を有する 。 その他の有用な組成物は二酸化マンガン及び、場合によっては酸化銅及びアル ミナ並びに、少なくとも1種類の、二酸化マンガン上に、そして存在する場合に は酸化銅とアルミナ上に担持された白金群金属のような貴金属成分、を含んでな る。有用な組成物は、100重量%までの、40から80重量%、そして好まし くは50から70重量%の二酸化マンガン並びに、10から60重量%そして具 体的には30から50重量 %の酸化銅を含有する。有用な組成物は、約60%の二酸化マンガン及び約40 %の酸化銅であるホプカライト;並びに60から75重量%の二酸化マンガン、 11から14重量%の酸化銅及び15から16%の酸化アルミニウムを含有する と報告されているCarulite(R)200(Carus Chemical Co.から発売)を含む。Caru lite(R)の表面積は約180m2/gであると報告されている。450℃におけるか 焼は、活性に有意な影響を与えずに、約50%、Carulite(R)の表面積を減少さ せる。マンガン化合物を300℃から500℃で、そしてより好ましくは350 ℃から450℃でか焼させることが好ましい。550℃におけるか焼は、表面積 及びオゾン処理活性の著しい喪失をもたらす。酢酸とのボールミル粉砕及び基材 上への被覆化の後の Carulite(R)のか焼は、基材への被膜の付着性を改善させ得 る。 オゾンを処理するその他の組成物は、二酸化マンガン成分及び、白金群金属成 分のような貴金属成分を含んでなり得る。両者の成分とも触媒としては活性であ るが、二酸化マンガンはまた貴金属成分を担持することができる。白金群金属成 分は好ましくは、パラジウム及び/又は白金成分である。白金群金属化合物の量 は組成物の約0.1から約10重量パーセント(白金群金属の重量を基礎にして )の範囲にある。好ましくは、白金が存在する場合、それは0.1から5重量パ ーセントの量であり、担持物質の容量を基礎にした、汚染物質処理触媒容量に対 する有用で好ましい量は、約0.5から約70g/ft3の範囲にある。パラジウム 成分の量は好ましくは、組成物の約2から約10重量%の範囲にあり、汚染物質 処理触媒容量に対する有用で好ましい量は約10から約250g/ft3の範囲にあ る。 種々の有用で好ましい汚染物質処理触媒組成物、特に、貴金属触媒成分のよう な、触媒として活性な成分を含有する組成物は、耐火性酸化物担体のような適宜 な担持物質を含んでなることができる。好ましい耐火性酸化物は、シリカ、アル ミナ、チタニア、セリア、ジルコニア及びクロミア並びにそれらの混合物からな る群から選ぶことができる。より好ましくは、担持物質は、アルミナ、シリカ、 チタニア、シリカ−アルミナ、シリカ−ジルコニア、ケイ酸アルミニウム、アル ミナジルコニア、アルミナ−クロミア及びアルミナ−セリアからなる群から選ば れる、少なくとも1種類の活性化された、高表面積の化合物である。耐火性酸化 物は、具体的には約0.1から約100μm、そして好ましくは1から10μmの 範囲の粒子サイズをもつバルクの粒状の形態又は、これも、約1から約50nmの 、そして好ましくは約1から約10nmの範囲の粒子サイズをもつゾル形態を含む 適宜な形態にすることができる。好ましいチタニアのゾルの担体は約1から約1 0nmの、そして具体的には約2から5nmの範囲の粒子サイズをもつチタニアを含 んでなる。 好ましい担体としては酸化マンガンとジルコニアの共沈物質もまた有用である 。この組成物は、引用により本明細書に取り込まれた、米国特許第5,283, 041号明細書中に引用されたように製造することができる。簡単に言うと、こ の共沈担持物質は好ましくは、5:95から95:5の重量比の;好ましくは1 0:90から75:25の比率の;より好ましくは10:90から50:50の 重量比の;そして最も好ましくは15:85から50:50の比率のマンガン及 びジルコニウム金属を含んでなる。有用で好ましい態様は、20:80の重量比 のMn:Zrを含んでなる。米国特許第5,283,041号明細書は、酸化マ ンガン成分及びジルコニア成分の共沈物質を製造するための好ましい方法につき 記載している。米国特許第5,283,041号明細書中に引用されたように、 酸化ジルコニア及び酸化マンガン物質は、オキシ硝酸ジルコニウム、酢酸ジルコ ニウム、オキシ塩化ジルコニウム、又はオキシ硫酸ジルコニウムのような適宜な 酸化ジルコニウムの前駆物質の水溶液及び、硝酸マンガン、酢酸マンガン、二塩 化マンガン又は二臭化マンガンのような適宜な酸化マンガン前駆物質を混合する こと、pH8−9を得るのに十分量の水酸化アンモニウムのような塩基を添加す ること、生成された沈澱物を濾取すること、水で洗浄すること、及び450℃− 500℃で乾燥させることにより製造することができる。 オゾンを処理するための触媒のための有用な担体は、耐火性の酸化物担体、好 ましくはアルミナ及びシリカ−アルミナから選ばれ、より好ましい担体は、約1 から10重量%のシリカ及び、90から99重量%のアルミナを含んでなるシリ カ−アルミナ担体である。 一酸化炭素を処理するための白金群金属を含んでなる触媒のための有用な耐火 性酸化物担体は、アルミナ、チタニア、シリカ−ジルコニア、及びマンガン−ジ ルコニアから選ばれる。一酸化炭素を処理するための触媒組成物のための好まし い担体は、米国特許第5,145,825号明細書に引用されたジルコニア−シ リカ担体、米国特許第5,283,041号明細書に引用されたマンガン−ジル コニア担体及び、高表面積のアルミナである。一酸化炭素の処理のために最も好 ましいものはチタニアである。チタニア担体をもつ還元触媒は、対応する非還元 触媒よりも、より大量の一酸化炭素の転化をもたらした。 低分子量の炭化水素、特に、2個から約20個の炭素、そして具体的 には、2個から約8個の炭素原子をもつ、低分子量のオレフィン炭化水素、並び に部分的に酸化された炭化水素のような炭化水素を処理するための触媒のための 担体は好ましくは、アルミナ及びチタニアを含む耐火性金属酸化物から選ばれる 。一酸化炭素を処理するための触媒と同様に、還元触媒がより大きい炭化水素の 転化をもたらす。一酸化炭素及び低分子量のオレフィンの有意な転化のみならず 、高いオゾン転化率を有する触媒組成物をもたらすので、有用であることが判明 したチタニア担体が特に好ましい。150m2/gより大きい、そして好ましくは、 約150から350m2/gの範囲の、好ましくは200から300m2/gの、そして より好ましくは、225から275m2/gの表面積;水銀ポロシメーターに基づい て測定された、0.5cc/gより大きい、具体的には0.5から4.0cc/gの範囲 の、そして好ましくは、約1から2cc/gの多孔度;並びに0.1から10μmの 範囲の粒子サイズをもつ、高表面積で多孔質の耐火性酸化物、好ましくは、アル ミナ及びチタニアもまた有用である。有用な物質は、約260m2/gの表面積、1 .4から1.5cc/gの多孔度をもち、そしてラロッシュ社(LaRoche Industries )により販売されているVersal GL アルミナである。 一酸化炭素及び/又は炭化水素の処理における使用のための、白金のための好 ましい耐火性担体は二酸化チタニアである。チタニアはバルクの粉末状で又は二 酸化チタニアゾルの形態で使用することができる。該触媒組成物は、好ましくは 、チタニアゾルを含む硝酸白金のような溶液状で、流体媒体中に白金群金属を添 加することにより製造することができ、ゾルが最も好ましい。次いで、得られた スラリーを、ラジエーター、金属モノリス基材又はセラミックの基材のような大 気処理表面のような 適宜な基材上に被覆させることができる。好ましい白金群金属は白金化合物であ る。前記の方法により得られた白金チタニアゾル触媒は、周囲操作温度において 一酸化炭素及び/又は炭化水素の酸化のための高い活性を有する。チタニアゾル と組み合わせることができる白金成分以外の金属成分は金、パラジウム、ロジウ ム及び銀成分を含む。還元白金群成分、好ましくは、一酸化炭素処理のために好 ましいと記載されているチタニウム触媒上の白金成分はまた、炭化水素、特にオ レフィン系炭化水素の処理のために有用で好ましいことが判明した。 好ましいチタニアゾルの担体は、約1から約10nm、そして具体的には約2か ら5nmの範囲の粒子サイズをもつチタニアを含んでなる。 好ましいバルクのチタニアは、約25から120m2/gの、そして好ましくは5 0から100m2/gの表面積;並びに約0.1から10μmの粒子サイズをもつ。 特定の好ましいバルクのチタニア担体は、45−50m2/gの表面積、約1μmの 粒子サイズをもち、そしてDeGussa社によりP−25として販売されている。 好ましいシリカ−ジルコニア担体は1から10パーセントのシリカ及び90か ら99パーセントのジルコニアを含んでなる。好ましい担体の粒子は、それらの 上の、触媒の金属成分もしくは成分類の分散を高めるために、高い表面積、例え ば100から500平方メートル/グラム(m2/g)の表面積、好ましくは150 から450m2/g、より好ましくは200から400m2/gを有する。好ましい耐火 性金属酸化物担体はまた、約145nmまでの半径をもつ穴、例えば、約0.75 から1.5立法センチメートル/グラム(cm3/g)、好ましくは約0.9から1 .2cm3/gの高い多孔度を有し、そして多孔度の少なくとも約50%の穴のサイ ズ 範囲は、5から100nm半径の穴によりもたらされる。 有用なオゾン処理触媒は、少なくとも1種類の貴金属成分、好ましくは耐火性 酸化物担体のような適宜な担体上に分散されたパラジウム成分を含んでなる。該 組成物は、貴金属(金属であって酸化物でない)及び担体の重量を基礎にして、 0.1から20.0重量%、そして好ましくは0.5から15重量%の、耐火性 酸化物担体のような担体上の貴金属を含んでなる。パラジウムは好ましくは、2 から15重量パーセント、より好ましくは5から15重量パーセント、そして更 により好ましくは、8から12重量パーセントの量で使用される。白金は好まし くは、0.1から10重量パーセント、より好ましくは0.1から5.0重量パ ーセントそして更により好ましくは2から5重量パーセントで、使用される。パ ラジウムは酸素を生成するためのオゾンの反応を触媒するのに最も好ましい。担 持物質は前記に引用された群から選ぶことができる。好ましい態様において、更 に、前記に引用されたようなバルクのマンガン成分、あるいは貴金属、好ましく はパラジウム成分、と同一もしくは異なる耐火性酸化物担体上に分散されたマン ガン成分を使用することができる。汚染物質処理組成物中に、パラジウム及びマ ンガン金属の重量を基礎にして、マンガン成分を、80重量パーセントまで、好 ましくは50重量パーセントまで、より好ましくは1から40重量パーセント、 そして更により好ましくは5から35重量パーセントにすることができる。言い 換えると、好ましくは約2から30重量パーセントそして好ましくは2から10 重量パーセントのマンガン成分が存在する。触媒の充填は触媒容量の立法フィー ト当たり20から250グラムそして好ましくは約50から250グラム(g/ft3 )のパラジウムである。触媒容量とは 最終的触媒組成物の総容量であり、従って気体流の通過によりもたらされる隙間 の空間を含む、空気調和装置コンデンサー又はラジエーターの総容量を含む。概 括的にパラジウムの充填量が高いほど、オゾンの転化率が大きくなる、すなわち 、処理された空気流中におけるオゾンの分解の百分率が大きくなる。 約40℃から50℃の温度において、アルミナ担体組成物上のパラジウム/マ ンガン触媒により達成されるオゾンの酸素への転化は、オゾン濃度が0.1から 0.4ppmの範囲にありそして面速度が約10マイル/時(16.1km/時)であ る場合、約50モルパーセントであった。アルミナ触媒上の白金を使用すると、 より低い転化が達成された。 酸化マンガンの前記の共沈生成物を含んでなる担体並びに、好ましくは白金及 びパラジウムから選ばれた、そして最も好ましくは白金の、貴金属を担持するた めに使用されるジルコニウム、の使用は特に興味深い。白金はこの共沈担体上に 使用されると、特に有効であることが判明した点において特に興味深い。白金の 量は、金属白金及び共沈担体を基礎にして0.1から6重量パーセント、好まし くは0.5から4重量パーセント、より好ましくは1から4重量パーセント、そ して最も好ましくは2から4重量パーセントの範囲にすることができる。オゾン 処理のための白金の使用はこの担体上で特に有効であることが判明した。更に、 以下に考察するように、この触媒は、一酸化炭素の処理のために有用である。貴 金属は白金であり、触媒は還元されたものが好ましい。 触媒によりオゾンを酸素に転化させるためのその他の有用な触媒は、ともに本 明細書に引用により取り込まれている、米国特許第4,343,776号及び同 第4,405,507号明細書中に記載されている。有 用で最も好ましい組成物は、1994年2月25日に出願されそして、引用によ り本明細書に取り入れられている、“Light Weight,Low Pressure Drop Ozone Decomposition Catalyst for Aircraft Applications(飛行機の使用のための、 軽量の、圧力による低下の少ないオゾン分解触媒)”と題する、共通して譲渡さ れた米国特許出願第08/202,397号で、今は米国特許第5,422,3 31号明細書中に公表されている。しかしオゾンを酸素に転化させ得るその他の 組成物は、炭素、並びに炭素、二酸化マンガン、Carulite(R)、及び/又はホプ カライト上に担持されたパラジウム又は白金を含んでなる。前記に引用されたよ うな耐火性酸化物上に担持されたマンガンもまた有用であることが判明した。 一酸化炭素処理用触媒は好ましくは、好ましくは白金及びパラジウム成分から 選ばれ、そして最も好ましくは白金成分である、少なくとも1種の貴金属成分を 含んでなる。組成物は、貴金属の量は貴金属(金属であって、金属の成分でない )及び担体の重量に基づいて、耐火性酸化物担体のような適宜な担体上の貴金属 の成分を0.01から20重量パーセント、そして好ましくは0.5から15重 量パーセント含んでなる。白金は最も好ましく、そして好ましくは0.01から 10重量パーセント、そしてより好ましくは0.1から5重量パーセント、そし て最も好ましくは1.0から5.0重量パーセントの量で使用される。パラジウ ムは2から15重量パーセント、好ましくは5から15重量パーセント、そして 更により好ましくは8から12重量パーセントの量で有用である。好ましい担体 はチタニアであり、前記のように、チタニアゾルが最も好ましい。ラジエーター のようなモノリス構造物上に又はその他の大気接 触面上に充填される際、触媒の充填物は好ましくは、触媒容量の立法フィート当 たり白金を約1から150グラム(g/ft3)(37g/m3から5556g/m3)、そ してより好ましくは、10から100グラム(370から3700g/m3)、そし て/又は触媒容量のうちパラジウムを20から250グラム(740から740 0g/m3)そして好ましくは50から250グラム(g/ft3)(1851から92 59g/m3)である。好ましい触媒は還元されている。 一酸化炭素を処理する代替的で好ましい触媒組成物は、酸化マンガンとジルコ ニアの前記の共沈物上に担持された貴金属成分を含んでなる。共沈物質は前記の ように生成される。ジルコニアに対するマンガンの好ましい比率は、約5:95 から95:5;約10:90から75:25;約10:90から50:50;そ して約15:85から25:75であり、好ましい共沈物質は20:80の酸化 マンガン対ジルコニアの比率を有する。白金金属を基礎にした、共沈物質上に担 持された白金のパーセントは、約0.1から6、好ましくは約0.5から4、よ り好ましくは約1から4、そして最も好ましくは約2から4重量パーセントであ る。触媒は好ましくは還元されている。触媒は粉末状で又は担持基材上に被覆さ せた後に還元させる。一酸化炭素を二酸化炭素に転化させることができるその他 の有用な組成物は、炭素上又は二酸化マンガンを含んでなる担体上に担持された 白金成分を含む。 炭化水素、具体的には不飽和炭化水素、より具体的には、2個から約20個の 炭素原子をもつ、そして特には2個から8個の炭素原子をもつ不飽和モノオレフ ィン、並びに前記の種類の、部分的に酸化されている炭化水素、を処理する触媒 は、好ましくは白金及びパラジウムから選ば れ、そして白金が最も好ましい、少なくとも1種類の貴金属成分を含んでなる。 有用な触媒組成物は、一酸化炭素を処理するための使用について記載されたもの を含む。炭化水素を処理するための組成物は、貴金属の量は貴金属(金属成分で なく)及び担体の重量を基礎にして、耐火性酸化物担体のような適宜な担体上の 貴金属成分を0.01から20wt.%そして好ましくは0.5から15wt.%を含ん でなる。白金は最も好ましく、そして0.01から10wt.%の量、そしてより好 ましくは0.1から5wt.%の量で、そして最も好ましくは1.0から5wt.%の量 で使用される。自動車のラジエーターのようなモノリス構造物上に又はその他の 大気に接触する面上に充填される場合、触媒の充填量は好ましくは、触媒容量の 1立法フィート当たり約1から150グラム(37から5556g/m3)の白金で あり、そしてより好ましくは10から100グラムの白金(g/ft3)(370か ら3700g/m3)である。好ましい耐火性酸化物担体は、好ましくは、セリア、 シリカ、ジルコニア、アルミナ、チタニア及びそれらの混合物から選ばれ、アル ミナ及びチタニアが最も好ましい耐火性金属酸化物である。好ましいチタニアは 、前記に引用されたような特徴をもち、チタニアゾルが最も好ましい。好ましい 触媒は還元されている。 一酸化炭素及び炭化水素の両者の酸化のために有用な触媒は概括的に、一酸化 炭素又は炭化水素のどちらかを処理するために有用であると前記に引用されたも のを含む。一酸化炭素及び、不飽和オレフィンのような炭化水素の両者の処理の ために良好な活性をもつことが判明した、最も好ましい触媒は、好ましいチタニ ア担体上に担持された白金成分を含んでなる。組成物は好ましくは結合剤を含ん でなり、そして、約0.8か ら1.0g/inの量で適宜な担持構造物上に被覆させることができる。好ましい白 金濃度は、チタニア担体上の白金金属の約2から6、そして好ましくは約3から 5重量パーセントの範囲にある。有用で好ましい基材のセル密度は平方インチあ たり約300から400セルに等しい。触媒は好ましくは、適宜な還元剤を使用 して、粉末として、又は被覆させた物質上で還元される。好ましくは触媒は、約 1から12時間、約200から500℃において、残りは窒素を伴う、約7%の 水素を含んでなる気体流中で還元される。最も好ましい還元又は生成温度は、約 2から6時間にわたり400℃である。この触媒は、長時間の曝露後、100℃ までの高い温度の空気及び湿った空気中で高い活性を維持することが判明した。 オゾン及び一酸化炭素の両者を処理することができる有用な触媒は、耐火性酸 化物担体のような適宜な担体上の、少なくとも1種類の貴金属成分、最も好まし くは、パラジウム、白金及びそれらの混合物から選ばれた貴金属、を含んでなる 。有用な耐火性酸化物担体は、セリア、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリ カ及び、前記に引用されたようなジルコニアとシリカの混合物を含む、それらの 混合物を含んでなる。組成物は貴金属及び担体の重量を基礎にして、担体上の貴 金属成分を約0.1から20.0重量パーセント、好ましくは約0.5から15 重量パーセント、そしてより好ましくは約1から10重量パーセント含んでなる 。パラジウムは好ましくは約2から15重量パーセント、そしてより好ましくは 約3から8重量パーセントで使用される。白金は、好ましくは約0.1から6重 量パーセント、そしてより好ましくは、約2から5重量パーセントの量で使用さ れる。好ましい組成物は、その中で耐火性成分 がセリアを含んでなりそして貴金属成分がパラジウムを含んでなるような組成物 である。この組成物は比較的高いオゾン及び一酸化炭素の転化をもたらした。 貴金属、好ましくは白金群金属、より好ましくは、白金及びパラジウム成分か ら選ばれたもの、そして最も好ましくは、白金成分並びに、前記に引用された酸 化マンガンとジルコニアの共沈物質、を含んでなる組成物もまた好ましい。触媒 粉末又は適宜な基材上への被膜の形態の触媒を含有する、この前記に引用された 貴金属は還元形態にある。好ましい還元条件は、前記に引用されたものを含み、 最も好ましい条件は、7%の水素及び93%の窒素を含んでなる、還元性気体中 で、約250℃から350℃で、約2から4時間である。この触媒は、一酸化炭 素及びオゾンの両者の処理において特に有用であることが判明した。オゾンを酸 素にそして一酸化炭素を二酸化炭素に転化させるために有用なその他の組成物は 、炭素、二酸化マンガン、又は更にマンガン成分を含んでなる耐火性酸化物担体 上に担持された白金成分を含んでなる。 オゾン、一酸化炭素及び炭化水素、並びに部分的に酸化された炭化水素を処理 することができる有用で好ましい触媒は、貴金属成分、好ましくは、耐火性酸化 物担体のような適宜な担体上の白金成分を含んでなる。有用な耐火性酸化物担体 はセリア、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカ及び、前記に引用されたよ うな、ジルコニアとシリカの混合物を含む、それらの混合物、を含んでなる。酸 化マンガンとジルコニアの前記の共沈物質を含む担体もまた有用である。 組成物は、貴金属及び担体の重量を基礎にして、耐火性担体上の貴金属成分を 約0.1から20重量パーセント、好ましくは約0.5から1 5重量パーセント、そしてより好ましくは1から10重量パーセント含んでなる 。炭化水素成分が二酸化炭素及び水に転化させることを要求する場合、白金が最 も好ましい触媒であり、そして好ましくは、約0.1から5重量パーセントそし てより好ましくは、2から5重量パーセントの量で使用される。特別の態様にお いて、前記に引用された触媒並びに、マンガン成分を含んでなる触媒のような、 オゾンの処理のために特に好ましい触媒、を含む触媒類の組み合わせ物があり得 る。マンガン成分は、場合によっては白金成分と組み合わせることができる。マ ンガン及び白金は同一の又は異なった担体上にあることができる。汚染物質処理 組成物中に、貴金属及びマンガンの重量を基礎にして、約80重量パーセントま での、好ましくは約50重量パーセントまでの、より好ましくは約1から40重 量パーセントそして更により好ましくは約10から35重量パーセントのマンガ ン成分を含むことができる。触媒充填物はオゾン触媒に関して前記に引用したも のと同様である。好ましい組成物は、耐火性成分がアルミナ又はチタニア担体を 含んでなり、そして貴金属成分が白金成分を含んでなるような組成物である。 特に一酸化炭素及び炭化水素を処理するための触媒の活性は更に、水素、一酸 化炭素、メタン又は炭化水素プラス窒素ガスのような形成ガス中において触媒を 還元することにより増強させることができる。代替的には、還元剤はヒドラジン 、蟻酸、及び、蟻酸ナトリウム溶液のような蟻酸塩、のような流体の形状にする ことができる。触媒は粉末として又は基材上への被覆化後に還元することができ る。還元は約150℃から500℃で、好ましくは約200℃から400℃で、 約1から12時間、好ましくは約2から8時間、気体中で実施することができる 。好ましい 方法においては、被覆された物品又は粉末を、窒素中7%の水素を含んでなる気 体中で、約275から350℃で、約2から4時間で還元することができる。 本発明の方法及び機器における使用のための代替組成物は、白金群金属成分、 金成分及び銀成分を含む貴金属成分並びに、タングステン成分及びレニウム成分 からなる群から選ばれる金属成分、からなる群から選ばれる触媒として活性な物 質を含んでなる。金属の重量を基にした、タングステン成分及び/又はレニウム 成分に対する、触媒として活性な物質の相対量は1−25から15−1である。 タングステン成分及び/又はレニウム成分を含有する組成物は好ましくは、酸 化物の形態のタングステン及び/又はレニウムを含んでなる。酸化物は、タング ステン又はレニウム塩を使用して組成物を形成することにより得ることができそ して、次に組成物をか焼させてタングステン及び/又はレニウム酸化物を形成さ せることができる。組成物は更に、耐火性酸化物担体を含む担体、マンガン成分 、炭素、並びにマンガン酸化物とジルコニアの共沈物質、のようなその他の成分 を含んでなることができる。有用な耐火性金属酸化物はアルミナ、シリカ、チタ ニア、セリア、ジルコニア、クロミア及びそれらの混合物を含む。組成物は更に 、アルミナ又はチタニアゾルを含む金属ゾルあるいは、ポリマーのゴム樹脂結合 剤の形態で提供することができるポリマー性結合剤、のような結合物質を含んで なることができる。 好ましい組成物においては、触媒として活性な物質は0.5から15重量パー セント、好ましくは1から10重量パーセント、そして最も好ましくは3から5 重量パーセント含まれる。好ましい触媒的に活性な物 質は白金群金属であり、白金及びパラジウムがより好ましく、そして白金が最も 好ましい。金属に対するタングステン及び/又はレニウム成分の量は1から25 重量パーセント、好ましくは2から15重量パーセント、そして最も好ましくは 3から10重量パーセントの範囲にある。結合剤の量は0から20重量パーセン ト、好ましくは0.5から20重量パーセント、より好ましくは2から10重量 パーセントそして最も好ましくは2から5重量パーセントで変動できる。担持物 質によっては、結合剤はこの組成物中に必要でない。好ましい組成物は耐火性酸 化物担体を60から98.5重量パーセント、触媒的に活性な物質を0.5から 15重量パーセント、タングステン及び/又はレニウム成分を1から25重量パ ーセント、並びに0から10重量パーセントの結合剤を含んでなる。 タングステン成分及びレニウム成分を含有する組成物は、前記に引用されたよ うな条件下で、か焼させることができる。更に、組成物は還元させることができ る。しかし、下記の実施例中に示されるように、組成物は必ずしも還元される必 要はなく、そしてタングステン及び/又はレニウム成分の存在は、還元されてい る白金群金属を含有する組成物に匹敵する、一酸化炭素及び炭化水素の転化をも たらし得る。 本発明の汚染物質処理組成物は好ましくは、汚染物質処理装置の大気接触面へ 組成物を付着させる作用をもつ結合剤を含んでなる。好ましい結合剤は、組成物 の重量の、約0.5から20重量パーセント、より好ましくは約2から10重量 パーセント、そして最も好ましくは約2から5重量パーセントの結合剤の量で使 用される、ポリマー結合剤であることが判明した。好ましくは、該結合剤は熱硬 化性又は熱可塑性ポリマー 結合剤の可能性のあるポリマー結合剤である。ポリマー結合剤はポリマー技術分 野において既知の、適宜な安定剤及び熟成抵抗剤を含むことができる。ポリマー はプラスチック又はゴム弾性ポリマーの可能性がある。最も好ましいものは、触 媒組成物のスラリー、好ましくは水性スラリー中の触媒のなかに、ゴム樹脂とし て導入された熱硬化性、ゴム弾性のポリマーである。 組成物の使用及び加熱時に、結合物質は架橋結合して、被膜の強度、汚染物質 処理装置の基材への付着性を高めそして自動車中で遭遇する振動下で構造的安定 性を提供する、適宜な支持をもたらすことができる。好ましいポリマー性結合剤 の使用により汚染物質処理組成物が、下塗り層の必要なしに、基材に付着するこ とを可能にする。結合剤は、水の抵抗性及び付着性を改善するために水抵抗性添 加剤を含んでなることができる。このような添加剤はフッ化炭素エマルション及 び石油ワックスエマルションを含むことができる。 有用なポリマー組成物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン・ コポリマー、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリブタジエン・コポリマー、 塩素化ゴム、ニトリルゴム、ポリクロロプレン、エチレン−プロピレン−ジエン ・エラストマー、ポリスチレン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリ アクリロニトリル、ポリ(ビニルエステル)、ポリ(ビニルハロゲン化物)、ポ リアミド、セルロースポリマー、ポリイミド、アクリル樹脂、ビニルアクリル樹 脂及びスチレンアクリル樹脂、ポリビニルアルコール、熱可塑性ポリエステル、 熱硬化性ポリエステル、ポリ(フェニレンオキシド)、ポリ(フェニレンスルフ ィド)、フッ素化ポリマー、例えばポリ(テトラフルオロエチレン)、フッ 化ポリビニリデン、ポリ(フッ化ビニル);及びクロロ/フルオロ・コポリマー 、例えばエチレン・クロロトリフルオロエチレン・コポリマー;ポリアミド、フ ェノール樹脂及びエポキシ樹脂、ポリウレタン及びシリコーンポリマーを含む。 最も好ましいポリマー物質はアクリルポリマーゴム樹脂である。 特に好ましいポリマー及びコポリマーは、ビニルアクリルポリマー及びエチレ ン酢酸ビニル・コポリマーである。好ましいビニルアクリルポリマーは Xlink 2 833 として National Starch and Chemical Company により販売されている、架 橋結合のポリマーである。それはTg−15℃、固体45%、pH4.5及び粘 度300cpsを有するビニルアクリルポリマーとして記載されている。特に、そ れは0.5パーセント未満の濃度範囲において、酢酸ビニル CAS No.108-05-4を 有すると記載されている。それは酢酸ビニルコポリマーであると記載されている 。National Starch and Chemical Companyにより販売されているその他の好まし い酢酸ビニルコポリマーは Dur-O-Set E-623 及び Dur-O-Set E-646を含む。Dur -O-Set E-623 は、Tg0℃、固体52%、pH5.5及び粘度200cpsをも つエチレン酢酸ビニル・コポリマーであることが記載されている。Dur-O-Set E- 646 はTg−12℃、固体52%、pH5.5及び粘度300cpsをもつエチ レン酢酸ビニル・コポリマーであると記載されている。 代替的で有用な結合物質はジルコニウム化合物の使用である。酢酸ジルコニウ ムは好ましいジルコニウム化合物である。ジルコニアは高温の安定剤として作用 し、触媒活性を促進し、そして触媒の付着性を改善すると考えられる。か焼化時 に、酢酸ジルコニルのようなジルコニウム化 合物は、結合物質と信じられているZrO2に転化される。種々の有用なジルコ ニウム化合物は、触媒としてZrO2を発生するための酢酸化物、水酸化物、硝 酸化物、等を含む。本発明の触媒のための結合剤として酢酸ジルコニルを使用す る場合、ZrO2は被膜がか焼化されない限り形成されないであろう。良好な付 着性は、単に120℃の「か焼」温度で達せられるので、酢酸ジルコニルは酸化 ジルコニウムに分解されないで、その代わりにCarulite(R)粒子のような汚染物 質処理物質及び、酢酸とのボールミル粉砕から生成された酢酸化物とともに、あ る種の架橋結合した網目を形成したと考えられる。従って、本発明の触媒中への あらゆるジルコニウム含有化合物の使用はジルコニアのみに限られない。更に、 ジルコニウム化合物は、前記に引用されたポリマー結合剤のようなその他の結合 剤とともに使用することができる。 代替的汚染物質処理組成物は活性炭素組成 物を含んでなることができる。炭素組成物は、活性炭素、ポリマー結合剤のよう な結合剤、及び場合によっては消泡剤等のような通常の添加剤を含んでなる。有 用な活性炭素組成物は、「ココナツの皮」の炭素のような活性炭素を約75から 85重量パーセント及び、消泡剤を伴った、アクリル結合剤のような結合剤を含 んでなる。有用なスラリーは約10から50重量パーセントの固体を含んでなる 。活性炭素はその他の汚染物質を吸着するのみなず、オゾンを酸素に還元させる ことができる。 本発明の、汚染物質処理触媒組成物は、あらゆる適宜な方法で調製することが できる。好ましい方法は、引用することにより本明細書に取り込まれている、米 国特許第4,134,860号明細書に公表されている。この方法によると、活 性アルミナ又は活性シリカアルミナのような 耐火性酸化物担体を噴射粉砕し、触媒の金属塩、好ましくは貴金属塩の溶液で含 浸させ、そして適宜な温度で、具体的には約300から600℃、好ましくは約 350から550℃そしてより好ましくは約400から500℃で約0.5から 12時間、か焼させる。パラジウム塩は好ましくは硝酸パラジウム又は、酢酸テ トラアミンパラジウム又は水酸化テトラアミンパラジウムのようなパラジウムア ミンである。白金塩は好ましくは、アミン中に可溶化された水酸化白金を含む。 特別のそして好ましい態様において、か焼触媒は前記に引用されたように、還元 されている。 次に、オゾン処理組成物中において、硝酸マンガンのようなマンガン塩は、脱 イオン化水の存在下で、乾燥及びか焼アルミナ担持パラジウムと混合させること ができる。添加される水の量は初期湿潤点までの量にするべきである。前記に参 照され、本明細書に取り込まれた米国特許第4,134,860号中で考察され た方法を参照している。初期湿潤点とは、添加された流体の量が、粉末混合物が 流体を本質的にすべて吸収する程度に十分に乾燥しているような低い濃度にある 点である。このように、水中のMn(NO32のような可溶性マンガン塩を、か 焼された担持触媒貴金属中に添加することができる。次にこの混合物を乾燥させ そして適宜な温度で、好ましくは約400から500℃で約0.5から12時間 、か焼させる。 代替的に、担持された触媒粉末(すなわち、アルミナ上に担持されたパラジウ ム)を流体、好ましくは水と混合させて、Mn(NO32のようなマンガン塩の 溶液を添加してあるスラリーを形成することができる。好ましくはマンガン成分 及び、活性化アルミナ、より好ましくは活性化 シリカ−アルミナのような、耐火性担体上に担持されたパラジウムを適宜な量の 水と混合させると、約15から40重量パーセントの、そして好ましくは約20 から35重量パーセントの固体を含有するスラリーを生成する。合わせた混合物 を基材上に被覆させそして、約50から150℃で、約1から12時間のような 適宜な条件下で空気乾燥させることができる。次に、被膜を担持する金属又はセ ラミックのような基材を、オーブン中で、具体的には約300から550℃、好 ましくは約350から550℃、より好ましくは約350から500℃そして最 も好ましくは約400から500℃の適宜な条件下で、空気中で、約0.5から 12時間、加熱して、成分をか焼させ、そして基材への被膜を確保する補助をす ることができる。組成物が更に、貴金属を含んでなる場合は、好ましくはか焼後 に還元される。 本発明の方法は、少なくとも1種の白金群の金属成分、金成分、銀成分、マン ガン成分から選ばれる触媒的に活性な物質及び水を含んでなる混合物を形成する ことを含む。触媒的に活性な物質は適宜な担体、好ましくは耐火性酸化物担体上 に担持されている可能性がある。混合物は粉砕し、か焼しそして場合によっては 還元される。か焼段階はポリマー結合剤の添加の前に実施することができる。ポ リマー結合剤添加の前に触媒的に活性な物質を還元することもまた好ましい。ス ラリーは、約3から7の、具体的には3から6のpHをもたらすような量の、カ ルボン酸化合物又はカルボン酸を含有するポリマー並びに、好ましくは、触媒的 に活性な物質及び酢酸の重量を基にして、約0.5から15重量パーセントの氷 酢酸を含んでなる。水の量は、希望の粘度のスラリーを得るために適宜なように 添加することができる。固体のパーセントは具体的に は、20から50重量パーセントそして、好ましくは30から40重量パーセン トである。好ましい担体は脱イオン化水(D.I.)である。酢酸は、か焼させてあ る可能性がある、触媒として活性な物質の、水との混合物を生成する際に添加す ることができる。代替的に酢酸をポリマー結合剤とともに添加することができる 。触媒として二酸化マンガンを使用する、オゾン処理の好ましい組成物は、脱イ オン化水2,250g及び酢酸75gと混合されている二酸化マンガン約1,50 0gを使用して製造することができる。混合物を1ガロンのボールミル中で混合 させ、そして粒子の大体90%が8ミクロメーター未満になるまで約8時間ボー ルミル粉砕させる。ボールミル粉砕物を排水させポリマー結合剤150gを添加 する。次に混合物を30分間ロールミル上で混合させる。生成された混合物は適 宜な基材上に被覆の準備ができている。 汚染物質処理組成物はスプレイ被覆化、粉末被覆化、又ははけぬり、又は表面 を触媒スラリー中に浸けるようなあらゆる適宜な方法により汚染物質処理装置を 形成するための基材に適用することができる。 金属又はセラミックのような基材は好ましくは、清浄化して、表面の汚れ、特 に表面への汚染物質処理組成物の付着を弱める可能性のある油を除去する。可能 な場合は、表面がその上に位置する基材を、表面のごみくず及び油を蒸発させる か焼き尽くすのに十分な高温まで加熱することが好ましい。 その上に汚染物質処理組成物が適用される基材が、金属のような、高温に耐え ることができる物質でできている場合、基材表面は、触媒組成物、好ましくはオ ゾン、一酸化炭素、及び/又は炭化水素触媒組成物への付着性を改善するような 方法で処理することができる。1つの方法は、 金属の基材を、表面に薄い層(例えば酸化物の層)を形成するために十分な時間 、空中で十分な温度に加熱することである。これは、付着性に有害な可能性のあ る油を除去することにより表面を清浄化させることを補助する。更に、表面が金 属の場合は、約0.5から24時間、好ましくは8から24時間そしてより好ま しくは12から20時間、約350から500℃で、好ましくは約400から5 00℃でそしてより好ましくは約425から475℃で金属を空気中で加熱させ ることにより、酸化された金属の十分な層が形成され得ることが判明した。ある 場合には基材を450℃で16時間空気中で加熱した場合、下塗り層の使用なし で十分な付着性が得られた。 付着性は基材への下塗り又は前塗りを適用することにより改善させる可能性が ある。有用な下塗り又は前塗りは前記に考察された種類の耐火性酸化物担体、好 ましくはアルミナを含む。基材とオゾン触媒組成物の上塗りとの間の接着性を増 加させるための好ましい下塗りは、引用により本明細書に取り込まれている、同 時指定の米国特許第5,422,331号明細書中に記載されている。該下塗り 層は、微細粒子の耐火性金属酸化物、並びにシリカ、アルミナ、ジルコニア及び チタニアゾルから選ばれるゾル、との混合物を含んでなると公表されている。 本発明は汚染物質処理組成物の基材上に担持された、吸着組成物を含んでなる ことができる。吸着組成物は、粒子状の炭化水素、すす、花粉、バクアテリア及 び細菌のような微粒子物質のみならず、炭化水素及び二酸化硫黄のような気体汚 染物質を吸着するために使用することができる。有用な担持された組成物は、炭 化水素を吸着するゼオライトのような吸着剤を含むことができる。有用なゼオラ イト組成物は、1994年12 月8日発行で“Nitrous Oxide Decomposition Catalyst(亜酸化窒素分解触媒) ”と題し、引用により本明細書に取り込まれている、国際公開第94/2770 9号パンフレット中に記載されている。特に好ましいゼオライトはベータゼオラ イト(Beta zeolite)、及び脱アルミニウム化ゼオライト Y(dealuminated Ze olite Y)である。 炭素、好ましくは活性炭素は、活性炭素及び、当該技術分野で知られているポ リマーのような結合剤を含んでなる、炭素吸着組成物に生成することができる。 炭素吸着組成物は、大気接触面に使用することができる。活性炭素は、炭化水素 、揮発性有機成分、バクアテリア、花粉等を吸着することができる。しかしもう 1つの吸着組成物は、SO3を吸着することができる成分を含むことができる。 特に有用なSO3吸着剤は酸化カルシウムである。酸化カルシウムは硫酸カルシ ウムに転化される。酸化カルシウム吸着組成物はまた、二酸化硫黄を三酸化硫黄 に転化し、その三酸化硫黄が次に酸化カルシウム上に吸着されて硫酸カルシウム を生成するために使用することができる、バナジウム又は白金触媒を含有するこ ともできる。 前記のような触媒組成物を含有する1種類以上の汚染物質処理装置をブラケッ ト集成装置内に設置することができる。離して置かれた汚染物質処理装置は、乱 気流の増加をもたらし、触媒表面上における流入気体の滞留時間を増加させる。 このことが汚染物質除去操作の効率を改善させる。 図3において、外側のフランジ46及び内側フランジ52により形成される複 数の(3個が示されている)区画50をもつブラケット組み立て部品36が示さ れている。適宜な基材上に触媒組成物を含む容器34 を、各区画50中に挿入することができる。それぞれの容器34は、図2の態様 と関連して、前記のように取り外し、置き換え及び/又は洗浄及び再挿入するこ とができる。 本発明のもう1つの態様において、汚染物質処理装置は少なくとも1個のカー トリッジ、好ましくは汚染物質処理組成物を含有する円筒状のカートリッジの形 態にすることができる。カートリッジは、補完的な形のブラケット組み立て部品 のような支持部品により自動車のエンジン区画室内に固定することができる。 図4において、円筒型をもつ汚染物質処理装置32が示されている。装置は説 明の目的のためのみにラジエーターと送風機の後方に設置されている。装置32 は前端部60及び後端部62を有する。ラジエーターを通過する周囲空気は前端 部60から後端部62の方向へ装置32を通過する。装置中の流れの通路の途中 で、周囲空気は、前記のようなその中に含まれる触媒組成物に接触し、そこで周 囲空気内に含有される汚染物質が無害な副生物に転化されるか又は吸着される。 汚染物質処理組成物のための基材はモノリス、フォームメッシュ又はスパンフ ァイバーから選ぶことができる。好ましい基材は、担体及び触媒又は吸着剤を含 んでなるモノリス又はハニカム状のデザインである。 好ましい基材は、その通路が、正面から入りそしてモノリスを通過しそして後 方に通り抜けて行く気体流に対して開いているように、そこを通って担体の流入 面から流出面へのびる、複数の微細な、平行な気体流路をもつ種類の、モノリス の担体である。好ましくはその流路は本質的にその流入口から流出口へ向かって 直線状であり、そしてその流路を通過する気体が触媒物質に接触するように、そ の中の触媒物質が薄め被膜 として被覆されている壁により区画されている。モノリスの担体の流路は、台形 、長方形、正方形、正弦波形、六角形、卵形、円形のようなあらゆる適宜な横断 面の形状及びサイズであるか、あるいは当該技術分野で知られているような波形 で平坦な金属性の構成部品から形作ることができる薄い壁の流路である。このよ うな構造物は、切断面1平方インチ当たり約60から600以上の気体流入口( 「セル」)を含む可能性がある。 図4に示される汚染物質処理装置32はブラケット組み立て部品64の使用に より、自動車のエンジン区画室内に設置することができる。ブラケット組み立て 部品は体部66及び、汚染物質処理装置32の周囲の少なくとも一部の回りに固 定することができる、一対の、離れた腕68を含む。該装置が清浄化のため置き 替えるか取り外す必要がある場合、腕68から持ち上げて取り外す。次に、新規 の装置又は清浄化された元の装置を、体部66と腕68の間に同一物を挿入する ことにより容易にブラケット組み立て部品64内に挿入することができる。 その上に触媒組成物を含む基材を含む汚染物質処理装置は洗浄及び再生のため に取り外すことができるか又はブラケットから容器を取り外すことなく再生する ことができる。図5&6において、嵌め込み式洗浄システムが設置された、図2 に示されたような、汚染物質処理装置が示されている。特に洗浄システム80は 水のような洗浄液源82を含む。洗浄液は自動車のダッシュボード(図示されて いない)に操作上連結することができる、ポンプ86の作動により主導管84を 通って流れる。 主導管84は、容器の触媒面上に洗浄液のスプレイを噴射することができるノ ズル88に連結している。図5に示されているように、単一の ノズル88を使用することができるか、又は図6に示されているように、主導管 84は2本以上の二次導管90(2本の二次導管が示されている)に分枝するこ ともできる。各々の二次導管90には、洗浄液を汚染物質処理装置上に噴射する ための自身のノズル92が設置されている。複数のノズル92は、汚染物質処理 装置を洗浄液でより広く覆うことができるので、好ましい。 本発明の方法及び機器は、加熱装置又は付随的な熱を必要とせずに、汚染物質 を周囲条件下で処理することができるように設計されていることが好ましい。し かし、汚染物質処理装置を、その装置に流入する周囲空気の温度を高めるために 、熱源の近辺に設置されることも好ましい。前記のように、汚染物質処理装置が 周囲空気の自然流のパターン内にある限りにおいて、汚染物質処理装置は、ラジ エーター又は熱交換機の上流に、あるいは熱を発生するいずれかのエンジン区画 室の構成部品の近辺に設置することができる。ラジエーターと接触する空気は、 次に加熱されそして、加熱された空気が次に汚染物質処理装置に接触し、そこで そこに含まれる汚染物質が無害な副生物に転化される。 熱はまた排気システム、モーター等のような熱源からの廃熱を再循環させるこ とにより、周囲空気に伝達することもできる。図7において、熱源100からの 廃熱が、汚染物質処理装置32に伝達される本発明の態様が示されている。廃熱 は導管102を通ってノズル104に伝達され、そこで周囲空気の流れの方向に 熱が横断して噴射され、それにより周囲空気の温度を上昇させる。 本発明のその他の態様において、汚染物質処理装置自体が加熱され、それによ りそこを通過する周囲空気の温度を上げることができる。 図8において、汚染物質処理装置32には、容器34の反対側に設置された、 電気エネルギー源112(例えばバッテリー)及び抵抗器部品114を含む電気 加熱組み立て部品110が設置されている。抵抗器部品114はそれぞれの導線 116により電源112に連結されている。操作中に、電気エネルギーは抵抗器 部品114に伝達されて、容器内に含まれた触媒組成物の近辺に熱を発生させる 。周辺空気が触媒組成物に接触すると、触媒組成物が高い温度にあるため、触媒 反応が促進される。本発明のこの態様の目的のための、電気的加熱触媒は、流れ の方向にはまるための適宜な厚さ、好ましくは約1/8インチ(0.32cm)か ら12インチ(30.5cm)、そしてより好ましくは約0.5(1.3cm)から 3インチ(7.6cm)の厚さを有する、金属又はセラミックハネカムであること が好ましい。電気的加熱触媒を狭い空間に嵌め込まねばならない場合は、0.2 5(0.6cm)から1.5インチ(3.8cm)の厚さにすることができる。本発 明のこの態様のための好ましい基材は、その流路が正面から入りそしてモノリス を通過しそして後方に出て行く気体流に対して開いているように、そこを通って 担体の流入面から流出面へのびる、複数の微細な、平行な気体の流路をもつ種類 の、モノリスの担体である。好ましくはその流路は本質的にその流入口から流出 口へ向かって直線状で、その流路を通過する気体が触媒物質に接触するように、 その中で触媒物質が薄め被膜として被覆されている壁により区画されている。モ ノリスの担体の流れの通路は、台形、長方形、正方形、正弦波形、六角形、卵形 、円形のようなあらゆる適宜な横断面の形状及びサイズであるか、あるいは当該 技術分野で知られている波形で平坦な金属性の成分から形作ることができる、薄 い壁の流路である。このような 構造物は、切断面1平方インチ(6.5cm2)当たり約60から600以上の気 体流入口(「セル」)を含むことができる。モノリスはどんな適宜な物質で出来 ていても良くそして電流をかけると加熱されることができるものが好ましい。使 用するのに有用な触媒は、窒素酸化物の還元のみならず、炭化水素及び一酸化炭 素の酸化を高めることができる、前記に引用されたような三元触媒(TWC)であ る。有用なTWC触媒は、米国特許第4,714,694号;同第4,738, 947号;同第5,010,051号;同第5,057,483号;及び同第5 ,139,992号明細書中に引用されている。実施例1 1993年型ニッサンアルチマ(Nissan Altima)のラジエーターの心材(ニ ッサン部品番号21460−1E400)を、表面を酸化させるために、450 ℃で16時間、空気中で熱処理し、次にその一部を、シリカ−アルミナを含有す る水スラリーをラジエーター流路を通して注ぎ、エアガンにより過剰分を吹き飛 ばし、送風機により室温で乾燥させ、そして次に450℃でか焼させることによ り、高表面積シリカ−アルミナ下塗り(乾燥充填量=0.23g/in3(0.01 4g/cm3))で被覆させた。シリカ−アルミナスラリーを、高表面積の、か焼さ せたSRS−IIアルミナ(Davison)を、酢酸(アルミナを基にして0.5%) 及び水(固体総量約20%)を用いて90%<4μmの粒子サイズにボールミル 粉砕させすることにより調製した。次にボールミル粉砕された物質をNalcoシリ カゾル(#91SJ06S−28%固体)と、25%/75%の比率で混合させ た。SRS−IIアルミナは、活性化後に、AL23を92−95重量%及びSi O2を4−7重量%含むxSiO2・yAl2 3・zH2Oの構造をもつことが特定されている。BET表面積はか焼後、最小 260m2/gであると特定されている。 Pd/Mn/Al23触媒スラリー(名目上アルミナに対するパラジウムは1 0重量%)を、十分量の酢酸テトラアミンパラジウムを含有する水溶液で、初期 湿潤点まで、高表面積SRS−IIアルミナ(Davison)を含浸させることにより 調製した。生成された粉末を乾燥させ、次いで450℃で1時間か焼させた。次 いで粉末を硝酸マンガンの水溶液(アルミナ粉末に対して5.5重量%のMnO2 に等しい量)及び十分な希釈水で高剪断応力下で混合させると32−34%の 固体のスラリーが生成された。ラジエーターをスラリーで被覆させ、送風機を用 いて空気乾燥させ、そして次に450℃で16時間空気中でか焼させた。このオ ゾン分解触媒は、高表面積SRS−IIアルミナ上に、パラジウム(乾燥充填量= ラジエーター容量の263g/ft3(9.7kg/m3))及び二酸化マンガン(乾燥充 填量=142g/ft3(5.2kg/m3))を含有していた。冷却剤ヘッダーとともに 再組み立てされた、部分的に被覆されたラジエーターは図7に示されている。 被覆された触媒のオゾン分解能を、一定の濃度のオゾンを含有する空気流を、 運転速度に典型的な表面速度でラジエーター流路を通って吹き付けること、そし て次にラジエーターの裏面から排出するオゾンの濃度を測定することにより測定 した。空気は約20℃の温度を有し、そして約35°F(1.7℃)の露点を有 した。オゾン濃度は0.1−0.4ppmの範囲内であった。オゾン転化は、12 .5マイル/時(7.8km/時)に等しい直線空気速度(面速度)において43 %と測定され;25mph(15.6km/時)で33%;37.5mph(23.4km/ 時)で30 %そして49mph(30.6km/時)で24%であった。実施例2(比較例) 触媒で被覆させていない、実施例1で使用されたものと同じラジエーターの一 部につき、同様にオゾン分解能を評価した(すなわち対照実験)。オゾンの転化は 認められなかった。実施例3 1993年型ニッサンアルチマのラジエーターの心材(ニッサン部品番号21 460−1E400)を16時間400℃で空気中で加熱処理し、次にアルミナ を含有する水のスラリーをラジエーター流路を通して注ぎ、エアガンにより過剰 分を吹き飛ばし、送風機により室温で乾燥させ、そして次に400℃でか焼させ ることにより、一部を Condea 高表面積 SBA-150 アルミナ(乾燥充填量=0. 86g/in3(0.05g/cm3))で被覆させた。アルミナで前被覆させたスラリーを 、実施例3に記載のように調製させた。次にラジエーターを、7個の異なったC O分解触媒をもつ2”×2”の正方形のパッチにおいて連続的に被覆させた(表I I)。各被覆は、ラジエーター流路を通って、特別の触媒調製物を含有する水スラ リーを注入すること、エアガンにより過剰分を吹き飛ばすこと、及び送風機によ り室温で乾燥させることにより実施した。 Carulite(R)及び2%Pt/Al23触媒(それぞれパッチ#4及び#6)を、 実施例3に記載の方法により調製した。3%のPt/ZrO2/SiO2触媒(パ ッチ#3)を、最初に500℃で1時間ジルコニア/シリカのフリット(frit)( 95%ZrO2/5%SiO2−Magnesium Elektron XZO678/01)510gをか焼 させることにより製造した。次に脱イオン化水480g、生成された粉末468g 、氷酢酸42g、及びア ミンで可溶化された、H2Pt(OH)6から誘導された白金塩溶液(18.2% Pt)79.2gに添加することにより、触媒スラリーを調製した。生成された 混合物を8時間ボールミル上で粉砕させて、90%が3μm未満の粒子サイズを もたらした。 3%のPt/TiO2触媒(パッチ#7)を、通常のブレンダー中で、TiO2 (Degussa P25)500g、脱イオン化水500g、濃厚水酸化アンモニウム12g 、及び、アミンに可溶化された、H2Pt(OH)6から誘導された白金塩溶液( 18.2%Pt)82gを混合することにより調製した。5分間、90%が5μm 未満の粒子サイズになるように混合した後、固体含量を約22%に減少させるた めに、Nalco 1056シリカゾル32.7g及び十分量の脱イオン化水を添加した。 生成された混合物を、すべての成分を混合するためにロールミル上で混合した。 3%のPt/Mn/ZrO2触媒スラリー(パッチ#5)を、ボールミル中で 、金属の重量を基礎にして、マンガン20重量%及びジルコニウム80重量%の 共沈物を含んでなるマンガン/ジルコニアのフリット(Magnesium Elektron XZO 719/01)70g、脱イオン化水100g、酢酸3.5g及び、アミンで可溶化され たH2Pt(OH)6から誘導の白金塩溶液(18.2%Pt)11.7gを混合 させることにより調製した。生成された混合物は16時間粉砕して90%が10 μm未満の粒子サイズになるようにした。 2%のPt/CeO2触媒(パッチ#1)を、アミンで可溶化された、H2Pt (OH)6から誘導されそして脱イオン化水に溶解された白金塩溶液(18.2 %Pt)54.9gで、アルミナにより安定化された高表面積セリア(Rhone Pou lenc)490gを含浸することにより調製した (総容量−155mL)。粉末を110℃で6時間乾燥させ、そして400℃で2 時間、か焼させた。次にボールミル中で、粉末491gを脱イオン化水593gに 添加し、次いで混合物を2時間、粒子サイズを90%4μm未満まで粉砕するこ とにより触媒スラリーを調製した。4.6%Pd/CeO2触媒(パッチ#2) を、酢酸テトラアミンパラジウム溶液209.5g(180mL)を使用して、初 期湿潤含浸により同様に調製した。 すべての7種の触媒を適用後、ラジエーターを400℃で約16時間、か焼さ せた。ラジエーターの心材をプラスチックのタンクに設置後、5mph(3.1km/ h)の直線面速度(315,000/h空間速度)で、CO(約16ppm)含有空 気流をラジエーター流路を通して吹き込み、そして次いでラジエーターの後方面 から排出するCOの濃度を測定することにより、種々の触媒のCO分解能を測定 した。ラジエーター温度は約95℃であり、そして空気流は約35°F(1.7 ℃)の露点を有した。結果表IIに要約している。 オゾン分解能を、実施例1に記載のように、25℃で、0.25ppmのオゾン でそして135.2L/分の流量を伴って10mph(6.2km/h)の直線面速度並 びに640,000/hの毎時の空間速度において測定した。使用空気は35° F(1.7℃)の露点を有した。結果を表IIに要約する。図9はパッチ No.3、 6及び7に対するCO転化率対温度を表す。 触媒はまた、5mph(3.1km/h)の直線面速度で、68.2L/分の流量率及び 320,000/hの毎時の空間速度で、プロピレン(約10ppm)含有空気流 をラジエーター流路を通して吹き込み、次にラジエータ ーの後方面から排出するプロピレンの濃度を測定することにより、測定した。ラ ジエーター温度は約95℃であり、そして空気流は約35°F(1.7℃)の露 点を有した。結果表Iに要約してある。 実施例4 450℃の空気中で60時間加熱処理後、リンカーンのタウンカーのラジエー ター心材(部品#F1VY−8005−A)を、種々の異なったオゾン分解触媒 組成物(すなわち、異なった触媒;触媒充填量、結合剤調製物、及び加熱処理物 )により6”×6”の正方形のパッチにおいて連続的に被覆させた。ラジエータ ーパッチの数種を、高表面積アルミナで又はシリカ−アルミナで前被覆させ、そ して触媒による被覆の前に 450℃でか焼させた。実際の被覆は、特定の触媒調製物含有の水スラリーをラ ジエーター流路を通って注入し、エアガンにより過剰物を吹き落とし、そして室 温で送風機により乾燥させることにより、実施例1と同様に実施した。次にラジ エーターの心材を120℃で乾燥させるか又は、120℃で乾燥させ次に400 から450℃でか焼させた。次いでラジエーターの心材をプラスチックタンクに 再度設置し、そして種々の触媒のオゾン分解能を、実施例1に記載のように約4 0℃から50℃のラジエーター表面温度で、10mph(6.2km/h)の面速度で 測定した。 表Iはラジエーター上に被覆させた種々の触媒を要約している。触媒スラリー 調製物の詳細は以下に記載する。 Pt/Al23触媒(名目的にはAl23を基礎にしてPt2重量%)は、水 520gに溶解された、アミン中で可溶化されたH2Pt(OH)6から誘導された 白金塩溶液114g(17.9%Pt)をCondea SBA-150の高表面積(約150m2 /gと特定された)のアルミナ粉末1000gに含浸させることにより調製された 。次いで酢酸49.5gを添加した。次いで粉末を110℃で1時間乾燥させ、 そして550℃で2時間か焼させた。次いで触媒スラリーを、ボールミル中の水 1069g及び酢酸44.6gに粉末875gを添加し、そして粒子サイズが90 %<10μmになるように混合物を粉砕することにより調製した。(パッチ1及 び4) 炭素の触媒スラリーは Grant Industries,Inc.,Elmwood Park,NJ.から購入 された調製物(固体29%)である。炭素はココナツの皮から製造されている。 そこにはアクリル性結合剤及び消泡剤が含まれる。 (パッチ8及び12) Carulite(R)200 触媒(CuO/MnO2)を、最初 Carulite(R)20 0(Carus Chemical Co.,Chicago,IL社から購入)1000gを水1500gとボ ールミル粉砕して粒子サイズ90%<6μmになるように粉砕することにより調 製した。Carulite(R)200 はMnO2を60から75重量%、CuOを11−14 重量%及びAl23を15−16重量%含有すると特定されている。生成された スラリーを、約28%固体に希釈させ、次いで3%(固体を基礎)の Nalco #10 56 シリカゾル又は2%(固体を基礎)の National Starch #x4260 アクリルコ ポリマーのどちらかと混合させた。(パッチ5、9及び10) Pd/Mn/Al23触媒スラリー(名目的にはアルミナを基礎にして10重 量%のパラジウム)を実施例1に記載のように調製した。(パッチ2、3及び6 ) 初期湿潤I.W.のPd/Mn/Al23触媒(名目的にはアルミナを基礎と して8%パラジウム及び5.5%MnO2)を、同様に、最初に、高表面積SRS −IIアルミナ(Davison)を、酢酸テトラアミンパラジウムを含有する水溶液で 初期湿潤点まで含浸させることにより調製した。粉末を乾燥及び450℃で2時 間か焼後、粉末を硝酸マンガン含有の水溶液で初期湿潤点まで再度含浸させた。 再度、乾燥及び450℃で2時間か焼後、粉末をボールミル中で酢酸(触媒粉末 の3重量%)及び十分な水で混合させて35%固体のスラリーを生成した。次い で混合物を粒子サイズが90%<8μmになるまで粉砕させた。(パッチ7及び 11) SiO2/Al23で前被覆させたスラリーを、実施例1に記載のように調製 した。(パッチ3及び11) Al23で前被覆させたスラリーを、高表面積 Condea SBA-150アルミナを酢 酸(アルミナを基礎にして5重量%)及び水(総固体約44%) とともにボールミル中で粉砕させ粒子サイズを90%<10μmにすることによ り調製した。(パッチ9及び12) 結果は表Iに要約されている。5,000マイル(3106km)の間、自動車 上に設置された後に、一酸化炭素の転化を、また実施例1に引用された条件下で 、パッチ#4につき測定した。50℃のラジエーター温度で、10mph(6.2k m/h)の直線速度で、転化は認められなかった。 実施例5 LeRoche Industries Inc.社から入手した Versal GL アルミナ100g を水酸 化アミンPt[Pt(A)塩]約28gを水に希釈して約80gにした溶液で含浸 させた。Ptをアルミナの表面に固定させるために酢酸5gを添加した。半時間 混合後、水を添加することによりPt含浸触媒を、約40%の固体を含むスラリ ーに製造した。スラリーを2時間ボールミルで粉砕させた。粒子サイズは10ミ クロン未満が90%と測定された。触媒を1.5”の直径で1.0”長で400 cpsiのセラミックの基材上に被覆させ、乾燥後約0.65g/in3(0.04g/cm3 )の薄め被膜充填物をもたらした。次いで触媒を100℃で乾燥させ、550℃ で2時間か焼させた。この触媒を、実施例8に記載のように、乾燥空気中で60 ℃と100℃の間の温度でC36酸化についてテストした。 前記のか焼Pt/Al23サンプルの数種をまた400℃で1時間7%H2/ N2中で還元させた。還元方法は、500cc/分のH2/N2ガス流速において、触 媒温度を25から400℃まで傾斜させることにより実施した。傾斜温度は約5 ℃/分であった。触媒を室温まで冷却させ、そして実施例8に記載のように、C36についてテストした。実施例6 タングステン酸アンモニウム6.8gを水30ccに溶解させ、pHを10に調 整し、そして溶液をVersal GL アルミナ(LeRoche Industries Inc.社)50g上 に含浸させた。物質を100℃で乾燥させ、550℃で2時間か焼させた。Al23上に約10重量%のW金属を室温に冷却し、水酸化アミンPt13.7g( 18.3%Pt)を含浸させた。酢酸2.5gを添加し、十分混合させた。次い で水を添加することにより触媒を35%の固体を含有するスラリーに調製した。 次いでスラリーを 400cpsiの、1.5”×1.0”直径のセラミック基材上に被覆させると、乾 燥後、0.79g/in3(0.05g/cm3)の触媒薄め被膜充填物をもたらした。次 いで被覆された触媒を乾燥させ、550℃で2時間か焼させた。触媒を60℃か ら100℃の温度範囲で、C36及び乾燥空気中でか焼された形態でテストした 。実施例7 過レニウム酸(溶液中Re36%)6.8gを更に水で希釈して10gパーセン トの過レニウム酸溶液を生成した。溶液をVersal GLアルミナ25g上に含浸させ た。含浸されたアルミナを乾燥させそして該粉末を550℃で2時間か焼させた 。次いでAl23粉末を基礎にして、含浸された10重量%のRe金属を更に、 水酸化アミンPt溶液6.85g(溶液中のPt金属は18.3%であった)で 含浸させた。酢酸5gを添加し、半時間混合させた。水を添加することによりス ラリーを生成し、28%の固体にした。スラリーを2時間ボールミル中で粉砕し 、そして1.5”直径×1.0”長さの400cpsiのセラミック基材上に被覆さ せて、乾燥後、0.51g/in3(0.03g/cm3)の触媒薄め被膜充填物をもたら した。触媒被膜基材は100℃で乾燥させ、そして550℃で2時間か焼させた 。触媒を60から100℃の温度範囲で、60ppmのC36及び乾燥空気を使用 して、か焼された形態でテストした。実施例8 実施例5、6及び7の触媒を、微量反応容器中でテストした。触媒サンプルの サイズは0.5”直径で0.4”長さであった。充填物は25から100℃の温 度範囲で、乾燥空気中で60ppmのC36からなっていた。C36は安定状態条 件下で60、70、80、90及び100℃ で測定した。結果は表IIIに要約されている。 W又はRe酸化物の添加が、か焼形態のPt/Al23の活性を高めたことは 明らかである。か焼されたPt/Al23のC36転化は、触媒を400℃で1 時間還元した時に有意に高められた。高められた活性はまた、か焼された触媒に 対してW又はRe酸化物の取り込みにより認められた。実施例9 これは、MnSO4を使用して高表面積のクリプトメランを調製する例である 。 モル比:KMnO4:MnSO4:酢酸は1:1.43:5.72であった。 混合前の溶液中のMnのモル数は: 0.44M KMnO4 0.50M MnSO4 FW KMnO4=158.04g/mol FW MnSO4・H2O=169.01g/mol FW C242=60.0g/mol であった。 下記の段階を実施した: 1. 脱イオン化水8.05L 中KMnO43.50モル(553グラム)の溶 液を生成し、68℃に加熱した。 2. 氷酢酸1260グラムを使用し、脱イオン化水で10.5L に希釈するこ とにより2Nの酢酸10.5Lを生成した。この溶液の濃度は1.01g/mLであ る。 3. 硫酸マンガン水和物(MnSO4・H2O)5.00モル(846グラム) を秤量し、前記の2N酢酸溶液10,115gに溶解させそして40℃に加熱し た。 4. 継続して撹拌しながら、15分間にわたり、3.の溶液を1.の溶液に添 加した。添加が終結した後、下記の加熱率に従ってスラリーの加熱を開始した: 1:06pm 69.4℃ 1:07pm 71.2℃ 1:11pm 74.5℃ 1:15pm 77.3℃ 1:18pm 80.2℃ 1:23pm 83.9℃ 1:25pm 86.7℃ 1:28pm 88.9℃ 1:28pmに、およそ100mLのスラリーを容器から取り出して、即座にブ フナー漏斗上で濾過し、脱イオン化水2Lで洗浄し、そして次に100℃のオー ブンで乾燥させた。サンプルは、BET Multi-Pointの表面積を259.5m2/g、 及びMatrix(T-Plot)の表面積を254.1m2/gと測定された。実施例10 これはMn(CH3COO22を使用して高表面積のクリプトメランを調製す る例である。 モル比:KMnO4:Mn(CH3CO22:酢酸は1:1.43:5.72であ った。 FW KMnO4=158.04g/mol Aldrich Lot #08824MG FW Mn(CH3CO2)2・H2O=245.09g/mol Aldrich Lot #08722HG FW C242=60.0g/mol 1. 脱イオン化水4.6L中KMnO42.0モル(316グラム)の溶液を生 成し、ホットプレート上で加熱することにより60℃に加熱した。 2. 氷酢酸720グラムを使用し、脱イオン化水で6.0L に希釈することに より2N酢酸6.0Lを生成した。この溶液の濃度は1.01g/mLである。 3. 酢酸マンガン(II)四水和物[Mn(CH3CO22・4H2O]2.86 モル(700グラム)を秤量し、前記の2N酢酸溶液(反応容 器中の)5780gに溶解させた。反応容器中で60℃に加熱した。 4. 62−63℃にスラリーを維持しながら、3.の溶液に1.の溶液を添加 した。添加が完全に終結した後、下記の加熱率に従ってスラリーを穏やかに加熱 した: 3:58pm 82.0℃ 4:02pm 86.5℃ 4:06pm 87.0℃ 4:08pm 87.1℃ 加熱を止める 次いで容器中に脱イオン化水10Lをポンプで注入することによりスラリーを急 冷させた。これによりスラリーを4:13pmに58℃に冷却させた。スラリー をブフナー漏斗上で濾過した。生成し、濾取された塊を脱イオン化水12L 中で 再スラリー化させ、次いで機械的撹拌機を使用して5ガロンのバケツ中で一夜撹 拌した。洗浄した生成物を翌朝再度濾過し、そして次いで100℃のオーブンで 乾燥させた。サンプルは、BET Multi-Pointの表面積を296.4m2/g、及びMat rix(T-Plot)の表面積を267.3m2/gと測定された。生成されたクリプトメラ ンを図20のXRDパターンにより特定する。図19に示されたものと同様なI Rスペクトルをもつと期待される。実施例11 下記は、本実施例に使用されたオゾン分解パーセントを測定するためのオゾン テスト方法の説明である。触媒サンプルにより分解されたオゾンの百分率を測定 するために、オゾン発生機、気体流量調節器、水泡発生機、冷却鏡露点湿度計、 及びオゾン検知器を含んでなるテスト機器を 使用した。オゾンは空気及び水蒸気を含んでなる流れる気体流中でオゾン発生機 を使用してインサイチュウで発生させた。オゾン濃度は、オゾン検知器を使用し て、そして含水量は露点湿度計を使用して測定した。サンプルは15℃と17℃ の間の露点温度で、約1.5L/分の気流中で、4.5から7ppmの流入オゾン濃 度を使用して、25℃としてテストした。サンプルを、1/4”のI.D.Pyrex(R ) のガラス管中のガラスウール充填物中に固定された−25/+45のメッシュ に捕捉された粒子としてテストした。テストサンプルをガラス管の1cmの部分に 充填した。 サンプルのテストは概括的に、転化の一定な状態を達成するのに2から16時 間を要した。サンプルは具体的には、テスト開始時に100%に近い転化を与え 、そして「安定化」された転化に徐々に減少し、それが長時間(48時間)にわ たり一定に保たれた。安定状態が得られた後、次式から転化率を計算した: %オゾン転化率=[(1−触媒通過後のオゾン濃度)/ (触媒通過前のオゾン濃度)]*100。 実施例9のサンプルのオゾン分解テストは58%の転化率を示した。 実施例10のサンプルのオゾン分解テストは85%の転化率を示した。実施例12 本実施例は、実施例10の方法が、それに対するオゾン分解能が、か焼及び洗 浄により更には増強されなかった、「クリーンな」高表面積クリプトメランをも たらしたことを示すことを目的としている。実施例10により示されたサンプル の20グラム部分を200℃で1時間、空気中でか焼させ、室温に冷却させ、次 いで脱イオン化水200mL中で100℃で30分間スラリーを撹拌しながら洗浄 した。生成された生成物を 濾取し100℃でオーブン中で乾燥させた。サンプルはBET Multi-Point により 表面積265m2/gをもつと測定された。サンプルのオゾン分解テストは85%の 転化率を示した。実施例10のサンプルのテストに比較すると、実施例10のサ ンプルの洗浄及びか焼から、オゾン転化率における利点は認められないことが示 された。実施例13 高表面積クリプトメランのサンプルを商品の販売業者から入手して、か焼及び /又は洗浄により誘導させた。受領時のままの粉末、及び誘導された粉末を、実 施例11の方法によりオゾン分解能をテストし、そしてX線回折、赤外線分光法 、及び窒素吸着によるBET表面積の測定法により特定した。実施例13a 高表面積クリプトメランの市販のサンプル(Chemetals,Inc.,Baltimore,MD )を60℃で30分間、脱イオン化水中で洗浄し、濾過し、すすぎ、そして10 0℃でオーブン乾燥させた。受領時のままのサンプルのオゾン転化率は、洗浄物 質に対して79%に比較して、64%であった。それぞれ、窒素吸着及び粉末の X線回折測定により測定されたように、洗浄は本物質の表面積又は結晶構造(2 23m2/gクリプトメラン)に変化を与えなかった。しかし、赤外線分光法は、硫 酸基の陰イオンの除去を示す、洗浄サンプルのスペクトルの1220及び132 0周波数の頂点の消失を示した。実施例13b 市販の高表面積クリプトメラン(Chemetals,Inc.,Baltimore,MD)サンプル を300℃で4時間及び400℃で8時間か焼させた。受領時 のままの物質のオゾン転化率は、300℃か焼サンプルが71%で、400℃か 焼サンプルが75%なのに対して、44%であった。か焼は、300℃又は40 0℃サンプル(334m2/gクリプトメラン)の表面積又は結晶構造に有意な変化 を与えなかった。Mn23の痕跡が400℃サンプルに検出された。か焼はこれ らのサンプルの脱水酸化を誘起させた。赤外線スペクトルは表面の水酸基に指定 される2700及び3700の周波数帯の濃度の減少を示した。実施例14 高表面積クリプトメランへのPd黒(Pd金属及び酸化物を含有)の添加はオ ゾン分解能を有意に高めることが判明した。(1)市販のクリプトメラン(実施 例13bに記載の300℃か焼サンプル)及び(2)200℃で1時間か焼され た、実施例10で合成された高表面積のクリプトメラン、の粉末を物理的に混合 したPd黒粉末を含んでなるサンプルを調製した。サンプルは、Pd黒及びクリ プトメランの粉末を1:4の重量比で乾燥状態で混合することにより調製した。 乾燥混合物を色が均一になるまで震盪させた。20−30%の固体濃度を生成す るような量の脱イオン化水を、ビーカー中の混合物に添加して懸濁物を生成した 。懸濁物中の凝結物を、撹拌棒で機械的に破壊した。懸濁物を Bransonic(R)Mod el 5210 の超音波清浄器中で10分間、超音波をかけ、次いで120−140 ℃で約8時間オーブン乾燥させた。 300℃でか焼させた市販のクリプトメランのオゾン転化率は、粉末反応容器 上で測定して、71%であった(実施例13b)。本製品のサンプルを20重量 パーセントのPd黒と混合させると、88%の転化率を示した。 200℃でか焼された実施例10におけるように調製したクリプトメランサン プルは、85%の転化率を示した。性能は20重量パーセントのPd黒を添加す ると97%に改善された。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Pollutant treatment installed in the engine compartment of the vehicle to clean the surrounding air apparatus                                 Related application   No. 08 / 537,208 filed Sep. 29, 1995. Is a continuation-in-part application. It was also filed on Sep. 29, 1995, No. 7,206, which is also a continuation-in-part application, also issued March 24, 1995. No. 08 / 410,445, which is a continuation-in-part application of It is a continuation-in-part application of 08 / 376,332 filed on Jan. 20, 1995. All of which are incorporated herein by reference. .                                Field of the invention   The present invention relates to the use of gas, especially ambient air, which naturally flows The present invention relates to a pollutant treatment device for removing pollutants. The device comprises a catalyst and / or Include a contaminant treatment component that includes an adsorbent. The invention is particularly easy to replace Renewable pollution used in motor vehicles that can be reused and / or reused Fit for material processing equipment.                                Background of the Invention   Removal of contaminants from a gas (e.g., air) is such that the gas can be purified Chemical conversion of pollutants to non-toxic substances and / or absorption of pollutants It requires that the gas move in close proximity to a substance that can. Contaminants from gas Air flow and, in some cases, special features to provide conditions for removal of quality. If a catalyst is used to promote chemical conversion of pollutants, Gas flow up to temperatures above It is necessary to have a heat source to raise the temperature.   Such devices use catalytic materials to convert pollutants to non-toxic materials. To use. Such catalysts include noble metal catalysts (eg, platinum, rhodium, etc.) as well as Includes less expensive base metal catalysts such as copper, iron, manganese, and the like.   Systems using catalysts for removal of pollutants from gasoline and diesel exhaust Are common in the automotive industry. The catalytic converter comprises hydrocarbons, sulfur compounds and Enhances the chemical conversion of these pollutants, including nitrogen compounds, to reduce carbon dioxide, water It is a device that contains a catalytic substance for producing a non-toxic gas such as steam. Engine Catalytic converters of the type used in the automotive industry to treat diesel exhaust It is expensive and cannot be easily replaced. Recently, EPA has been Does not permit removal of the catalytic converter from the locomotive. They are characteristically automatic Relatively high concentrations of non-removable, such that replacement is preferably not required over the life of the car Expensive catalysts are always installed.   It also traps contaminants in the maze of interstitial spaces during the passage of air. The use of adsorbents for is also known in the art. Examples of such adsorbents Include activated carbon, silica, zeolite and the like.   Automotive catalytic converters are used to treat exhaust gas, but generally To remove pollutants such as hydrocarbons, carbon monoxide and ozone contained in No provision has been made for treating ambient air. Such devices are typically Would have to be cheaper than a simple catalytic converter. Therefore, The equipment generally uses relatively inexpensive catalytic materials and / or adsorbents and is easy to use. Replacement and / or reuse It would have to be possible.   Atmosphere guided to enclosed space to remove unwanted components in air Was announced to be processed. However, efforts to dispose of pollutants already in the environment Little power has been made; the environment is left to its own cleaning system Have been.   Literature is publicly known about pre-active cleaning of the environment. Rice No. 3,738,088 uses a vehicle as a mobile cleaning device. Air filtration assembly to clean contaminants from the surrounding air by using Has been announced. Various elements are used to clean the surrounding air while the vehicle travels through the environment. It has been published that it can be used in combination with vehicles to make it more efficient. Especially air Conduits for regulating the speed of the flow and for sending the air to various filtration means Announced about the organization. Filtering components can include filters and electric precipitators. Wear. Such as carbon monoxide, unburned hydrocarbons, nitrous oxide and / or sulfur oxide, etc. Catalytic post-filtration to treat non-granular or aerosol-like contaminants It has been published as useful.   Another such document is German Patent No. 4,318,738, which is hereby incorporated by reference. The textbook is a conventional filter and / or for physically and chemically purifying the outside air. Or the use of automobiles as carriers for catalysts is disclosed.   Another approach is disclosed in US Pat. No. 5,147,429. I have. There, a mobile, airborne air purification station has been announced. Especially This patent features an airship for collecting air. The airship has multiple Contain different types of air purifiers. Published air purifiers include liquid scrubbers, filters, and cyclone sprays Includes scrubber.   The difficulties of devices that have been proactively purifying the atmosphere are that they are new. It requires additional equipment. Published in U.S. Pat. No. 3,738,088. Even the refurbished vehicles in the table may include conduit systems and filters that can contain catalytic filters. Need a filter.   German Patent 40 07 965 to Klaus Hager discloses the use of ozone. Cupric oxide to convert and cupric oxide to convert carbon monoxide A catalyst comprising a mixture of manganese oxides. The catalyst is automatic Can be applied as a coating on heating radiators, oil coolers or filled air coolers it can. The catalyst coating includes a heat resistant binder, which is also gas permeable. Become. Cupric oxide and manganese oxide are widely used in gas mask filters And has the disadvantage of being nullified by water vapor You. However, heat on the surface of the vehicle evaporates moisture during driving. Thus, dry Since no material is required, continuous use of the catalyst is possible.   Thus, without the need to use additional equipment to direct the surrounding airflow, Contaminant treatment equipment that can be installed in the normal flow pattern of the surrounding air Providing a location allows for contaminants from the ambient airflow passing through the engine compartment of the vehicle. It would be an important advance in the art to remove quality.                                Summary of the Invention   The present invention relates generally to devices and methods for treating air. In particular, the present invention Dyes during normal flow patterns in the engine compartment of a car When passing through, results in the removal of atmospheric pollutants. According to the present invention, contaminants Is convenient to use, relatively inexpensive, and easy in the preferred form of the invention. It can be treated by a pollutant treatment device that can be renewed. The contaminant treatment equipment Catalyzing the conversion of pollutants to harmless by-products; and And / or remove contaminants from the atmosphere by adsorbing them. Wear.   More specifically, the present invention provides that when ambient air passes through the engine compartment, The engine of the vehicle in at least one normal flow pattern of ambient air The present invention relates to a pollutant treatment device installed in a compartment. The contaminant treatment device At least one contaminant treatment arrangement in the form of a structure comprising the dye treatment composition Element. The structure provides a normal flow of ambient air through the engine compartment. Installed in each of the patterns, thereby controlling the flow of contaminants in the ambient air. Contact me. Contaminant treatment compositions that may include catalysts and / or adsorbents Convert and / or trap contaminants, thereby removing contaminants from ambient air Remove. The ambient air, free of pollutants, is then returned to the atmosphere.   According to an important aspect of the present invention, the ambient air entering the engine compartment of a motor vehicle is It is allowed to flow through the normal flow pattern in the engine compartment. In particular, Gin compartments have special equipment for the purpose of directing ambient air towards a specific location Is not supplied. Instead, the pollutant treatment device of the present invention is The goal is to allow effective contact between the contaminant and the contaminant treatment composition So that it is located in at least one normal flow pattern of ambient air. You. In a preferred embodiment of the present invention, the contaminant treatment device exits the radiator. Enter Close to the car radiator to communicate with the surrounding air flow passing through Will be installed. The contaminant treatment device also includes components of these engine compartments. , Specifically because it is in at least one normal flow pattern of ambient air, Close to air conditioner condenser, air-filled cooler and / or radiator blower It can also be installed in contact.   In another preferred embodiment of the present invention, the contaminant treatment device comprises the contaminant. Pollution control can no longer remove contaminants from the surrounding air. Easy updating (eg replacing or reusing) of dye treatment components A support means, such as a bracket arrangement, is provided that allows for this.   As used herein, the term "atmosphere" refers to the air mass surrounding the earth. You. The term "ambient air" is used to refer to the normal flow or contamination of an automobile engine compartment. Means the atmosphere that is drawn or pushed in the direction of the quality treatment device. It is incidental Intended to contain heated air, either by heating or by heating devices Have been. The apparatus comprises a catalyst composition for converting pollutants to non-toxic materials and / or Or contaminants to provide at least a substantially contaminant-free gas. And an adsorbent for adsorption. This is also used here. The term “catalyst composition” refers to a catalytic substance, adsorbent, or a combination thereof. It is intended to mean a composition containing.   The term "normal flow pattern" refers to the structure of the vehicle required for normal operation of the car Would mean a flow path of ambient air through an engine compartment containing only elements .   The term "renewable" means that the contaminant treatment device That it can be easily replaced or reused for the purpose of removing quality. Can mean. The term "engine compartment" has the usual broad meaning. Not only the underchassis and bonnet, but also the grille, rear firewall and side All components of the vehicle contained within the space defined by the gender dent. Will be used to include. Automotive components included in the engine compartment Examples include air conditioner condensers, radiators, at least one blower , Engine, air-filled cooler (also called intercooler or final cooler), fluid Container (for brake fluid, transmission fluid, oil, etc.) and the like. En The gin compartment is not relevant whether it is located in the front, rear or middle of the car. And these components.   The present invention relates to compositions, methods and products for treating contaminants in ambient air. You. Such contaminants are specifically from 0 to 400 ppb (parts per billion). More specifically from 1 to 300 ppb, and even more specifically from 1 to 200 ppb Dzon; 0 to 30 ppm (parts per million), and more specifically 1 to 20 ppm Carbon monoxide; and 2 to 3000 ppb of CTwoTo C20Non-olefins such as olefins Saturated hydrocarbon compounds and alcohols, aldehydes, esters, ethers, keto And partially oxidized hydrocarbons such as hydrocarbons. Other existence Existing pollutants can include nitric oxide and sulfur oxide. Against ozone National Ambient Air Quality Standard is 120ppb And 9 ppm for carbon monoxide. The pollutant treatment composition is air A catalyst useful for catalysis for the conversion of contaminants present in the Medium composition. Alternatively, break on adsorption Can be broken down or stored for later further processing Use the adsorption composition as a pollutant treatment composition for adsorbing pollutants Can be Such compositions are incorporated herein by reference. “Vehicle having Atmosphere Pollutant Treating Surface” Commonly assigned U.S. patent application, entitled "Vehicles with Dye Treatment Surfaces"). At the same time as this application, Docket number (attorney  docket number) No. 3777C.   Can help convert pollutants into harmless or less harmful compounds A catalyst composition can be used. Useful and preferred catalyst compositions include oxygen, Catalyzes the reaction to produce carbon monoxide, which catalyzes the reaction And / or catalyzes the reaction of hydrocarbons to produce water and carbon dioxide Compositions. Specific and preferred catalysts for catalyzing hydrocarbon reactions are: CTwoFrom about C8From 2 to 20 carbons and at least Are also useful for catalysis of the reaction of low molecular weight unsaturated hydrocarbons with one double bond. It is for. Such low molecular weight hydrocarbons are sufficiently reactive to generate smog. Proven to be responsive. Specific olefins that can be reacted Contains propylene and butylene. Useful and preferred catalysts include ozone and monoxide. Catalyze the reaction of both carbon; and preferably ozone, carbon monoxide and hydrocarbons Can be   ozone  A useful and preferred catalyst composition for treating ozone is MnTwoOThree And MnOTwoA composition comprising a manganese compound containing an oxide such as Or α-MnOTwoA composition comprising, and most preferably More preferably, it contains cryptomelane. Another useful and preferred composition is MnOTwo And a mixture of CuO. Certain preferred compositions include CuO and MnO.TwoContains Hopcalite and more preferably MnOTwo, CuO and AlTwo OThreeAnd Carulite sold by Carus Chemical Co.(R) Comprising. An alternative composition comprises a catalytically effective amount of a palladium component. Comprising a refractory metal oxide carrier dispersed thereon, and preferably also comprising Also contains manganese component. Noble metal formation on coprecipitated zirconia and manganese oxide supports. Also useful are catalysts comprising a platinum component, preferably a platinum component. Use of this coprecipitated carrier Is particularly effective in making the platinum component available for treating ozone. It turned out to be. Another composition that can result in the conversion of ozone to oxygen is , Carbon and carbon, manganese dioxide, Cerulite(R)And / or hopcalite (Hopcalite) supported on palladium or platinum. Alumina Manganese supported on refractory oxides, such as, has also proven useful. .   Carbon monoxide  -Useful and preferred catalysts for treating carbon monoxide are furthermore A catalytically effective amount of a platinum or palladium component, preferably a platinum component, is dispersed therein. , A composition comprising a refractory metal oxide carrier. Process carbon monoxide The most preferred catalyst composition for use on refractory metal oxides, preferably titania A) a reduced platinum group component carried on the substrate. Useful catalytic materials include metals and metals. Noble metal components, including platinum group components, including these compounds. Such a metal Choose from platinum, palladium, rhodium and ruthenium, gold and / or silver components Can be. Platinum will also cause the catalytic reaction of ozone. Coprecipitation zirconi A A catalyst comprising a noble metal component, preferably a platinum component, on a manganese dioxide support is also provided. It is also useful. This embodiment of the catalyst is preferably reduced. Carbon monoxide Other useful compositions that can convert carbon dioxide to carbon dioxide are on carbon or A platinum component carried on a carrier comprising the gun. Dispose of such contaminants The preferred catalyst to be treated is reduced. Another useful for treating carbon monoxide One composition comprises a platinum group metal component, preferably a platinum component, a refractory oxide carrier, Tungs, preferably in the form of alumina and titania and, preferably, metal oxides At least one metal component selected from a stainless component and a rhenium component It becomes.   hydrocarbon  −CTwoFrom about C20Of olefins and specifically propylene Na CTwoTo C8Unsaturated hydrocarbons, including monoolefins, and some as quoted A useful and preferred catalyst composition for treating oxidized hydrocarbons is reduced platinum. Hydrocarbons comprising a component and a refractory metal oxide carrier for the platinum component Preferred compositions for use in the catalysis of carbon monoxide reactions It turned out to be of the same kind as that quoted for that. Preferred refractory gold The genus oxide carrier is titania. Can convert hydrocarbons to carbon dioxide and water Other useful compositions that can be used are on carbon or substrates comprising manganese dioxide. Contains a platinum component carried on the body. Preferred for treating such contaminants The new catalyst has been reduced. Another composition useful for converting hydrocarbons Is a platinum group metal component, preferably a platinum component, a refractory oxide carrier, preferably Mina and titania, and tungsten and rhenium components. Preferably in the form of metal oxides, It comprises at least one metal component.   Ozone and carbon monoxide  − Both ozone and carbon monoxide can be treated. A useful and preferred catalyst is a refractory metal acid having a noble metal component dispersed thereon. A carrier such as a compound carrier. Refractory oxide carriers are ceria, alumina, silicon Carrier selected from the group consisting of Rica, Titania, Zirconia, and mixtures thereof May contain ingredients. Coprecipitates of zirconia and manganese oxide are also valuable. It is useful as a carrier for metal catalyst components. Most preferably, the carrier is a platinum component And the catalyst is in reduced form. This single catalyst is ozone and It has been found that both carbon oxides are effectively treated. Other useful and preferred precious money The genus component is a noble metal component selected from palladium and also a platinum component, preferably para Comprising indium. The combination with the palladium component of the ceria support And an effective catalyst for the treatment of both carbon monoxide. Both ozone and carbon monoxide Other useful and preferred catalysts for treating platinum are platinum group components, preferably platinum components. Min or palladium component, and more preferably on titania or with zirconia Includes a platinum component on the silica combination. Ozone to oxygen and carbon monoxide Other useful compositions that can convert to carbon dioxide are on carbon or A platinum component supported on a support comprising manganese dioxide. Favorable touch The medium has been reduced.   Ozone, carbon monoxide and hydrocarbons  -Ozone, carbon monoxide and hydrocarbons, ingredients Physically, low molecular weight olefins (CTwoFrom about C20) And specifically CTwoTo C8 Monoolefins and partially oxidized hydrocarbons as cited Useful and preferred catalysts that can be More preferably, it comprises a refractory metal oxide carrier on which the noble metal component is dispersed. Become. Refractory metal oxide supports include ceria, alumina, titania, zirconia and Carrier components selected from the group consisting of these mixtures, most preferably containing titania Could be. Useful and preferred noble metal components are palladium and platinum components, Most preferably contains noble metal components selected from platinum group components including platinum components. You. Combinations of the titania carrier with the platinum component include ozone, carbon monoxide and low To provide the most effective catalyst for treating gaseous olefinic compounds of molecular weight. It turned out. It is preferable to reduce the platinum group component with an appropriate reducing agent. Convert ozone to oxygen, carbon monoxide to carbon dioxide, and hydrocarbons to carbon dioxide Other useful compositions that can be activated include manganese dioxide on carbon. Or on a carrier containing a coprecipitated substance of manganese oxide and zirconia Includes supported platinum component. Preferred catalysts are reduced.   The composition can be applied by coating it on a pollutant treatment device. You. Particularly preferred compositions are ozone, monoacid at ambient or ambient operating conditions. Catalyzes the decomposition reaction of carbonized and / or unsaturated, low molecular weight olefin compounds. Ambient conditions are atmospheric conditions. Ambient operating conditions are defined as heating the contaminant treatment equipment. Pollutant disposal during normal operation of the vehicle without the use of additional energy for Would mean conditions, such as temperature, of the processor. Preferred to catalyze the reaction of ozone New catalysts react ozone at ambient conditions in the low range of 5 to 30 ° C. It has been found that it can be catalyzed.   Various catalyst compositions are combined and the combined coatings become contaminated It can be applied to a material processing apparatus. Alternatively, use different or identical surfaces on the device. Different parts can be coated with different catalyst compositions.   The method and apparatus of the present invention can treat contaminants at ambient atmospheric conditions. Designed to work. The present invention relates to a method, even at ambient conditions, Specifically, from at least 0 ° C, preferably from 10 to 105 ° C, and more preferably. Decomposes such contaminants, preferably at a vehicle surface temperature of 40 to 100 ° C It is particularly useful for treating ozone with a suitable catalyst that is useful to do so. Monoacid Preferably, the carbonized carbon is treated at an air interface temperature of 40 to 105 ° C. Low High molecular weight hydrocarbons, especially CTwoTo C20Olefins, and especially CTwoTo C8of Unsaturated hydrocarbons having at least one unsaturated bond, such as monoolefins, Preferably, the treatment is performed at a temperature of 40 to 105 ° C. Ozone, carbon monoxide and The conversion of hydrocarbons is determined by the atmospheric temperature and space velocity of the pollutant treatment unit. Depends on.   Accordingly, the present invention, in a most preferred embodiment, covers existing vehicles, especially automobiles. Ozone, monoacid present in the atmosphere without the addition of mechanical features or energy sources Carbonated and / or hydrocarbon concentrations can be at least reduced. Furthermore, touch Since the medium reaction is carried out under normal ambient operating conditions, the structure or operation of the vehicle No change in method is required.   The devices and methods of the present invention generally relate to treating air, but are closed. Consider using equipment modifications to deal with the amount of air in the space. Would be appreciated. For example, automobiles with pollutant treatment equipment Used to treat air in mountains and tunnels. Can be used. Such equipment includes vehicles used in such environments be able to.   A preferred embodiment of the present invention is a method for decomposing pollutants at ambient operating temperatures of an air contact surface. But the catalytic reaction temperature higher than the ambient temperature or the ambient operating temperature of the atmosphere contact surface It is also desirable to treat contaminants with Such contaminants include hydrocarbons and Contains nitric oxide and some carbon monoxide. These pollutants are specifically At higher temperatures, at least in the range of 100 to 450 ° C. Wear. This can be achieved, for example, by using an auxiliary, heated catalyst surface. Can be. The term auxiliary heated surface provides an additional means of heating a surface. It means there is. Preferred auxiliary, heated surfaces are known to those skilled in the art. Kinds of electrically heated catalysts, such as electrically heated catalytic metal honeycombs This is the surface of the medium monolith. Electricity is supplied by batteries or power sources such as those found in automobiles. Supplied by electric machine. The catalyst composition may comprise any known oxidation and / or reduction catalyst, Preferably, platinum, palladium, rhodium, supported on a refractory oxide support, And the like may be a three-way catalyst (TWC) comprising a noble metal group metal such as Auxiliary, heated catalyst surfaces can be used to further treat the contaminants. And preferably downstream thereof.   As mentioned above, hydrocarbons and / or particulates for later oxidation or subsequent removal Adsorption compositions can also be used to adsorb contaminants such as substances. Wear. Useful and preferred adsorption compositions include zeolites, other molecular sieves, carbon, And oxides of Group IIA alkaline earth metals such as calcium oxide. Charcoal Hydrogen hydride and particulate matter from 0 ° C to 11 Can be adsorbed at 0 ° C., followed by a catalytic reaction or ashing , Can be treated by desorption.   The renewable device of the present invention can be used for an automobile, an air conditioner or a gas flow therein (eg, (E.g. air flow) is easily installed and replaced in other devices and / or Can be reused. The renewable device generally passes through the engine compartment of the vehicle It can be placed anywhere in the normal flow pattern of the surrounding air. The device The heat source (so that the temperature of the surrounding air can be raised before contacting the device) E.g. radiator) or heat may be generated by other means Preferably it is supplied.   Ambient air may be generated by natural wind currents or, preferably, by air such as a blower or the like. By means of retracting means, which are brought into contact with the pollutant treatment equipment. You. As usual, the blower may be in a tunnel or in an air-conditioning system or blower, preferably Or some of the standard blowers in vehicles used during the vehicle's normal cooling system. Can be installed. The blower is specifically a battery, preferably an automatic Operated by power such as 12 volt batteries used in cars, solar panels, etc. Is done.                             BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   The following drawings, wherein like reference characters indicate like parts, illustrate embodiments of the invention. And limits the invention to be covered by the claims forming part of this application. There is no intention to do so.   FIG. 1 shows the installation of the pollutant treatment apparatus of the present invention installed at the rear of the radiator. Figure 2 is a schematic view of a side cut surface of an engine compartment of a picked-up truck.   FIG. 2 is a perspective view of a preferred embodiment of the single contaminant treatment apparatus of the present invention. R;   FIG. 3 is a schematic view similar to FIG. 2, showing multiple contaminant treatment devices in a single support. Yes;   Figure 4 is a perspective view of another embodiment of a single contaminant treatment device of the present invention;   FIG. 5 shows a cleaning assembly for cleaning a pollutant treatment apparatus, similar to FIG. A similar schematic;   FIG. 6 shows another cleaning assembly for cleaning a contaminant treatment device. Fig. 6 is a schematic view similar to Fig. 5, showing an embodiment;   FIG. 7 shows a heat circulating device for heating air before contacting the pollutant treatment device. FIG. 2 is a schematic view similar to FIG.   FIG. 8 shows a heating assembly for heating a pollutant treatment device, similar to FIG. A similar schematic;   FIG. 9 is the IR spectrum of cryptomelan; and   FIG. 10 shows numerical values using a square root scale for a Bragg angle of 2 °. It is an XRD pattern with respect to liptomelane.                            Detailed description of the invention   The present invention generally relates to the pattern of ambient air flow in a normal engine compartment of an automobile. Contaminants to treat contaminants in the surrounding air as it moves through the Related to the device.   The present invention may be understood by one of ordinary skill in the art with reference to the appended drawings illustrated by FIGS. Will be. The pollutant treatment apparatus of the present invention has means for operating a vehicle in the atmosphere. Can be used in connection with any vehicle. Vehicles travel through the atmosphere In this case, the contaminant treatment composition (eg, Contaminant treatment devices comprising, for example, catalysts or adsorbents) are carried into ambient air. A variety of contaminants are encountered, including particulate and / or gaseous contaminants. Contaminants The material is catalytically reacted or adsorbed by the pollutant treatment composition to It produces a stream of ambient air that is low in dyes and is returned to the atmosphere.   The vehicle has relay means for propelling the vehicle, such as wheels, sails, belts, tracks, etc. It will be appreciated by those skilled in the art that any suitable vehicle may be present. This Such means as gasoline or diesel fuel, ethanol, methanol, etc. Engines that use stone-fueled power, gaseous Wind, solar power or battery operation, such as with engines, wind driven sails or propellers Can be driven by any suitable power means, including electric power, such as in an automobile . Vehicles include cars, trucks, buses, trains, boats, steamers, airplanes, airships, balloons And so on. By way of example, and only for specific purposes, the truck shown in FIG. The lock is used to describe the invention in more detail.   In FIG. 1, various vehicle components, indicated by numeral 20, in the engine compartment 1 shows a truck 10 containing articles. The engine compartment 20 has a front grill 12 and a rear grill 12. It is divided by a fire wall 14, an upper hood 16 and an under chassis 18 at the bottom. It is. The engine compartment is also provided by a recess in the side fender (not shown). Are partitioned. Vehicle components contained within the engine compartment 20 are air-conditioned. Sum condenser 22, air-filled cooler 24, radiator 26, radiator Including, but not limited to, a blower 28 and an engine 30 connected to the engine. D There may be other vehicle components in the engine compartment, It will be understood that they have not been shown for this purpose. Further, the engine compartment 20 And the location of each vehicle component within it may be at the front, rear or middle of the vehicle. It will be appreciated that it may be located.   When the vehicle is running, ambient air passes through the grill 12 or under chassis 18 Thus, it is possible to enter the engine compartment. Some ambient air may also be It may enter from the intersection of the hood 16 with the end wall (not shown). Not. In each case, the ambient air flows through the normal flow through the engine compartment. Have a turn. In FIG. 1, arrow A indicates the normal ambient air entering from grill 12. 1 shows an example of a flow pattern. Arrow B indicates the area invading from under chassis 18. 1 shows an example of a normal flow pattern of air. Arrow C indicates the side fender dent and The normal flow of ambient air entering the engine compartment 20 from the intersection of the An example of a turn is shown.   In accordance with the present invention, a contaminant treatment device reduces the amount of ambient air passing through the engine compartment. It is installed in at least one kind of normal flow pattern. Pollutant treatment equipment Adsorption to remove contaminants from catalyst compositions containing catalytic substances and / or ambient air A structure containing the agent. Again in FIG. 1, the contaminant indicated by numeral 32 The processing device has a normal flow pattern of ambient air, as represented by arrows AC. It is installed in. The contaminant treatment device 32 can be accessed from any inlet (eg, , Represented by arrows A or B or C), or a plurality of inlets (eg arrows A- Even from C) the engine compartment as long as it is in the normal flow pattern of the surrounding air It will be appreciated that it may be located anywhere within the chamber 20.   As particularly shown in FIG. 1 and preferred by the present invention, contamination The substance treatment device 32 is arranged at the rear of the radiator 26, so that the ambient air Utilizes the heat supplied to the ambient air as it passes through the radiator. Contaminants The quality treatment device 32 can also be installed in front of the radiator 26, Also installed at the rear or front of the filling cooler 24 and at the rear or front of the radiator blower 28. Can be placed.   In a preferred form of the invention, the pollutant treatment device makes it renewable. Engine compartment by means of gain, i.e. easily replaced or reused It is installed in.   In FIG. 2, the contaminant treatment device is a supporting part in the form of a bracket assembly. Installed below the hood of the car, behind the radiator, supported by It is shown that it is. The support components, as described in detail below, Allows easy removal and replacement or reuse of pollutant treatment equipment I do.   The contaminant treatment device 32 includes a substrate having a substrate coated with the catalyst composition therein. Unit 34 is included. The container 34 has a bottom 38 and an area 4 for receiving the container 34. 2 has brackets 36 facing each other, with opposing walls 40. Embed. Bracket assembly 36 facilitates container 34 containing the catalyst composition. Into area 42 and remove it when equipment replacement or cleaning is required. It will be appreciated that it has an open top 44 that can be removed. Braquet The kit assembly 36 preferably ensures that the container 34 remains within the bracket. To keep and those undesired, such as movement brought about while the car is in operation Includes a flange 46 for restraining movement.   As shown in the embodiment of FIG. 2, one container 34 is assembled with a bracket. It is inserted into the part 36. The container 34 is fixed at the side or installed and removed A handle 48 can be provided on the top to facilitate the work. Catalyst composition Handle when an object is exhausted or can no longer perform its intended function Remove the depleted container by lifting 48 or grabbing the sides of the container And replace with a container containing fresh catalyst composition. Alternatively, use a consumable container Remove and wash off debris such as pollutants, oil, salt, etc. The catalyst composition can be regenerated so that it can be reused. They are a catalyst group Use a commercially available cleaning solution as long as it does not adversely affect the catalytic or adsorptive action of the product. Although preferred, the preferred cleaning solution is water. Next, bracket the cleaned container Reinserted into stand 36 and reused to remove contaminants from the air Can be   During normal operation, the vehicle moves forward while first bringing the front portion 33 of the vehicle 10 into contact with the atmosphere. Depart for Specifically, vehicles are about 1,000 per hour for jet airplanes It travels in the air at speeds up to miles (1,609 km). Land vehicles and water vehicles Objects are specifically up to 300 miles per hour (483 km), more specifically At speeds of up to 200 miles (322 km) and for cars, 100 mph Up to Il (161 km), and specifically 5 to 75 mph (8 km not And operate at 121 km). Marine vehicles, such as boats, are specifically Up to Il (48 km), and more specifically, 2 to 20 mph (3 km (32km). According to the method of the present invention, a vehicle, specifically an automobile Or when a land-based vehicle travels in the air, the pollutant treatment equipment and surrounding air The relative speed (or surface speed) between 0 and 100 mph (1 61 km) and specifically by car, 2 to 75 mph (3 to 120 km) ), More specifically 5 to 60 miles per hour (8 to 97 km). Surface speed is The velocity of the air to the contaminant treatment unit.   In an automobile such as a truck 10 having a radiator blower 28, In addition to the air passing through these parts when the airplane travels through the air, Air is passed through the grill 12 to the engine compartment 20 and, in particular, as shown in FIG. , Air conditioner condenser 22, air-filled cooler 24 and / or radiator Pull into 26. When the car is idling, the radiator 26 The relative surface velocity of the drawn air is specifically about 5 to 15 mph (8 km to 2 km). 4 km / h). The radiator blower 28 drives the car through the atmosphere. When changing the air flow rate, the flow rate of the air passing through the radiator 26 is changed. Typical auto When a car approaches the atmosphere at a speed of 70 mph (113 km / h), air enters The surface speed is about 25 mph (40 km / h). Cars use radiator blowers Depending on the design of the car to be used, it can be as low as when using a blower while idling Has a surface speed from surface speed up to approximately 100% surface speed, depending on the speed of the vehicle . However, specifically, the surface velocity of air to the pollutant Surface speed plus 0.1 to 1.0 times the speed of the vehicle, and more specifically It is 0.2 to 0.8 times that.   According to the present invention, a large amount of air can be treated at a relatively low temperature. this Occurs when a vehicle travels through the atmosphere. Radiator, air conditioner condenser High surface area components of the vehicle, including the vehicle and the filled air cooler, It has a large frontal area to treat. But this These devices are relatively narrow, specifically from a depth of about 3/4 inch (1.9 cm). About 2 inches (5 cm) deep, typically 3/4 inches to 21/2 inches (6.4 cm) ) In the depth range. The linear velocity of the atmosphere in contact with the front of such a device is Specifically, up to 20 mph (32 km), and more specifically, 5 to 15 Ile (8 to 24 km). When air passes through catalyzed vehicle components In general, the indicator of the amount of air to be treated is usually the space velocity, or more precisely, It is called velocity (VHSV (volume hourly space velocity)). This is a catalyst Measured as the amount of air per hour passing through the volume of the substance (according to the volume of the catalytic element) You. It is based on the cubic feet of air per hour divided by the cubic feet of the catalyst substrate. Follow. The capacity of the catalyst substrate is the area of the front face × the depth in the direction of air flow or the length of the shaft. is there. Alternatively, hourly volume hourly space velocity is based on the amount of catalytic material processed per hour. It is a figure of the amount of the catalyst to be obtained. Due to the relatively short axial depth of the catalyst component of the present invention, Space velocity is relatively high. The hourly volume of air that can be treated according to the invention The inter-speed can be over one million per hour. 5 mph (8 km) of these The surface velocity of the air per part is a high space velocity such as 300,000 per hour. May bring. According to the invention, the catalyst is from 250,000 to 750 h / h. 2,000 and specifically 300,000 to 600,000 per hour It is designed to treat atmospheric pollutants at an ambient space velocity. This is a book The relatively low ambient temperature and temperature of vehicle components containing the pollutant treatment composition according to the invention. And even at ambient operating temperatures.   The container 34 includes a substrate as well as an associated substrate, such as, for example, coated on the substrate. Catalyst composition. Pollutant treatment compositions are preferred Is a catalyst composition or an adsorption composition. Useful and preferred catalyst compositions are At the space velocity of the air in contact with the surface, and at the temperature of the point of contact, It is a composition capable of catalytically inducing a reaction of a target contaminant. Specifically These catalytic reactions are carried out at about 0 ° C. to 130 ° C., more specifically at about 20 to 1 ° C. A contaminant treatment device at a temperature of from about 40 ° C to about 100 ° C; Will occur in the temperature range of the atmosphere in contact with the surface of the device. As long as a certain reaction occurs There is no limitation on the efficiency of the reaction. From at least 1% conversion efficiency Only high efficiency is preferred. Useful conversion efficiencies are preferably at least about 5%. And more preferably at least about 10%. The preferred conversion is for certain soils Depends on the dye and pollutant treatment composition. Ozone treated with certain catalyst compositions If done, the conversion efficiency is from about 30% to greater than 40%, preferably about 50% Preferably, it is greater, and more preferably, greater than about 70%. Monoacid The conversion efficiency of carbonized carbon is greater than about 30%, and preferably greater than about 50%. Preferably. The conversion efficiency of hydrocarbons and partially oxygenated hydrocarbons is low. At least about 10%, preferably at least about 15%, and most preferably Preferably it is at least about 25%. These conversion rates depend on the pollutant treatment equipment. Are particularly preferred when the ambient operating conditions are up to about 110 ° C. These temperatures are The surface temperature typically experienced during normal operation of a vehicle. Considered in detail below Electrically heated catalyst monoliths, grids, screens, gauze, etc. If there is an auxiliary heating substance for the pollutant treatment equipment, such as by having Preferably, the efficiency is greater than about 90%, and more preferably, greater than about 95%. No. Conversion efficiency depends on the presence of the catalyst composition. The reacting below is based on the mole percent of the specific pollutant in the air.   The ozonation catalyst composition comprises a non-stoichiometric manganese dioxide (eg, MnO(1.5 -2.0) ) Containing manganese dioxide and / or MnTwoOThreeContaining manganese compounds Comprising. Nominally MnOTwoA preferred manganese dioxide, referred to as Mn8O16 The molar ratio of manganese to oxide is about 1.5 to 2.0. Has a chemical formula Manganese dioxide MnOTwoUp to 100 weight percent It can be used in catalyst compositions for treating zons. Alternative available The composition is composed of manganese dioxide and cupric oxide alone or cupric oxide and alumina. Such a compound.   Useful and preferred manganese dioxides are nominally 1-2 manganese to oxygen Alpha manganese dioxide having a molar ratio of Useful Alpha Dioxide Manga , All of which references are incorporated herein by reference. US Patent No. 5,340,562 to O'Young et al .; g, Hydrothermal Synthesis of Manganese Oxides with Tunnel Structures pre sented at the Symposium on Advances in Zeolites and Pillared Clay Struct ures presented before the Division of Petroleum Chemistry, Inc. American  Chemical Society New York City Meeting, August 25-30, 1991, p. 342 And McKenzie, the Synthesis of Birnessite, Cryptomelane, and Some Othe r Oxidesand Hydroxides of Manganese, Mineralogical Magazine, December 19 71, Vol. 38, pp. 493-502. Preferred for the purposes of the present invention Alpha manganese dioxide is hollandite (BaMn8O16・ XHTwoO), clipromelane (KMn8O16・ XHTwoO), Manjiro (NaMn8O16・ XHTwoO) and coronadite (PbMn)8O16・ XHTwoO) A possible 2x2 tunnel structure.   The manganese dioxide useful in the present invention is preferably 150 mTwo/ g greater than Preferably 200mTwo/ g, even more preferably 250 mTwogreater than / g, And most preferably 275mTwowith surface area greater than / g. On such a substance Limit is 300mTwo/ g, 325mTwo/ g or even 350mTwo/ g can be as high as Like New material is 200-350mTwo/ g, preferably 250-325 mTwo/ g and most preferred Or 275-300mTwo/ g range. The composition is preferably described below Of the invention, wherein the preferred binder is a polymeric binder. The composition further comprises a noble metal component, wherein the preferred noble metal component is a noble metal component. Oxides, preferably oxides of the platinum group metals, and most preferably palladium black Alternatively, it is an oxide of palladium or platinum, also called platinum black. Paraziu The amount of platinum black or platinum black is from 0 to 25% by weight of the manganese component and the noble metal component. %, And useful amounts are from about 1 to 25% by weight and 5 to 5% by weight. It is in the range of 15% by weight.   Cryptomelane form of alpha manganese oxide, which also contains a polymer binder The use of the composition comprising is in a concentration range of 0 to 400 ppb and 300 Air flow through the radiator at a space velocity of 6,000 to 650,000 More than 50%, preferably more than 60%, and most preferably 75% Ozone conversion of -85% can be provided. Part of crypto melan is 2 Up to 5% by weight and preferably 15-25% by weight of palladium black (PdO ) In this case, the conversion of ozone under the above conditions was 95-10 using a powder reactor. It is in the range of 0%.   Preferred cryptomelane manganese dioxide ranges from 2 to 10 nm and is preferably Or a crystal size of less than 5 nm. It has a temperature range of 250 ° C to 550 ° C And preferably in the range below 500 ° C and above 300 ° C, at least 1. The calcination can be performed for 5 hours and preferably for at least 2 to about 6 hours. Wear.   Preferred cryptomelanes are described in the above references and in Young and Mackenzie ( O'Young and McKenzie) can be manufactured as described in the patent specification. it can. Cryptomelane is MnClTwo, Mn (NOThree)Two, MnSOFourAnd Mn (C HThreeCOO)TwoManganese salts containing salts selected from the group consisting of It can be produced by reacting with a compound. Crypto melan is over manga Manufactured using potassium phosphate; hollandite uses barium permanganate Is manufactured using lead permanganate; and Diluit is manufactured using sodium permanganate. A useful in the present invention Rufamanganese is one or several kinds of hollandite, cryptomelane, manjiro It has been recognized that it may contain light or coronadite compounds. Cryptomera Small amounts of other metal ions, such as sodium, are present even when producing there's a possibility that. Useful methods for producing alpha manganese dioxide are cited. And in the aforementioned references incorporated herein by reference.   A preferred alpha manganese for use according to the present invention is cryptomelane. You. Preferred cryptomelanes, especially those with inorganic anions on the surface "Clean" or substantially free of them. For such anions Chlorine, sulfate and nitrate ions introduced during the process of forming cryptomelane Can be included. An alternative method to produce clean cryptomelane is Manganese acid, preferably manganese acetate, is reacted with potassium permanganate. And The use of such calcined substances turned out to be "clean" Was. The use of substances containing inorganic anions reduces the conversion of ozone to oxygen by up to about 60%. Conversion can be effected. Use of cryptomelan with a "clean" surface Results in up to about 80% conversion.   It is believed that the carboxylate is burned off during the calcination process. But inorganic Anions remain on the surface even during calcination. Inorganic anions, such as sulfate, It can be washed off with an aqueous solution or a slightly acidic aqueous solution. Alpha dioxide The manganese is preferably "clean" alpha manganese dioxide. Yes Cryptomelane is removed from about 60 ° C. to 100 ° C. to remove any amount of sulfate anions. At about ° C, it can be washed for about half an hour. Nitrate anions can be removed in a similar manner. Can be. "Clean" alpha manganese dioxide is shown in FIG. It has an IR spectrum and an X-ray diffraction (XRD) pattern as shown in FIG. Is specified. Such cryptomelane is preferably 200 mTwoover / g And more preferably 250mTwo/ g surface area. As shown in FIG. Examination of the IR spectrum of the most preferred cryptomelane, It is characterized by the absence of peaks attributable to nitric acid groups. Expected of carbonic acid group Peaks appear in the range of 1320 and 1520 frequencies; Range of 50 and 1250 frequencies Appears in FIG. 20 shows the high surface area cryptomelane powder prepared in Example 23. 3 is an X-ray diffraction pattern. X-ray pattern of cryptomelane useful in the present invention The broad peaks caused by the small crystallite size (~ 5-10 nm) It is characterized by CuK as shown in FIG.aUsing light, Approximate peak position (± 0.15 ° 2Θ) and approximate relative intensity (± 5) is 2Θ / relative intensity-12.1 / 9; 18/9; 28.3 / 10; 37.5. 4/100; 41.8 / 32; 49.7 / 16; 53.8 / 5; 60.1 / 13; 55.7 / 38; and 68.0 / 23.   A preferred method for producing cryptomelane useful in the present invention is the production of acidic manganese salts. Mixing the aqueous solution with the potassium permanganate solution. Manganese salt The acidic solution preferably has a pH of 0.5 to 3.0 and 0.5 to 5.0. Any normal acid at a concentration of 0 normal and more preferably 1.0 to 2.0 normal, Preferably, it can be acidified using acetic acid. 50 to 110 ° C The mixture forms a slurry by stirring at a temperature in the range of Filter the slurry And the filtrate is dried at a temperature in the range from 75 ° C to 200 ° C. Generated crypto The crystal of melan is specifically 200mTwo/ g to 350mTwowith surface area in the range of / g .   Other useful compositions are manganese dioxide and, optionally, copper oxide and aluminum oxide. Mina and at least one manganese dioxide on and when present Contain noble metal components, such as platinum group metals supported on copper oxide and alumina. You. Useful compositions are from 40 to 80% by weight, up to 100% by weight, and preferably 50 to 70% by weight of manganese dioxide and 10 to 60% by weight and Physically 30-50 weight % Copper oxide. Useful compositions include about 60% manganese dioxide and about 40% manganese dioxide. % Hopcalite, which is copper oxide; and 60 to 75% by weight of manganese dioxide, Contains 11 to 14% by weight copper oxide and 15 to 16% aluminum oxide Reported Carulite(R)200 (released from Carus Chemical Co.). Caru lite(R)Has a surface area of about 180mTwo/ g is reported. At 450 ° C The baking is about 50%, without significant effect on the activity, Carulite(R)Reduced surface area Let Manganese compounds at 300 ° C. to 500 ° C., and more preferably at 350 ° C. It is preferred that the calcination be carried out at a temperature of from 450C to 450C. The calcination at 550 ° C. And a significant loss of ozonation activity. Ball milling with acetic acid and substrate Carulite after coating on(R)Calcination can improve the adhesion of the coating to the substrate You.   Other compositions that treat ozone include manganese dioxide and platinum group metals. And a noble metal component such as a metal. Both components are active as catalysts. However, manganese dioxide can also carry a noble metal component. Platinum group metals The fraction is preferably a palladium and / or platinum component. Amount of platinum group metal compound Is about 0.1 to about 10 weight percent of the composition (based on the weight of the platinum group metal) ) Range. Preferably, if platinum is present, it is 0.1 to 5 weight percent. Per cent, based on the volume of the supported material, relative to the volume of the pollutant treatment catalyst. Useful and preferred amounts are from about 0.5 to about 70 g / ftThreeIn the range. palladium The amounts of the components preferably range from about 2 to about 10% by weight of the composition, Useful and preferred amounts for the treated catalyst volume are from about 10 to about 250 g / ft.ThreeIn the range You.   A variety of useful and preferred pollutant treatment catalyst compositions, especially as noble metal catalyst components However, the composition containing a component active as a catalyst may be suitably used such as a refractory oxide carrier. And various supporting substances. Preferred refractory oxides are silica, Mina, titania, ceria, zirconia and chromia and mixtures thereof. You can choose from a group. More preferably, the support material is alumina, silica, Titania, silica-alumina, silica-zirconia, aluminum silicate, aluminum Selected from the group consisting of minazirconia, alumina-chromia and alumina-ceria At least one activated, high surface area compound. Refractory oxidation The object is specifically about 0.1 to about 100 μm, and preferably 1 to 10 μm. Bulk particulate morphology with a range of particle sizes, or also from about 1 to about 50 nm And preferably includes a sol form having a particle size in the range of about 1 to about 10 nm An appropriate form can be adopted. Preferred titania sol carriers are from about 1 to about 1 Containing titania having a particle size of 0 nm, and specifically about 2 to 5 nm. I mean.   Coprecipitated manganese oxide and zirconia are also useful as preferred carriers . This composition is disclosed in U.S. Patent No. 5,283, which is incorporated herein by reference. No. 041 can be prepared. In short, this Is preferably in a weight ratio of 5:95 to 95: 5; In a ratio of 0:90 to 75:25; more preferably in a ratio of 10:90 to 50:50. Manganese in a weight ratio; and most preferably in a ratio of 15:85 to 50:50. And zirconium metal. A useful and preferred embodiment is a 20:80 weight ratio. Mn: Zr. U.S. Pat. No. 5,283,041 discloses an oxide mask. A preferred method for producing a coprecipitated substance of gangue component and zirconia component It has been described. As cited in U.S. Pat. No. 5,283,041, Zirconia oxide and manganese oxide substances are zirconium oxynitrate, zirconium acetate , Suitable zirconium oxychloride, or zirconium oxysulfate Aqueous solution of zirconium oxide precursor and manganese nitrate, manganese acetate, disalt Mix appropriate manganese oxide precursors such as manganese oxide or manganese dibromide That a sufficient amount of base such as ammonium hydroxide is added to obtain pH 8-9. Washing the precipitate formed by filtration, washing with water, and 450 ° C. It can be manufactured by drying at 500 ° C.   Useful supports for catalysts for treating ozone include refractory oxide supports, preferably Preferably, the carrier is selected from alumina and silica-alumina. From 10 to 10% by weight silica and from 90 to 99% by weight alumina. Car-alumina carrier.   Useful refractories for catalysts comprising platinum group metals for treating carbon monoxide Oxide supports include alumina, titania, silica-zirconia, and manganese-diamine. Selected from Luconia. Preferred for catalyst compositions for treating carbon monoxide The carrier is the zirconia-silicone cited in U.S. Pat. No. 5,145,825. Rica carrier, manganese-zil cited in U.S. Pat. No. 5,283,041 Konia carrier and high surface area alumina. Best for carbon monoxide treatment The better one is titania. The reduction catalyst with titania support is the corresponding non-reducing It resulted in a greater conversion of carbon monoxide than the catalyst.   Low molecular weight hydrocarbons, especially 2 to about 20 carbons, and specific Include low molecular weight olefinic hydrocarbons having 2 to about 8 carbon atoms, For catalysts for treating hydrocarbons such as partially oxidized hydrocarbons The carrier is preferably selected from refractory metal oxides including alumina and titania . Similar to catalysts for treating carbon monoxide, reduction catalysts are Bring conversion. Not only significant conversion of carbon monoxide and low molecular weight olefins Proves useful because it results in a catalyst composition having a high ozone conversion Particularly preferred are titania carriers. 150mTwo/ g, and preferably About 150 to 350mTwo/ g, preferably 200 to 300 mTwo/ g, and More preferably, 225 to 275 mTwo/ g surface area; based on mercury porosimeter Greater than 0.5 cc / g, specifically in the range of 0.5 to 4.0 cc / g And preferably about 1 to 2 cc / g porosity; and 0.1 to 10 μm High surface area, porous, refractory oxides having a range of particle sizes, preferably Mina and titania are also useful. Useful material is about 260mTwo/ g surface area, 1 . It has a porosity of 4 to 1.5 cc / g and is available from LaRoche Industries Versal GL Alumina sold by).   Preferred for platinum for use in the treatment of carbon monoxide and / or hydrocarbons A preferred refractory carrier is titania. Titania can be in bulk powder or It can be used in the form of a titania sol. The catalyst composition is preferably In the form of a solution such as platinum nitrate containing titania sol, a platinum group metal is added to a fluid medium. The sol is most preferred. Then obtained The slurry is applied to a large radiator, metal monolith substrate or ceramic substrate. Like air-treated surface It can be coated on a suitable substrate. Preferred platinum group metals are platinum compounds. You. The platinum titania sol catalyst obtained by the above method is obtained at an ambient operating temperature. It has high activity for the oxidation of carbon monoxide and / or hydrocarbons. Titania sol Metal components other than the platinum component that can be combined with gold, palladium, rhodium And silver components. Reduced platinum group components, preferably for carbon monoxide treatment The platinum component on the titanium catalyst, which is well described, is also a hydrocarbon, especially It has been found useful and preferred for the treatment of refined hydrocarbons.   Preferred titania sol carriers are from about 1 to about 10 nm, and specifically about 2 to 10 nm. And titania having a particle size in the range of 5 nm.   Preferred bulk titania is about 25 to 120 mTwo/ g, and preferably 5 0 to 100mTwo/ g surface area; and a particle size of about 0.1 to 10 μm. Certain preferred bulk titania carriers are 45-50 mTwo/ g surface area, about 1μm It has a particle size and is sold as P-25 by DeGussa.   Preferred silica-zirconia supports are 1 to 10 percent silica and 90% From 99% zirconia. Preferred carrier particles are those Above, to increase the dispersion of metal components or components of the catalyst, high surface area, such as 100 to 500 square meters / gram (mTwo/ g), preferably 150 From 450mTwo/ g, more preferably 200 to 400 mTwo/ g. Preferred fireproof The metal oxide support also has holes with a radius up to about 145 nm, for example, about 0.75 nm. From 1.5 cubic centimeters / gram (cmThree/ g), preferably from about 0.9 to 1 . 2cmThree/ g and a pore size of at least about 50% of the porosity. Z The range is provided by holes of 5 to 100 nm radius.   Useful ozonation catalysts include at least one noble metal component, preferably refractory It comprises a palladium component dispersed on a suitable support such as an oxide support. The The composition is based on the weight of the noble metal (metal and not oxide) and the carrier, 0.1 to 20.0% by weight, and preferably 0.5 to 15% by weight, fire resistance Comprising a noble metal on a support such as an oxide support. Palladium is preferably 2 To 15 weight percent, more preferably 5 to 15 weight percent, and More preferably, it is used in an amount of from 8 to 12 weight percent. Platinum is preferred 0.1 to 10 weight percent, more preferably 0.1 to 5.0 weight percent. And more preferably between 2 and 5 weight percent. Pa Radium is most preferred for catalyzing the reaction of ozone to produce oxygen. Responsible The substance can be selected from the group cited above. In a preferred embodiment, The bulk manganese component as cited above, or a noble metal, preferably Is a palladium component, and a man dispersed on the same or different refractory oxide carrier. Cancer components can be used. Palladium and magnesium in the pollutant treatment composition Based on the weight of the manganese metal, the manganese content is preferably up to 80 weight percent. Preferably up to 50 weight percent, more preferably 1 to 40 weight percent, And even more preferably it can be from 5 to 35 weight percent. say In other words, preferably about 2 to 30 weight percent and preferably 2 to 10 A weight percent of manganese component is present. Catalyst loading is a legislative fee for catalyst capacity 20 to 250 grams and preferably about 50 to 250 grams (g / ftThree ) Is palladium. What is catalyst capacity? The total volume of the final catalyst composition, and thus the gap created by the passage of the gas stream Includes the total capacity of the air conditioner condenser or radiator, including the space. Outline Overall, the higher the palladium loading, the greater the ozone conversion, ie The percentage of decomposition of ozone in the treated air stream is high.   At a temperature of about 40 ° C. to 50 ° C., the palladium / male on the alumina support composition The conversion of ozone to oxygen, which is achieved by the Gunn catalyst, is achieved when the ozone concentration is 0.1 Is in the range of 0.4 ppm and the surface speed is about 10 miles / hour (16.1 km / hour) In some cases, it was about 50 mole percent. Using platinum on alumina catalyst, Lower conversions have been achieved.   A support comprising the above-mentioned coprecipitation product of manganese oxide, and preferably platinum and And noble metals selected from palladium and most preferably platinum. Of particular interest is the use of zirconium, which is used for. Platinum is deposited on this coprecipitated support It is of particular interest in that it has been found to be particularly effective when used. Platinum The amount is 0.1 to 6 weight percent, based on the platinum metal and the coprecipitated support, preferably 0.5 to 4 weight percent, more preferably 1 to 4 weight percent, And most preferably in the range of 2 to 4 weight percent. ozone The use of platinum for treatment has been found to be particularly effective on this support. Furthermore, As discussed below, the catalyst is useful for treating carbon monoxide. You The metal is platinum and the catalyst is preferably reduced.   Other useful catalysts for catalytically converting ozone to oxygen are both U.S. Pat. No. 4,343,776 and U.S. Pat. No. 4,343,776, which are incorporated herein by reference. No. 4,405,507. Yes The most preferred compositions for use are filed February 25, 1994 and are incorporated by reference. "Light Weight, Low Pressure Drop Ozone Decomposition Catalyst for Aircraft Applications (for airplane use, Lightweight, low pressure drop ozone decomposition catalyst) " No. 08 / 202,397, now U.S. Pat. No. 5,422,397. No. 31, published in the specification. But there are other things that can convert ozone to oxygen. The composition comprises carbon as well as carbon, manganese dioxide, Carulite(R)And / or hop Comprising palladium or platinum supported on cullite. Quoted above Manganese supported on such refractory oxides has also been found to be useful.   The catalyst for carbon monoxide treatment is preferably from platinum and palladium components. At least one noble metal component selected and most preferably a platinum component. Comprising. The composition is such that the amount of noble metal is noble metal (metal, not metal component) ) And a noble metal on a suitable carrier, such as a refractory oxide carrier, based on the weight of the carrier From 0.01 to 20 weight percent, and preferably from 0.5 to 15 weight percent. Includes volume percent. Platinum is most preferred, and preferably from 0.01 10 weight percent, and more preferably 0.1 to 5 weight percent, and And most preferably in an amount of 1.0 to 5.0 weight percent. Paraziu From 2 to 15 weight percent, preferably 5 to 15 weight percent, and Even more preferably, it is useful in an amount of from 8 to 12 weight percent. Preferred carrier Is titania, and as described above, titania sol is most preferred. radiator On a monolith structure such as When loaded onto the contact surface, the catalyst loading is preferably cubic feet equivalent of the catalyst volume. About 1 to 150 grams (g / ftThree) (37g / mThreeFrom 5556g / mThree) And more preferably 10 to 100 grams (370 to 3700 g / mThree), Then And / or 20 to 250 grams (740 to 740 g) of palladium in the catalyst volume. 0g / mThree) And preferably 50 to 250 grams (g / ftThree) (From 1851 to 92) 59g / mThree). Preferred catalysts are reduced.   Alternative and preferred catalyst compositions for treating carbon monoxide are manganese oxide and zirconium. The noble metal component supported on the co-precipitate of the near. The coprecipitated substance is Is generated as follows. The preferred ratio of manganese to zirconia is about 5:95 About 95: 5; about 10:90 to 75:25; about 10:90 to 50:50; About 15:85 to 25:75 and the preferred coprecipitate is a 20:80 oxidation It has a manganese to zirconia ratio. Platinum metal based on coprecipitated material The percentage of platinum retained is between about 0.1 and 6, preferably between about 0.5 and 4, More preferably about 1 to 4 and most preferably about 2 to 4 weight percent. You. The catalyst is preferably reduced. The catalyst is coated in powder form or on a supporting substrate. And then reduce. Others that can convert carbon monoxide to carbon dioxide Useful compositions of the invention are supported on carbon or on a carrier comprising manganese dioxide. Contains a platinum component.   Hydrocarbon, specifically an unsaturated hydrocarbon, more specifically from 2 to about 20 Unsaturated monoolefins having carbon atoms and especially having 2 to 8 carbon atoms And catalysts for treating partially oxidized hydrocarbons of the aforementioned kind Is preferably selected from platinum and palladium And platinum comprises at least one noble metal component, most preferably platinum. Useful catalyst compositions are those described for use in treating carbon monoxide. including. Compositions for treating hydrocarbons contain noble metals in precious metal (metal components) No) and on a suitable carrier, such as a refractory oxide carrier, based on the weight of the carrier. Contains noble metal components from 0.01 to 20 wt.% And preferably from 0.5 to 15 wt.% It becomes. Platinum is most preferred, and in an amount of 0.01 to 10 wt.%, And more preferably. Preferably in an amount of 0.1 to 5 wt.%, And most preferably in an amount of 1.0 to 5 wt.%. Used in. On a monolith structure such as a car radiator or other When loaded on a surface that contacts the atmosphere, the loading of the catalyst is preferably of the catalyst volume. About 1 to 150 grams per cubic foot (37 to 5556 g / mThree) With platinum And more preferably 10 to 100 grams of platinum (g / ftThree) (370 3700g / mThree). Preferred refractory oxide carriers are preferably ceria, Selected from silica, zirconia, alumina, titania and mixtures thereof; Mina and titania are the most preferred refractory metal oxides. Preferred titania is Titania sol is most preferred, having the characteristics as cited above. preferable The catalyst has been reduced.   Useful catalysts for the oxidation of both carbon monoxide and hydrocarbons are generally Those cited above as being useful for treating either carbon or hydrocarbons Including Treatment of both carbon monoxide and hydrocarbons such as unsaturated olefins The most preferred catalyst, which has been found to have good activity for A) comprising a platinum component supported on a carrier. The composition preferably comprises a binder And about 0.8 1.0 g / in can be applied to a suitable support structure. Preferred white The gold concentration is between about 2 and 6, and preferably between about 3 and 6, platinum metal on the titania support. In the range of 5 weight percent. A useful and preferred substrate cell density is It is equal to about 300 to 400 cells. The catalyst preferably uses a suitable reducing agent And reduced as a powder or on the coated material. Preferably, the catalyst is about 1 to 12 hours at about 200 to 500 ° C., the balance with nitrogen, about 7% It is reduced in a gas stream comprising hydrogen. The most preferred reduction or formation temperature is about 400 ° C. for 2 to 6 hours. After prolonged exposure, the catalyst has a temperature of 100 ° C. It has been found to maintain high activity in high temperature air up to and in humid air.   Useful catalysts that can treat both ozone and carbon monoxide are refractory acids. At least one noble metal component on a suitable carrier, such as a chloride carrier, most preferably Or a noble metal selected from palladium, platinum and mixtures thereof. . Useful refractory oxide supports include ceria, zirconia, alumina, titania, silica. And their mixtures, including mixtures of zirconia and silica as cited above. Comprising a mixture. The composition is based on the weight of the noble metal and the carrier, The metal component is present in an amount of about 0.1 to 20.0 weight percent, preferably about 0.5 to 15 Weight percent, and more preferably from about 1 to 10 weight percent . Palladium is preferably about 2 to 15 weight percent, and more preferably Used at about 3 to 8 weight percent. Platinum is preferably about 0.1 to 6 layers Percent, and more preferably in an amount of about 2 to 5 percent by weight. It is. Preferred compositions have a refractory component therein. Wherein the composition comprises ceria and the noble metal component comprises palladium It is. This composition resulted in relatively high ozone and carbon monoxide conversion.   Noble metals, preferably platinum group metals, more preferably platinum and palladium components And most preferably, the platinum component as well as the acids cited above. Compositions comprising a co-precipitated manganese oxide and zirconia material are also preferred. catalyst Containing the catalyst in the form of a powder or coating on a suitable substrate. Noble metals are in reduced form. Preferred reducing conditions include those cited above, The most preferred conditions are in a reducing gas comprising 7% hydrogen and 93% nitrogen. About 250 to 350 ° C. for about 2 to 4 hours. This catalyst uses carbon monoxide It has been found to be particularly useful in the treatment of both elemental and ozone. Ozone to acid Other compositions useful for converting carbon dioxide and carbon monoxide to carbon dioxide are Oxide carrier comprising carbon, manganese dioxide, or additionally a manganese component Comprising a platinum component carried thereon.   Processes ozone, carbon monoxide and hydrocarbons, and partially oxidized hydrocarbons Useful and preferred catalysts that can be used are noble metal components, preferably refractory oxidations. Comprising a platinum component on a suitable carrier, such as a carrier. Useful refractory oxide carriers Are ceria, zirconia, alumina, titania, silica and those cited above. And mixtures thereof, including mixtures of zirconia and silica. acid Carriers comprising the aforementioned coprecipitated materials of manganese oxide and zirconia are also useful.   The composition is based on the weight of the precious metal and the carrier, the precious metal component on the refractory carrier. About 0.1 to 20 weight percent, preferably about 0.5 to 1 Comprise 5 weight percent, and more preferably 1 to 10 weight percent . If the hydrocarbon component requires conversion to carbon dioxide and water, platinum is Are also preferred catalysts, and preferably from about 0.1 to 5 weight percent and And more preferably in an amount of from 2 to 5 weight percent. In a special way And the catalysts cited above, as well as catalysts comprising a manganese component, There may be a combination of catalysts, including catalysts, which are particularly preferred for the treatment of ozone. You. The manganese component can optionally be combined with a platinum component. Ma The gun and platinum can be on the same or different carriers. Pollutant treatment In the composition, up to about 80 weight percent, based on the weight of the noble metal and manganese. Preferably up to about 50 weight percent, more preferably about 1 to 40 weight percent Amount percent and even more preferably about 10 to 35 weight percent of manga Components can be included. The catalyst packings are those referred to above for the ozone catalyst. It is the same as Preferred compositions have a refractory component comprising an alumina or titania carrier. And wherein the precious metal component comprises a platinum component.   In particular, the activity of catalysts for treating carbon monoxide and hydrocarbons is further enhanced by hydrogen, Catalyst in a forming gas such as carbonized, methane or hydrocarbon plus nitrogen gas It can be enhanced by reduction. Alternatively, the reducing agent is hydrazine In the form of a fluid such as formic acid and formate, such as sodium formate solution be able to. The catalyst can be reduced as a powder or after coating on a substrate You. The reduction is at about 150 ° C to 500 ° C, preferably at about 200 ° C to 400 ° C; It can be carried out in gas for about 1 to 12 hours, preferably about 2 to 8 hours. . preferable In the method, the coated article or powder is treated with a gas comprising 7% hydrogen in nitrogen. It can be reduced in the body at about 275 to 350 ° C. in about 2 to 4 hours.   An alternative composition for use in the methods and devices of the present invention comprises a platinum group metal component, Noble metal components including gold and silver components, and tungsten and rhenium components A metal component selected from the group consisting of, a catalyst active substance selected from the group consisting of Comprising quality. Tungsten component and / or rhenium based on weight of metal The relative amount of the catalytically active substance to the components is from 1-25 to 15-1.   The composition containing a tungsten component and / or a rhenium component is preferably an acid Comprising tungsten and / or rhenium in the form of a chloride. Oxide tongue It can be obtained by forming a composition using a stainless or rhenium salt. And then calcining the composition to form tungsten and / or rhenium oxide. Can be made. The composition further comprises a carrier comprising a refractory oxide carrier, a manganese component. , Carbon, and other components such as manganese oxide and zirconia coprecipitates Can be included. Useful refractory metal oxides are alumina, silica, titanium Includes near, ceria, zirconia, chromia and mixtures thereof. The composition further Sol, including alumina, titania sol, or polymer-to-rubber resin bonding Binding agents, such as polymeric binders, which can be provided in the form of an agent. Can be.   In a preferred composition, the catalytically active material is 0.5 to 15 parts by weight. Cents, preferably 1 to 10 weight percent, and most preferably 3 to 5 Includes weight percent. Preferred catalytically active substances The quality is a platinum group metal, platinum and palladium are more preferred, and platinum is the most preferred. preferable. The amount of tungsten and / or rhenium component to metal is from 1 to 25 Weight percent, preferably 2 to 15 weight percent, and most preferably It is in the range of 3 to 10 weight percent. The amount of binder is 0 to 20% by weight G, preferably 0.5 to 20 weight percent, more preferably 2 to 10 weight percent Percent and most preferably from 2 to 5 weight percent. Carrier Depending on the quality, a binder is not required in the composition. Preferred compositions are refractory acids From 60 to 98.5 weight percent, from 0.5 to 0.5% catalytically active material. 15 weight percent, 1 to 25 weight percent tungsten and / or rhenium components And 0 to 10 weight percent binder.   Compositions containing a tungsten component and a rhenium component are described above. Under such conditions, it can be calcined. Further, the composition can be reduced You. However, as shown in the examples below, the composition does not necessarily have to be reduced. Need not be, and the presence of the tungsten and / or rhenium component is reduced Conversion of carbon monoxide and hydrocarbons comparable to compositions containing platinum group metals Can work.   The pollutant treatment composition of the present invention is preferably applied to the air contact surface of a pollutant treatment device. A binder that acts to adhere the composition. Preferred binders are compositions About 0.5 to 20 weight percent, more preferably about 2 to 10 weight percent of the weight of Percent, and most preferably about 2 to 5 weight percent binder. It has been found to be a polymeric binder used. Preferably, the binder is thermoset Curable or thermoplastic polymer A possible binder is a polymeric binder. Polymer binder is a polymer technology component Suitable stabilizers and aging resistors known in the art can be included. polymer May be a plastic or rubber-elastic polymer. The most preferred are In a slurry of the medium composition, preferably in an aqueous slurry, a rubber resin is used. It is a thermosetting, rubber-elastic polymer introduced.   During use and heating of the composition, the binding material cross-links to form a coating, Enhances adhesion of processing equipment to substrates and structural stability under vibrations encountered in automobiles A suitable support can be provided that provides the property. Preferred polymeric binder Use of the contaminant treatment composition on the substrate without the need for a primer layer And enable. The binder must be water resistant to improve water resistance and adhesion. Additives may be included. Such additives include fluorocarbon emulsions and And oil wax emulsions.   Useful polymer compositions include polyethylene, polypropylene, polyolefin Copolymer, polyisoprene, polybutadiene, polybutadiene copolymer, Chlorinated rubber, nitrile rubber, polychloroprene, ethylene-propylene-diene ・ Elastomer, polystyrene, polyacrylate, polymethacrylate, poly Acrylonitrile, poly (vinyl ester), poly (vinyl halide), Lamide, cellulose polymer, polyimide, acrylic resin, vinyl acrylic resin Fat and styrene acrylic resin, polyvinyl alcohol, thermoplastic polyester, Thermosetting polyester, poly (phenylene oxide), poly (phenylene sulf) ), Fluorinated polymers such as poly (tetrafluoroethylene), Polyvinylidene fluoride, poly (vinyl fluoride); and chloro / fluoro copolymer For example, ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymers; polyamides, Includes phenolic and epoxy resins, polyurethane and silicone polymers. The most preferred polymer material is an acrylic polymer rubber resin.   Particularly preferred polymers and copolymers are vinyl acrylic polymers and ethylene. Vinyl acetate copolymer. The preferred vinyl acrylic polymer is Xlink 2 833, sold by the National Starch and Chemical Company It is a bridged polymer. It has a Tg of -15 ° C, 45% solids, pH 4.5 and viscosity It is described as a vinyl acrylic polymer having a degree of 300 cps. In particular, It uses vinyl acetate CAS No.108-05-4 in a concentration range of less than 0.5%. It is described as having. It is stated to be a vinyl acetate copolymer . Other preferences sold by National Starch and Chemical Company Vinyl acetate copolymers include Dur-O-Set E-623 and Dur-O-Set E-646. Dur -O-Set E-623 has a Tg of 0 ° C, a solid content of 52%, a pH of 5.5 and a viscosity of 200 cps. Is described as an ethylene vinyl acetate copolymer. Dur-O-Set E- 646 is an ethylene having a Tg of -12 ° C, a solid content of 52%, a pH of 5.5 and a viscosity of 300 cps. It is stated to be a vinyl lene acetate copolymer.   An alternative and useful binder is the use of zirconium compounds. Zirconium acetate Is a preferred zirconium compound. Zirconia acts as a high temperature stabilizer It is believed that they promote catalytic activity and improve catalyst adhesion. During calcination To zirconium such as zirconyl acetate The compound is ZrO, which is believed to be a binding substance.TwoIs converted to Various useful zircons The compound is ZrO as a catalyst.TwoTo produce vinegar oxide, hydroxide, nitrate Oxides and the like. Use of zirconyl acetate as a binder for the catalyst of the present invention If the ZrOTwoWill not form unless the coating is calcined. Good attachment Zirconyl acetate can be oxidized because the adhesion is achieved only at a "calcination" temperature of 120 ° C. Does not break down into zirconium, instead Carulite(R)Contaminants such as particles Along with acetic acid produced from ball milling with acetic acid It is believed that some type of cross-linked network was formed. Thus, the catalyst of the present invention The use of any zirconium-containing compound is not limited to zirconia. Furthermore, The zirconium compound may have other bonds, such as the polymer binders cited above. It can be used with agents. Alternative pollutant treatment composition is activated carbon composition Things can be included. The carbon composition is similar to activated carbon, polymer binder, etc. And conventional additives such as antifoams and the like. Yes Activated carbon composition from about 75 to 75% of activated carbon, such as "coconut skin" carbon 85% by weight and a binder such as an acrylic binder with an antifoam. I mean. Useful slurries comprise about 10 to 50 weight percent solids . Activated carbon reduces ozone to oxygen, as well as adsorbs other pollutants be able to.   The contaminant treatment catalyst composition of the present invention can be prepared by any appropriate method. it can. A preferred method is that of rice, which is incorporated herein by reference. It is published in U.S. Pat. No. 4,134,860. According to this method, Like activated alumina or activated silica alumina The refractory oxide carrier is spray-ground and contains a solution of a metal salt of the catalyst, preferably a noble metal salt. Immersion and at an appropriate temperature, specifically about 300 to 600 ° C., preferably about From about 0.5 to 350 to 550 ° C. and more preferably from about 400 to 500 ° C. Calcine for 12 hours. The palladium salt is preferably palladium nitrate or acetate acetate. Palladium such as traamine palladium or tetraamine palladium hydroxide Min. The platinum salt preferably comprises platinum hydroxide solubilized in an amine. In a particular and preferred embodiment, the calcination catalyst is reduced as cited above. Have been.   Next, in the ozonation composition, manganese salts such as manganese nitrate are removed. Mixing with dry and calcined palladium on alumina in the presence of ionized water Can be. The amount of water added should be up to the point of incipient wetness. See above No. 4,134,860, incorporated herein by reference. See how you are. The point of incipient wetness is the amount of fluid added, At a low concentration that is sufficiently dry to absorb essentially all of the fluid Is a point. Thus, Mn (NO in water)Three)TwoSoluble manganese salts, such as The calcined supported catalyst can be added to the noble metal. Then dry this mixture And at a suitable temperature, preferably at about 400 to 500 ° C. for about 0.5 to 12 hours And calcine.   Alternatively, the supported catalyst powder (ie, palladium supported on alumina) may be used. ) Is mixed with a fluid, preferably water, to form Mn (NOThree)TwoLike manganese salt The slurry can be formed by adding the solution. Preferably manganese component And activated alumina, more preferably activated An appropriate amount of palladium supported on a refractory support, such as silica-alumina, When mixed with water, about 15 to 40 weight percent, and preferably about 20 To produce a slurry containing 35 weight percent solids. Combined mixture On a substrate and at about 50 to 150 ° C., such as for about 1 to 12 hours. Air drying can be performed under appropriate conditions. Next, the metal or cell carrying the coating Substrates such as lamic are placed in an oven, specifically at about 300 to 550 ° C., Preferably about 350 to 550 ° C, more preferably about 350 to 500 ° C and Also preferably in air at about 400 to 500 ° C. under suitable conditions, Heat for 12 hours to calcine the ingredients and to help ensure a coating on the substrate Can be If the composition further comprises a noble metal, preferably after calcination Is reduced to   The method of the present invention comprises at least one platinum group metal component, gold component, silver component, Form a mixture comprising water and a catalytically active substance selected from cancer components Including. The catalytically active substance is deposited on a suitable carrier, preferably a refractory oxide carrier. It may be carried on. The mixture is ground, calcined and in some cases Be reduced. The calcination step can be performed before the addition of the polymeric binder. Po It is also preferred to reduce the catalytically active material prior to the addition of the rimer binder. S The rally is in an amount sufficient to provide a pH of about 3 to 7, specifically 3 to 6. Polymers containing rubonic acid compounds or carboxylic acids and, preferably, catalytic About 0.5 to 15 weight percent ice, based on the weight of the active substance and acetic acid Acetic acid. The amount of water is adjusted as appropriate to obtain a slurry of the desired viscosity. Can be added. The percentage of solids is specifically Is 20 to 50 weight percent and preferably 30 to 40 weight percent It is. A preferred carrier is deionized water (D.I.). Acetic acid is calcined In the formation of a mixture of water with potentially catalytically active substances Can be Alternatively, acetic acid can be added with the polymer binder . Preferred compositions for ozonation using manganese dioxide as catalyst are deaerated. Manganese dioxide about 1,50 mixed with 2,250 g of deionized water and 75 g of acetic acid It can be manufactured using 0 g. Mix the mixture in a 1 gallon ball mill And allow approximately 8 hours for approximately 90% of the particles to be less than 8 micrometers. Crushed. Drain the ball mill crushed material and add 150g of polymer binder I do. The mixture is then mixed on a roll mill for 30 minutes. The resulting mixture is suitable Ready for coating on a suitable substrate.   The contaminant treatment composition may be spray-coated, powder-coated, or brushed, or surface coated. Contaminant treatment equipment by any suitable method, such as immersing It can be applied to a substrate for forming.   Substrates, such as metals or ceramics, are preferably cleaned to remove surface stains, To remove oils that may weaken the adhesion of the contaminant treatment composition to the surface. Possible If necessary, the substrate on which the surface is located will evaporate surface debris and oil It is preferred to heat to a high enough temperature to burn out.   The substrate on which the contaminant treatment composition is applied must withstand high temperatures, such as metals. When the substrate surface is made of a material that can be Such as to improve adhesion to the diazo, carbon monoxide, and / or hydrocarbon catalyst composition Can be processed in a way. One way is The metal substrate is allowed a sufficient time to form a thin layer (eg, an oxide layer) on the surface. Heating to a sufficient temperature in the air. This can be detrimental to adhesion. Removing the oil helps to clean the surface. In addition, the surface is gold In the case of the genus, about 0.5 to 24 hours, preferably 8 to 24 hours and more preferably About 12 to 20 hours at about 350 to 500 ° C., preferably about 400 to 5 hours. Heating the metal in air at 00 ° C. and more preferably at about 425 to 475 ° C. Thus, it has been found that a sufficient layer of oxidized metal can be formed. is there If the substrate is heated in air at 450 ° C for 16 hours, no undercoating layer is used And sufficient adhesion was obtained.   Adhesion may be improved by applying a primer or precoat to the substrate is there. Useful primers or precoats are refractory oxide supports of the type discussed above, preferably Preferably, it contains alumina. Increases the adhesion between the substrate and the top coat of the ozone catalyst composition Preferred primers for addition are those incorporated herein by reference. No. 5,422,331, which is timed. The undercoat The layers are fine-grained refractory metal oxides and silica, alumina, zirconia and And sols selected from titania sols.   The present invention comprises an adsorption composition supported on a substrate of a contaminant treatment composition. be able to. Adsorption compositions include particulate hydrocarbons, soot, pollen, bacteria and Gaseous substances such as hydrocarbons and sulfur dioxide, as well as particulate matter such as Can be used to adsorb dyes. Useful supported compositions are charcoal An adsorbent such as a zeolite that adsorbs hydride can be included. Useful Zeora The kit composition was prepared in December 1994. “Nitrous Oxide Decomposition Catalyst (Nitrous Oxide Decomposition Catalyst) International Publication No. WO 94/2770, entitled " It is described in No. 9 pamphlet. Particularly preferred zeolites are beta zeola (Beta zeolite) and dealuminated zeolite Y (dealuminated Ze) olite Y).   The carbon, preferably activated carbon, is activated carbon and any of the polycarbons known in the art. It can be formed into a carbon adsorbing composition comprising a binder such as a limer. The carbon adsorbing composition can be used for an air contact surface. Activated carbon is a hydrocarbon , Volatile organic components, bacteria, pollen and the like. But already One adsorption composition is SOThreeMay be included. Particularly useful SOThreeThe sorbent is calcium oxide. Calcium oxide is calcium sulfate Is converted to aluminum. The calcium oxide adsorption composition also reduces sulfur dioxide to sulfur trioxide. And the sulfur trioxide is then adsorbed on calcium oxide to form calcium sulfate Contain a vanadium or platinum catalyst that can be used to produce Can also be.   Bracketing one or more pollutant treatment units containing the catalyst composition as described above Can be installed in the device. Separate contaminant treatment equipment may This results in increased airflow and increased residence time of the incoming gas on the catalyst surface. This improves the efficiency of the contaminant removal operation.   In FIG. 3, the multiple layers formed by the outer flange 46 and the inner flange 52 are shown. A bracket assembly 36 having a number (three are shown) of compartments 50 is shown. Have been. Vessel 34 containing catalyst composition on suitable substrate Can be inserted into each compartment 50. Each of the containers 34 has the configuration shown in FIG. Removal, replacement and / or cleaning and reinsertion as described above in connection with Can be.   In another aspect of the invention, a pollutant treatment device comprises at least one car Cartridge, preferably in the form of a cylindrical cartridge containing the contaminant treatment composition Can be in a state. Cartridge is a complementary bracket assembly It can be fixed in the engine compartment of the vehicle by such supporting parts.   FIG. 4 shows a contaminant treatment apparatus 32 having a cylindrical shape. Device is theory It is located behind the radiator and blower for Ming purpose only. Device 32 Has a front end 60 and a rear end 62. Ambient air passing through the radiator is at the front end It passes through the device 32 from the section 60 in the direction of the rear end 62. In the middle of the flow path in the device At this point, ambient air contacts the catalyst composition contained therein as described above, where Contaminants contained in the ambient air are converted or adsorbed to harmless by-products.   The substrate for the contaminant treatment composition may be a monolith, foam mesh or spun You can choose from fibers. Preferred substrates include a carrier and a catalyst or adsorbent. This is a monolith or honeycomb-shaped design.   Preferred substrates are those whose passages enter from the front and pass through the monolith and Carrier inflow through it, as if open to the gas flow passing through it Monoliths of the type with multiple fine, parallel gas channels extending from the surface to the outlet surface Carrier. Preferably the flow path is essentially from the inlet to the outlet So that the gas passing through the flow path contacts the catalytic material The catalyst substance in the thin coating Are defined by walls that are coated as Monolithic carrier flow path is trapezoidal Any suitable traversal, such as rectangular, square, sine wave, hexagon, oval, round The shape and size of the surface or a waveform as known in the art And thin wall channels that can be formed from flat metal components. This Such structures have about 60 to 600 or more gas inlets per square inch of cut surface ( "Cell").   The contaminant treatment device 32 shown in FIG. As a result, it can be installed in the engine compartment of an automobile. Bracket assembly Parts are secured around body 66 and at least a portion of the perimeter of contaminant treatment device 32. It includes a pair of spaced apart arms 68 that can be defined. The device is placed for cleaning If it is necessary to replace or remove it, lift it off arm 68 and remove it. Then the new Insert the same device or the original cleaned device between body 66 and arm 68 Thereby, it can be easily inserted into the bracket assembly 64.   The contaminant treatment equipment including the base material containing the catalyst composition is used for cleaning and regeneration. Can be removed or regenerated without removing the container from the bracket be able to. 5 and 6 with the flush cleaning system installed, FIG. A contaminant treatment device, such as that shown in FIG. In particular, the cleaning system 80 A cleaning liquid source 82 such as water is included. The cleaning fluid is on the dashboard of the car (shown The main conduit 84 can be operatively connected to the main conduit 84 by actuation of a pump 86. Flow through.   The main conduit 84 is capable of spraying a spray of cleaning liquid onto the catalytic surface of the vessel. It is connected to the chisel 88. As shown in FIG. Nozzles 88 can be used or, as shown in FIG. 84 branches to two or more secondary conduits 90 (two secondary conduits are shown). Can also be. In each of the secondary conduits 90, a cleaning liquid is injected onto the contaminant treatment device. Nozzle 92 is provided. The plurality of nozzles 92 are used for pollutant treatment. This is preferred because the device can be more widely covered with the cleaning liquid.   The method and apparatus of the present invention requires no heating equipment or additional Is preferably designed to be able to be processed under ambient conditions. I However, contaminant treatment equipment must be used to increase the temperature of the ambient air flowing into the equipment. It is also preferable to be installed near the heat source. As mentioned above, the pollutant treatment equipment As long as the natural airflow pattern of the surrounding air is within the Engine compartment either upstream of an eater or heat exchanger or producing heat It can be installed near the room components. The air that comes into contact with the radiator The heated air is then heated and then contacts the contaminant treatment device, where it is heated. The contaminants contained therein are converted to harmless by-products.   Heat can also recycle waste heat from heat sources such as exhaust systems, motors, etc. Thus, it can be transmitted to the surrounding air. In FIG. 7, the heat source 100 An embodiment of the present invention in which waste heat is transferred to a pollutant treatment device 32 is shown. Waste heat Is transmitted through a conduit 102 to a nozzle 104 where it is directed in the direction of ambient air flow. Heat is injected transversely, thereby increasing the temperature of the surrounding air.   In another aspect of the invention, the contaminant treatment device itself is heated, thereby The temperature of the surrounding air passing therethrough can be increased.   In FIG. 8, the contaminant treatment device 32 is installed on the opposite side of the container 34, Electricity including an electrical energy source 112 (eg, a battery) and a resistor component 114 A heating assembly 110 is provided. Resistor component 114 is a conductor It is connected to a power supply 112 by 116. During operation, the electrical energy is The heat is transferred to the part 114 and generates heat near the catalyst composition contained in the container. . When the surrounding air comes into contact with the catalyst composition, the catalyst The reaction is accelerated. For the purposes of this aspect of the invention, the electrically heated catalyst comprises a stream A suitable thickness to fit in the direction of, preferably about 1/8 inch (0.32 cm) From about 12 inches (30.5 cm), and more preferably from about 0.5 (1.3 cm) Be a metal or ceramic honeycomb with a thickness of 3 inches (7.6 cm) Is preferred. 0.2 if the electrically heated catalyst must be fitted in a tight space It can be from 5 (0.6 cm) to 1.5 inches (3.8 cm) thick. Departure A preferred substrate for this embodiment of the invention is that the flow path enters from the front and the monolith Through it as if it were open to the gas flow passing through and exiting backwards A type with multiple fine, parallel gas channels extending from the inflow surface to the outflow surface of the carrier Is a monolithic carrier. Preferably the flow path essentially exits the inlet In a straight line toward the mouth, so that the gas passing through the flow path contacts the catalytic material, It is delimited by walls in which the catalytic material is coated as a washcoat. Mo Noris carrier flow passages are trapezoidal, rectangular, square, sinusoidal, hexagonal, oval Any suitable cross-sectional shape and size, such as circular, A thin, thin, metallic component that can be formed from corrugated, flat metallic components known in the art. It is a channel of a wall. like this The structure is a square inch (6.5 cm) cut surface.Two) About 60 to 600 or more A body inlet ("cell") may be included. Monoliths can be made of any suitable material Those which can be heated and which can be heated by applying an electric current are preferred. Use Useful catalysts for use are hydrocarbon and carbon monoxide, as well as nitrogen oxide reduction. A three-way catalyst (TWC) as cited above, which can enhance the oxidation of sulfur You. Useful TWC catalysts are described in U.S. Patent Nos. 4,714,694; No. 947; 5,010,051; 5,057,483; and 5 , 139, 992.Example 1   Radiator heartwood of 1993 Nissan Altima (Nissan Altima) Part number 21460-1E400) to 450 to oxidize the surface. C. for 16 hours in air, then a portion of which contains silica-alumina Pour water slurry through the radiator flow path and blow off excess by air gun. By drying at room temperature with a blower and then calcining at 450 ° C. High-surface area silica-alumina undercoat (dry filling = 0.23 g / inThree(0.01 4g / cmThree)). A high surface area, calcined silica-alumina slurry Oxidized SRS-II alumina (Davison) with acetic acid (0.5% based on alumina) Ball mill to a particle size of 90% <4 μm using water and water (total solids about 20%) It was prepared by grinding. Next, the ball milled material is Mixed with Kasol (# 91SJ06S-28% solid) at a ratio of 25% / 75% Was. SRS-II alumina, after activation,TwoOThreeFrom 92 to 95% by weight and Si OTwoContaining 4-7% by weight of xSiOTwo・ YAlTwo OThree・ ZHTwoIt has been specified to have an O structure. BET surface area is minimal after calcination 260mTwo/ g.   Pd / Mn / AlTwoOThreeCatalyst slurry (Nominally 1 palladium to alumina 0% by weight) with an aqueous solution containing a sufficient amount of tetraamine palladium acetate. By impregnating high surface area SRS-II alumina (Davison) to the wet point Prepared. The resulting powder was dried and then calcined at 450 ° C. for 1 hour. Next The powder was then treated with an aqueous solution of manganese nitrate (5.5% by weight of MnOTwo And an amount equal to 32-34% when mixed under high shear with sufficient dilution water. A solid slurry was formed. Cover the radiator with slurry and use a blower And air dried and then calcined in air at 450 ° C. for 16 hours. This o The catalyst for decomposing zon is composed of palladium (dry filling = Radiator capacity of 263g / ftThree(9.7kg / mThree)) And manganese dioxide (dry charge) Filling amount = 142g / ftThree(5.2kg / mThree)). With coolant header The reassembled, partially coated radiator is shown in FIG.   The ozone decomposability of the coated catalyst, the air stream containing a certain concentration of ozone, Spraying through the radiator flow path at a surface speed typical of the operating speed, and Then measure by measuring the concentration of ozone emitted from the back of the radiator did. The air has a temperature of about 20 ° C and a dew point of about 35 ° F (1.7 ° C). did. Ozone concentration was in the range of 0.1-0.4 ppm. Ozone conversion is 12 . 43 at linear air speed (surface velocity) equal to 5 miles / hour (7.8 km / hour) 33% at 25 mph (15.6 km / h); 37.5 mph (23.4 km / h) Hour) at 30 % And 24% at 49 mph (30.6 km / h).Example 2 (comparative example)   One of the same radiators used in Example 1, not coated with catalyst Parts were similarly evaluated for ozone resolution (ie, a control experiment). Ozone conversion I was not able to admit.Example 3   1993 Nissan Ultima radiator heartwood (Nissan part number 21 460-1E400) for 16 hours at 400 ° C. in air and then alumina Pour the slurry containing water through the radiator flow path, Blow off, dry at room temperature with a blower and then calcined at 400 ° C By doing so, a part of Condea high surface area SBA-150 alumina (dry filling = 0. 86g / inThree(0.05g / cmThree)). Slurry pre-coated with alumina Prepared as described in Example 3. The radiator is then replaced with seven different C Coated continuously in 2 ″ × 2 ″ square patches with O cracking catalyst (Table I) I). Each coating passes through a radiator flow path to a water slurry containing a particular catalyst preparation. Air, blow off excess with an air gun, and blower This was carried out by drying at room temperature.   Carulite(R)And 2% Pt / AlTwoOThreeCatalyst (patch # 4 and # 6 respectively) Prepared by the method described in Example 3. 3% Pt / ZrOTwo/ SiOTwoCatalyst (P Latch # 3) is first applied at 500 ° C. for 1 hour with a zirconia / silica frit ( 95% ZrOTwo/ 5% SiOTwo-Magnesium Elektron XZO678 / 01) Calculate 510g Produced by Next, 480 g of deionized water and 468 g of the produced powder Glacial acetic acid, 42 g H solubilized with minTwoPt (OH)6Platinum salt solution (18.2% A catalyst slurry was prepared by adding to 79.2 g of Pt). Generated The mixture is milled on a ball mill for 8 hours to reduce the particle size of 90% to less than 3 μm. Brought.   3% Pt / TiOTwoThe catalyst (patch # 7) was treated with TiOTwo (Degussa P25) 500 g, deionized water 500 g, concentrated ammonium hydroxide 12 g And H solubilized in an amineTwoPt (OH)6Platinum salt solution derived from ( Prepared by mixing 82 g of 18.2% Pt). 90% 5μm for 5 minutes After mixing to a smaller particle size, the solids content was reduced to about 22%. For this, 32.7 g of Nalco 1056 silica sol and a sufficient amount of deionized water were added. The resulting mixture was mixed on a roll mill to mix all ingredients.   3% Pt / Mn / ZrOTwoThe catalyst slurry (patch # 5) is placed in a ball mill 20% by weight of manganese and 80% by weight of zirconium, based on the weight of the metal Manganese / zirconia frit comprising co-precipitate (Magnesium Elektron XZO 719/01) 70 g, deionized water 100 g, acetic acid 3.5 g and amine solubilized HTwoPt (OH)611.7 g of a platinum salt solution (18.2% Pt) derived from Prepared. The resulting mixture is ground for 16 hours and 90% is 10%. The particle size was less than μm.   2% Pt / CeOTwoThe catalyst (Patch # 1) was treated with amine solubilized HTwoPt (OH)6Solution dissolved in deionized water (18.2) % Pt), 54.9 g of high surface area ceria stabilized by alumina (Rhone Pou lenc) prepared by impregnation with 490 g (Total volume -155 mL). The powder is dried at 110 ° C. for 6 hours and at 400 ° C. for 2 hours. Time calcined. Next, in a ball mill, 491 g of the powder is added to 593 g of deionized water. The mixture is then ground for 2 hours to a particle size of less than 90% 4 μm. Thus, a catalyst slurry was prepared. 4.6% Pd / CeOTwoCatalyst (patch # 2) Was first prepared using 209.5 g (180 mL) of a tetraamine palladium acetate solution. Prepared similarly by initial wet impregnation.   After applying all seven catalysts, the radiator was calcined at 400 ° C. for about 16 hours. I let you. After installing the radiator core material in a plastic tank, 5mph (3.1km / h) at a linear surface velocity (315,000 / h space velocity), with CO (about 16 ppm) Airflow is blown through the radiator flow path and then on the rear side of the radiator CO resolution of various catalysts by measuring the concentration of CO emitted from did. The radiator temperature is about 95 ° C and the air flow is about 35 ° F (1.7 ° C). The results are summarized in Table II.   The ozone resolution was 0.25 ppm ozone at 25 ° C. as described in Example 1. 10 mph (6.2 km / h) linear surface speed average with a flow rate of 135.2 L / min And an hourly space velocity of 640,000 / h. Use air at 35 ° It had a dew point of F (1.7 ° C). The results are summarized in Table II. FIG. 9 shows Patch No. 3, 6 represents CO conversion versus temperature for 6 and 7.   The catalyst also has a flow rate of 68.2 L / min and a linear velocity of 5 mph (3.1 km / h). At an hourly space velocity of 320,000 / h, an air stream containing propylene (about 10 ppm) Through the radiator flow path and then the radiator The concentration was measured by measuring the concentration of propylene discharged from the rear side of the hopper. La The diator temperature is about 95 ° C. and the air flow is about 35 ° F. (1.7 ° C.). Had a point. The results are summarized in Table I. Example 4   After heat treatment in air at 450 ° C for 60 hours, radiator of Lincoln town car The core material (part # F1VY-8005-A) is converted to a variety of different ozone decomposition catalysts. Compositions (ie different catalysts; catalyst loading, binder preparation, and heat treatment) ) In a 6 ″ × 6 ″ square patch. Radiator -Some of the patches are pre-coated with high surface area alumina or silica-alumina and Before coating with catalyst Calcination at 450 ° C. The actual coating involves lasing a water slurry containing the specific catalyst preparation. Inject through the diaerator channel, blow off excess with an air gun, and It carried out similarly to Example 1 by drying with a blower at temperature. Next The eater core is dried at 120 ° C. or At 450 ° C. Next, the radiator core is placed in a plastic tank. Reinstall and set the ozone resolution of the various catalysts to about 4 as described in Example 1. At a radiator surface temperature of 0 ° C to 50 ° C at a surface speed of 10 mph (6.2 km / h) It was measured.   Table I summarizes the various catalysts coated on the radiator. Catalyst slurry Details of the preparation are described below.   Pt / AlTwoOThreeCatalyst (Nominally AlTwoOThree2% by weight Pt based on water H solubilized in amine dissolved in 520 gTwoPt (OH)6Derived from 114 g (17.9% Pt) of the platinum salt solution was applied to the high surface area of Condea SBA-150 (about 150 mTwo / g) (specified as / g) . Then 49.5 g of acetic acid were added. The powder is then dried at 110 ° C. for 1 hour, And calcined at 550 ° C. for 2 hours. The catalyst slurry is then added to the water in a ball mill. To 1069 g and 44.6 g of acetic acid are added 875 g of powder and a particle size of 90 % Was prepared by grinding the mixture to <10 μm. (Patch 1 and 4)   Carbon catalyst slurry purchased from Grant Industries, Inc., Elmwood Park, NJ. Preparation (29% solids). Carbon is made from coconut skin. It includes acrylic binders and defoamers. (Patches 8 and 12)   Carulite(R)200 Catalyst (CuO / MnOTwo) The first Carulite(R)20 0 (purchased from Carus Chemical Co., Chicago, IL) with 1000 g of water and 1500 g of water And milled to a particle size of 90% <6 μm. Made. Carulite(R)200 is MnOTwo60 to 75% by weight, CuO 11-14 % By weight and AlTwoOThreeIs specified as 15-16% by weight. Generated The slurry was diluted to about 28% solids and then 3% (based on solids) Nalco # 10 56 Silica sol or 2% (based on solid) National Starch # x4260 acrylic It was mixed with either of the polymers. (Patches 5, 9, and 10)   Pd / Mn / AlTwoOThreeCatalyst slurry (Nominally 10 layers based on alumina) (% Palladium) was prepared as described in Example 1. (Patches 2, 3 and 6 )   Incipient wetness I. W. Of Pd / Mn / AlTwoOThreeCatalyst (nominally based on alumina To 8% palladium and 5.5% MnOTwo) Is likewise firstly replaced by a high surface area SRS -II alumina (Davison) is treated with an aqueous solution containing tetraamine palladium acetate. Prepared by impregnation to the point of incipient wetness. Dry powder and 2 hours at 450 ° C After calcining, the powder was impregnated again with an aqueous solution containing manganese nitrate to the point of initial wetting. After drying and calcining again at 450 ° C. for 2 hours, the powder was acetic acid (catalyst powder) 3% by weight) and sufficient water to produce a slurry at 35% solids. Next The mixture was milled until the particle size was 90% <8 μm. (Patch 7 and 11)   SiOTwo/ AlTwoOThreeThe slurry precoated with was prepared as described in Example 1. did. (Patches 3 and 11)   AlTwoOThreeThe slurry precoated with vinegar is used to convert the high surface area Condea SBA-150 alumina to vinegar. Acid (5% by weight based on alumina) and water (about 44% total solids) Together with a ball mill to reduce the particle size to 90% <10 μm. Prepared. (Patches 9 and 12)   The results are summarized in Table I. Car for 5,000 miles (3106km) After being installed above, the conversion of carbon monoxide was also carried out under the conditions cited in Example 1. , Patch # 4. At a radiator temperature of 50 ° C, 10 mph (6.2k At a linear speed of m / h), no conversion was observed. Example 5   100 g of Versal GL alumina obtained from LeRoche Industries Inc. Approximately 28 g of activated amine Pt [Pt (A) salt] diluted with water to about 80 g is impregnated. I let it. 5 g of acetic acid was added to fix Pt on the surface of alumina. Half an hour After mixing, the Pt impregnated catalyst is removed by adding water to a slurry containing about 40% solids. Manufactured. The slurry was milled in a ball mill for 2 hours. Particle size is 10 mm Less than cron was measured as 90%. The catalyst is 1.5 "diameter by 1.0" long by 400 " cpsi coated on ceramic substrate and dried to about 0.65 g / inThree(0.04g / cmThree ). The catalyst is then dried at 100 ° C. For 2 hours. The catalyst was dried for 60 hours in dry air as described in Example 8. C at temperatures between 100 and 100 ° CThreeH6Tested for oxidation.   The above calcined Pt / AlTwoOThreeSeveral samples were also prepared at 400 ° C. for 1 hour at 7% HTwo/ NTwoReduced in water. Reduction method is 500cc / min HTwo/ NTwoAt gas flow rates, This was performed by ramping the medium temperature from 25 to 400 ° C. The ramp temperature is about 5 ° C / min. The catalyst was allowed to cool to room temperature, and the CThree H6Was tested.Example 6   Dissolve 6.8 g of ammonium tungstate in 30 cc of water and adjust the pH to 10. And mix the solution with 50 g of Versal GL alumina (LeRoche Industries Inc.) Was impregnated. The material was dried at 100 ° C and calcined at 550 ° C for 2 hours. AlTwo OThreeAbout 10% by weight of W metal is cooled to room temperature and 13.7 g of amine hydroxide Pt ( 18.3% Pt). 2.5 g of acetic acid was added and mixed well. Next The catalyst was prepared in a slurry containing 35% solids by adding water. Then the slurry When coated on a 400 ″ cpsi, 1.5 ″ × 1.0 ″ diameter ceramic substrate, 0.79g / in after dryingThree(0.05g / cmThree) Resulted in catalyst washcoat packings. Next The coated catalyst was dried and calcined at 550 ° C. for 2 hours. 60 ° C In a temperature range ofThreeH6And tested in a form calcined in dry air .Example 7   6.8 g of perrhenic acid (36% Re in solution) is further diluted with water to 10 g To form a perrhenic acid solution. Impregnate the solution on 25 g of Versal GL alumina Was. The impregnated alumina was dried and the powder was calcined at 550 ° C. for 2 hours . Then AlTwoOThreeBased on the powder, 10% by weight of the impregnated Re metal is furthermore 6.85 g of amine hydroxide Pt solution (Pt metal in the solution was 18.3%) Impregnated. 5 g of acetic acid was added and mixed for half an hour. By adding water A rally was formed to 28% solids. Grind the slurry in a ball mill for 2 hours And coated on a 1.5 "diameter x 1.0" long 400 cpsi ceramic substrate. And after drying, 0.51g / inThree(0.03g / cmThree) Catalyst packing did. The catalyst coated substrate was dried at 100 ° C and calcined at 550 ° C for 2 hours. . The catalyst is used in a temperature range of 60 to 100 ° C. and 60 ppm of CThreeH6And use dry air And tested in the calcined form.Example 8   The catalysts of Examples 5, 6 and 7 were tested in a microreactor. Catalyst sample The size was 0.5 "diameter and 0.4" long. Filling temperature is 25 ~ 100 ℃ 60 ppm C in dry air in the temperature rangeThreeH6Consisted of CThreeH6Is the steady state condition 60, 70, 80, 90 and 100 ° C. Was measured. The results are summarized in Table III.   The addition of W or Re oxides results in a calcined form of Pt / AlTwoOThreeIncreased the activity of it is obvious. Calcined Pt / AlTwoOThreeCThreeH6The conversion is carried out at 400 ° C. for 1 hour. Significantly increased when reduced for hours. Increased activity also results in a calcined catalyst On the other hand, it was recognized by the incorporation of W or Re oxide.Example 9   This is because MnSOFourExample of preparing high surface area cryptomelane using . Molar ratio: KMnOFour: MnSOFour: Acetic acid was 1: 1.43: 5.72. The number of moles of Mn in the solution before mixing is:           0.44M KMnOFour           0.50M MnSOFour FW KMnOFour= 158.04 g / mol FW MnSOFour・ HTwoO = 169.01 g / mol FW CTwoHFourOTwo= 60.0 g / mol Met.   The following steps were performed: 1. KMnO in 8.05L of deionized waterFour3.50 moles (553 grams) dissolved A liquid was formed and heated to 68 ° C. 2. Dilute to 10.5 L with deionized water using 1260 g of glacial acetic acid. This produced 10.5 L of 2N acetic acid. The concentration of this solution is 1.01 g / mL. You. 3. Manganese sulfate hydrate (MnSOFour・ HTwoO) 5.00 moles (846 grams) Weighed, dissolved in 10,115 g of the 2N acetic acid solution and heated to 40 ° C. Was. 4. 2. With continuous stirring, for 15 minutes; Solution of 1. Add to the solution Added. After the addition was completed, heating of the slurry was started according to the following heating rate:           1:06 pm 69.4 ° C           1:07 pm 71.2 ° C           1:11 pm 74.5 ° C           1:15 pm 77.3 ° C           1:18 pm 80.2 ° C           1:23 pm 83.9 ° C           1:25 pm 86.7 ° C           1:28 pm 88.9 ° C   1: At 28 pm, remove approximately 100 mL of slurry from the container and immediately Filter on a Funner funnel, wash with 2 L of deionized water, and then Dried in a bun. The sample has a BET Multi-Point surface area of 259.5 m.Two/ g, And the surface area of Matrix (T-Plot) 254.1mTwo/ g.Example 10   This is Mn (CHThreeCOOTwo)TwoTo prepare high surface area cryptomelane using This is an example. Molar ratio: KMnOFour: Mn (CHThreeCOTwo)Two: Acetic acid is 1: 1.43: 5.72 Was. FW KMnOFour= 158.04 g / mol Aldrich Lot # 08824MG FW Mn (CHThreeCOTwo)Two・ HTwoO = 245.09 g / mol       Aldrich Lot # 08722HG FW CTwoHFourOTwo= 60.0 g / mol 1. KMnO in 4.6 L of deionized waterFour2.0 moles (316 grams) of solution And heated to 60 ° C. by heating on a hot plate. 2. Using 720 grams of glacial acetic acid, dilute to 6.0 L with deionized water. Thus, 6.0 L of 2N acetic acid was produced. The concentration of this solution is 1.01 g / mL. 3. Manganese (II) acetate tetrahydrate [Mn (CHThreeCOTwo)Two・ 4HTwoO] 2.86 A mole (700 grams) was weighed and the 2N acetic acid solution (reaction volume) Was dissolved in 5780 g). Heated to 60 ° C. in reaction vessel. 4. 2. While maintaining the slurry at 62-63 ° C. To the solution of 1. Add the solution did. After the addition is complete, gently heat the slurry according to the heating rate below did:           3:58 pm 82.0 ° C           4:02 pm 86.5 ° C           4:06 pm 87.0 ° C           4:08 pm 87.1 ° C.           Stop heating The slurry is then quickly pumped by pumping 10 L of deionized water into the vessel. Let cool. This allowed the slurry to cool to 58 ° C. at 4:13 pm. slurry Was filtered on a Buchner funnel. The formed and filtered mass is taken up in 12 liters of deionized water. Reslurry and then stir overnight in a 5 gallon bucket using a mechanical stirrer. Stirred. The washed product is filtered again the next morning and then in a 100 ° C. oven Let dry. The sample has a BET Multi-Point surface area of 296.4mTwo/ g, and Mat The surface area of rix (T-Plot) is 267.3mTwo/ g. Cryptomera generated Are specified by the XRD pattern of FIG. I similar to that shown in FIG. Expected to have an R spectrum.Example 11   The following is the ozone used to determine the percent ozonolysis used in this example. It is an explanation of a test method. Measures the percentage of ozone decomposed by the catalyst sample Ozone generator, gas flow controller, water bubble generator, cooling mirror dew point hygrometer, And test equipment comprising an ozone detector used. Ozone is an ozone generator in a flowing gas stream comprising air and water vapor Generated in situ using The ozone concentration is measured using an ozone detector. And the water content was measured using a dew point hygrometer. Samples at 15 ° C and 17 ° C Between 4.5 and 7 ppm of incoming ozone in a stream of about 1.5 L / min at a dew point of between The temperature was used to test at 25 ° C. Samples were 1/4 "ID Pyrex(R ) -25 / + 45 mesh fixed in glass wool filling in glass tube of Tested as particles trapped in Place the test sample in a 1cm section of the glass tube Filled.   Sample testing is generally between 2 and 16:00 to achieve a constant state of conversion. It took time. The sample specifically gave a conversion close to 100% at the start of the test , And a gradual decrease to a "stabilized" conversion, which takes a long time (48 hours). Or kept constant. After a stable state was obtained, the conversion was calculated from: % Ozone conversion rate = [(1-ozone concentration after passing through catalyst) /                     (Ozone concentration before passing through the catalyst)] * 100.   An ozonolysis test of the sample of Example 9 showed a conversion of 58%.   An ozonolysis test of the sample of Example 10 showed a conversion of 85%.Example 12   This example shows that the method of Example 10 is different from the method of "Clean" high surface area cryptomelane that was not further enhanced by purification The purpose is to show what has happened. Sample shown by Example 10 A 20 gram portion of is calcined in air at 200 ° C. for 1 hour, allowed to cool to room temperature, Wash the slurry in 100 mL of deionized water at 100 ° C for 30 minutes with stirring. did. The generated product It was filtered and dried in an oven at 100 ° C. Samples are provided by BET Multi-Point Surface area 265mTwo/ g was measured. 85% sample ozone decomposition test Conversion was indicated. Compared to the test of the sample of Example 10, the sample of Example 10 Sample cleaning and calcination show no benefit in ozone conversion Was done.Example 13   Obtain a sample of high surface area cryptomelane from the merchant And / or induced by washing. Use the powder as received and the derived powder Ozone resolution was tested by the method of Example 11, and X-ray diffraction, infrared spectroscopy , And the method of measuring the BET surface area by nitrogen adsorption.Example 13a   Commercial samples of high surface area cryptomelane (Chemetals, Inc., Baltimore, MD ) At 60 ° C for 30 minutes in deionized water, filtered, rinsed and Oven dried at 0 ° C. The ozone conversion of the sample as received is 64% compared to 79% for quality. Nitrogen adsorption and powder Washing, as determined by X-ray diffractometry, is based on the surface area or crystal structure (2 23mTwo/ g cryptomelane). However, infrared spectroscopy 1220 and 132 of the spectrum of the washed sample showing the removal of acid group anions. The zero frequency peak disappearance was indicated.Example 13b   Commercially available high surface area cryptomelane (Chemetals, Inc., Baltimore, MD) sample Was calcined at 300 ° C. for 4 hours and 400 ° C. for 8 hours. Upon receipt The ozone conversion rate of the as-is material is 300 ° C or 71% for the calcined sample, 44% compared to 75% for baked samples. Calcination at 300 ° C or 40 0 ° C sample (334mTwo/ g cryptomelane) significant change in surface area or crystal structure Did not give. MnTwoOThreeTraces were detected in the 400 ° C. sample. This is calcined Dehydration of these samples was induced. Infrared spectrum assigned to surface hydroxyl groups 2700 and 3700.Example 14   Addition of Pd black (containing Pd metal and oxide) to high surface area cryptomelane Zon resolution was found to significantly increase. (1) Commercially available cryptomelane (implemented (300 ° C calcined sample described in Example 13b) and (2) calcined at 200 ° C for 1 hour The powder of the high surface area cryptomelane synthesized in Example 10 was physically mixed. A sample comprising the prepared Pd black powder was prepared. Samples are Pd black and clear The powder was prepared by mixing the putomeran powder in a dry ratio at a weight ratio of 1: 4. The dry mixture was shaken until the color became uniform. Produces 20-30% solids concentration An amount of deionized water was added to the mixture in the beaker to form a suspension . The condensate in the suspension was broken mechanically with a stir bar. Bransonic suspension(R)Mod Sonicate for 10 minutes in an el 5210 ultrasonic cleaner, then 120-140 Oven-dried at about 8 hours.   The ozone conversion of commercial cryptomelane calcined at 300 ° C. As determined above, it was 71% (Example 13b). 20 weight samples of this product When mixed with percent Pd black, it showed 88% conversion.   Cryptomelansan prepared as in Example 10 calcined at 200 ° C The pull showed a conversion of 85%. Performance adds 20 weight percent Pd black This improved to 97%.

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Claims (1)

【特許請求の範囲】 1. エンジン区画室をもつ自動車内における、汚染物質処理組成物をもつ構造 物を含んでなる、少なくとも1種類の汚染物質処理構成要素を含んでなる、周囲 空気中に存在する汚染物質を処理するための、エンジン区画室内の汚染物質処理 装置であって、前記構造物がエンジン区画室内の周囲空気の少なくとも1種類の 通常の流れのパターン中に配置され、そして該構造物が周囲空気から汚染物質を 除去する目的のため及び処理された空気を大気に返還するためのみのために使用 される間は、自動車の通常の操作とは独立している、汚染物質処理装置。 2. 前記エンジン区画室が、その中にそれを通る周囲空気の通過のための開口 部を含んでなるラジエーターを含み、前記構造物が、周囲空気が該ラジエーター を通過する前もしくは後に、周囲空気の流れと連絡するように配置されている、 第1項記載の汚染物質処理装置。 3. 前記エンジン区画室が、その中にそれを通る周囲空気の通過のための開口 部を含んでなる空気調和装置コンデンサーを含み、前記構造物が、周囲空気が該 空気調和装置コンデンサーを通過する前もしくは後に、周囲空気の流れと連絡す るように配置されている、第1項記載の汚染物質処理装置。 4. 前記エンジン区画室が、その中にそれを通る周囲空気の通過のための開口 部を含んでなる空気充填冷却器を含み、前記構造物が、周囲空気が該空気充填冷 却器を通過する前もしくは後に、周囲空気の流れと連絡するように配置されてい る、第1項記載の汚染物質処理装置。 5. 前記エンジン区画室がラジエーター送風機を含み、前記構造物が、周囲空 気が該ラジエーター送風機を通過する前もしくは後に、周囲空気 の流れと連絡するように配置されている、第1項記載の汚染物質処理装置。 6. 前記構造物がラジエーターの後方に、そしてラジエーターを通過した後の 周囲空気の流れと連絡するように配置されている、第2項記載の汚染物質処理装 置。 7. 前記構造物が空気調和装置コンデンサーの後方に、そして空気調和装置コ ンデンサーを通過した後の周囲空気の流れと連絡するように配置されている、第 3項記載の汚染物質処理装置。 8. 前記構造物が空気充填冷却器の後方に、そして空気充填冷却器を通過した 後の周囲空気の流れと連絡するように配置されている、第4項記載の汚染物質処 理装置。 9. 前記構造物がラジエーター送風機の後方に、そしてラジエーター送風機を 通過した後の周囲空気の流れと連絡するように配置されている、第5項記載の汚 染物質処理装置。 10.エンジン区画室が空気調和装置コンデンサー及びラジエーターを含んでな り、前記構造物が、空気調和装置コンデンサー及びラジエーターの間に配置され ている、第1項記載の汚染物質処理装置。 11.汚染物質処理構成要素が、前記構造物のための支持部品、及び汚染物質処 理構成部品の容易な取り外し及び置き換え又は再使用を可能にする部品、を更に 含んでなる、第1項記載の汚染物質処理装置。 12.前記支持部品が、底部及び、汚染物質処理構成部品を収納するための少な くとも1個の貯蔵区域を区画する向かい合った壁及び、汚染物質処理構成部品を 取り外したり又はブラケット組み立て部品内に挿入することを可能にするための 開口部、をもつブラケット組み立て部品を含 んでなる、第10項記載の汚染物質処理装置。 13.前記貯蔵区域が長方形の立体型である、第12項記載の汚染物質処理装置 。 14.前記支持部品が、底部、向かい合った壁及び、それにより、複数の汚染物 質処理構成部品を収納するための複数の貯蔵区域を区画するための、向かい合っ た壁に沿った少なくとも1種のフランジ、及び前記汚染物質処理構成部品の取り 外し又はブラケット組み立て部品中への挿入を可能にするための開口端末部をも つ、ブラケット組み立て部品を含んでなる、第1項記載の汚染物質処理装置。 15.汚染物質処理装置が円筒状の形態にあり、前記支持部品が、汚染物質処理 装置の周辺部の少なくとも一部を解放可能な様態で固定するための、少なくとも 一本のアームを含むブラケット組み立て部品を含んでなる、第11項記載の汚染 物質処理装置。 16. 支持部品内に保留される間に汚染物質処理構成部品を洗浄するための洗 浄用部品を更に含んでなる、第11項記載の汚染物質処理装置。 17.前記洗浄用部品が、洗浄液源、洗浄液源と液体流により連絡する少なくと も1本の導管、少なくとも1本の導管を通って液源から洗浄液の流れを発生させ るためのポンプ部品及び、それにより汚染物質処理装置を清浄化させるために、 洗浄液の流れを汚染物質処理装置の方向に導くための少なくとも1本の導管と連 結しているノズル部品、を含んでなる、第16項記載の汚染物質処理装置。 18.周囲空気が汚染物質処理装置に接触する前又はその間に、周囲空気を加熱 するための加熱部品を更に含んでなる、第1項記載の汚染物質処理装置。 19.前記加熱部品が、その一方の端が熱源に連結し、そして汚染物質処理装置 に入る周囲空気の方向に熱を導くための反対側の端を有する導線を含んでなる、 第18項記載の汚染物質処理装置。 20.前記加熱部品が、電気エネルギー源、電気エネルギー源及び汚染物質処理 組成物に操作的に連結している抵抗部品を含んでなり、前記抵抗部品がその源か らの電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、それにより汚染物質処理組成物と 接触して通過する周囲空気の温度を上昇させる第18項記載の汚染物質処理装置 。 21.前記汚染物質処理装置が更に、汚染物質処理組成物のための基材を含んで なり、前記基材がモノリス、フォーム、メッシュ、又はスパンファイバーの形態 にある、第1項記載の汚染物質処理装置。 22.前記汚染物質処理組成物が触媒物質、吸着物質及びそれらの組み合わせ物 からなる群から選ばれる、第1項記載の汚染物質処理装置。 23.前記触媒物質が、貴金属、卑金属、同一物を含有する化合物及びそれらの 組み合わせ物からなる群から選ばれる、第22項記載の汚染物質処理装置。 24.前記卑金属が、マンガン、バナジウム、モリブデン、ニッケル、コバルト 、銅及びそれらの酸化物からなる群から選ばれる、第23項記載の汚染物質処理 装置。 25.前記吸着物質が、アルカリ土類金属酸化物、活性炭素、ゼオライト及びそ れらの組み合わせ物からなる群から選ばれる、第22項記載の汚染物質処理装置 。 26.前記汚染物質処理構成部品の方向に周囲空気の流れを提供するための気体 流部品を更に含んでなる、第1項記載の汚染物質処理装置。 27.前記気体流部品が送風機である、第26項記載の汚染物質処理装置。[Claims] 1. Structure with a pollutant treatment composition in an automobile with an engine compartment Perimeter comprising at least one contaminant treatment component comprising an object Pollutant treatment in the engine compartment to treat pollutants present in the air Apparatus, wherein the structure comprises at least one type of ambient air in an engine compartment. Placed in a normal flow pattern, and the structure removes contaminants from the surrounding air Used only for removal purposes and only for returning treated air to the atmosphere A pollutant treatment device that is independent of the normal operation of the car while it is being operated. 2. The engine compartment has an opening therein for the passage of ambient air therethrough. A radiator comprising a radiator comprising: Before or after passing through, is arranged to communicate with the surrounding air flow, 2. The contaminant treatment apparatus according to claim 1. 3. The engine compartment has an opening therein for the passage of ambient air therethrough. And an air conditioner condenser comprising: Communicate with the ambient air flow before or after passing through the air conditioner condenser 2. The contaminant treatment apparatus according to claim 1, wherein the contaminant treatment apparatus is arranged as follows. 4. The engine compartment has an opening therein for the passage of ambient air therethrough. An air-filled cooler comprising: Before or after passing through the air conditioner, it is arranged to communicate with the surrounding air flow. The contaminant treatment apparatus according to claim 1, wherein 5. The engine compartment includes a radiator blower, and the Ambient air before or after the air passes through the radiator blower 2. The contaminant treatment device of claim 1, wherein the contaminant treatment device is arranged to communicate with a stream of water. 6. After the structure is behind the radiator and after passing through the radiator 3. The contaminant treatment device of claim 2, wherein the contaminant treatment device is arranged to communicate with a flow of ambient air. Place. 7. The structure is behind the air conditioner condenser and the air conditioner condenser , Which is arranged to communicate with the flow of ambient air after passing through the The contaminant treatment apparatus according to claim 3. 8. The structure passed behind and through the air-filled cooler 5. A contaminant disposal according to claim 4, which is arranged to communicate with a subsequent ambient air flow. Equipment. 9. The structure is behind the radiator blower and the radiator blower 6. The dirt according to claim 5, which is arranged to communicate with the flow of ambient air after passing. Dye processing equipment. 10. Engine compartment should not include air conditioner condensers and radiators. The structure is disposed between the air conditioner condenser and the radiator. 2. The contaminant treatment apparatus according to claim 1, wherein 11. A contaminant treatment component includes a support component for the structure and a contaminant treatment component. Parts that allow easy removal and replacement or reuse of the physical components. 2. The contaminant treatment device according to claim 1, comprising: 12. The support component has a bottom and a small amount of storage for contaminant treatment components. At least one opposing wall defining one storage area and contaminant treatment components To allow removal or insertion into the bracket assembly Includes bracket assembly with openings 11. The contaminant treatment apparatus according to claim 10, comprising: 13. 13. The contaminant treatment device according to claim 12, wherein the storage area is a rectangular solid type. . 14. The support component may include a bottom, opposing walls and, thereby, a plurality of contaminants. Facing each other to define multiple storage areas for storing quality processing components At least one flange along a closed wall, and removal of the contaminant treatment component Open ends are also provided to allow removal or insertion into the bracket assembly. 2. The contaminant treatment device of claim 1, further comprising a bracket assembly. 15. The contaminant treatment device is in the form of a cylinder, and the support component comprises At least a portion for releasably securing at least a portion of the periphery of the device; 12. The contamination of claim 11, comprising a bracket assembly including a single arm. Material processing equipment. 16. Washing to clean contaminant-treated components while held in support parts 12. The contaminant treatment apparatus according to claim 11, further comprising a cleaning part. 17. The cleaning component is at least in communication with the cleaning liquid source, the cleaning liquid source and the liquid flow. Generating a flow of cleaning liquid from a source through one conduit, at least one conduit; To clean the pump parts and thereby the pollutant treatment equipment, At least one conduit for directing the flow of the cleaning liquid in the direction of the contaminant treatment device. 17. The contaminant treatment apparatus according to claim 16, comprising a tying nozzle part. 18. Heat ambient air before or during contact with contaminant treatment equipment The contaminant treatment apparatus according to claim 1, further comprising a heating part for performing the treatment. 19. The heating element has one end connected to a heat source, and a contaminant treatment device. Comprising a conductor having an opposite end for conducting heat in the direction of ambient air entering the, 19. The contaminant treatment apparatus according to claim 18. 20. The heating component comprises an electrical energy source, an electrical energy source and a pollutant treatment. Comprising a resistive component operatively connected to the composition, wherein the resistive component is a source thereof. They convert the electrical energy into heat energy, which allows the pollutant treatment composition 19. The contaminant treatment apparatus according to claim 18, wherein the temperature of the ambient air passing in contact therewith is increased. . 21. The contaminant treatment device further includes a substrate for the contaminant treatment composition. Wherein the substrate is in the form of a monolith, foam, mesh, or spun fiber 2. The contaminant treatment apparatus according to claim 1, wherein 22. The contaminant treatment composition comprises a catalyst substance, an adsorbed substance, and a combination thereof. The pollutant treatment device according to claim 1, which is selected from the group consisting of: 23. The catalyst substance is a noble metal, a base metal, a compound containing the same substance, 23. The pollutant treatment device according to claim 22, which is selected from the group consisting of a combination. 24. The base metal is manganese, vanadium, molybdenum, nickel, cobalt 24. A contaminant treatment according to claim 23, selected from the group consisting of copper, copper and their oxides. apparatus. 25. The adsorbents are alkaline earth metal oxides, activated carbon, zeolites and 23. The pollutant treatment device according to claim 22, which is selected from the group consisting of a combination thereof. . 26. Gas for providing a flow of ambient air in the direction of the contaminant treatment component The contaminant treatment apparatus of claim 1, further comprising a flow component. 27. 27. The contaminant treatment device according to claim 26, wherein the gas flow component is a blower.
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