JPH1057818A - 光触媒組成物、それを含む光触媒要素およびそれを用いる有機化合物分解方法 - Google Patents
光触媒組成物、それを含む光触媒要素およびそれを用いる有機化合物分解方法Info
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- JPH1057818A JPH1057818A JP15410097A JP15410097A JPH1057818A JP H1057818 A JPH1057818 A JP H1057818A JP 15410097 A JP15410097 A JP 15410097A JP 15410097 A JP15410097 A JP 15410097A JP H1057818 A JPH1057818 A JP H1057818A
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- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 寿命が長く、再使用可能な、各種形態の光触
媒組成物、それを含む光触媒要素およびそれを用いる有
機化合物分解方法を提供することである。 【解決手段】 イモゴライトタイプのアルミノシリケー
ト無機ポリマーバインダー中に分散した無機光触媒を少
くとも１種含んでなる光触媒組成物、光触媒要素および
有機化合物分解方法。
媒組成物、それを含む光触媒要素およびそれを用いる有
機化合物分解方法を提供することである。 【解決手段】 イモゴライトタイプのアルミノシリケー
ト無機ポリマーバインダー中に分散した無機光触媒を少
くとも１種含んでなる光触媒組成物、光触媒要素および
有機化合物分解方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体含有溶液（ｇ
ａｓｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）または水溶液中に有
機汚染物質を含む流出液の光触媒処理のための、新規光
触媒組成物、光触媒要素および新規処理方法に関する。
光触媒酸化手段により、金属酸化物を用いて、水溶液ま
たは気体含有溶液中に含まれる有機化学化合物を分解す
ることがこの数年来知られている。これらの光触媒処理
方法は、有機汚染物質を含む流出液、例えば、都市流出
液（表面水または廃水の処理）、工業廃水等の処理のた
めには極めて興味深いものである。
ａｓｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）または水溶液中に有
機汚染物質を含む流出液の光触媒処理のための、新規光
触媒組成物、光触媒要素および新規処理方法に関する。
光触媒酸化手段により、金属酸化物を用いて、水溶液ま
たは気体含有溶液中に含まれる有機化学化合物を分解す
ることがこの数年来知られている。これらの光触媒処理
方法は、有機汚染物質を含む流出液、例えば、都市流出
液（表面水または廃水の処理）、工業廃水等の処理のた
めには極めて興味深いものである。
【０００２】これらの処理方法は、不均質光触媒方式を
用い、これらの方式では、水溶液または気体含有溶液中
の汚染有機化合物を、固体状触媒、一般に金属酸化物の
存在下で照射することにより酸化する。光触媒として最
も多く用いられる金属酸化物は二酸化チタンアナターゼ
である。
用い、これらの方式では、水溶液または気体含有溶液中
の汚染有機化合物を、固体状触媒、一般に金属酸化物の
存在下で照射することにより酸化する。光触媒として最
も多く用いられる金属酸化物は二酸化チタンアナターゼ
である。
【０００３】文献Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．１９９５，９５，
７３５〜７５８には、有機汚染物質を含む気体または液
体の処理のための、二酸化チタン表面上の光触媒につい
ての理論および反応メカニズムが記載されている。これ
らの実験に用いる二酸化物は、各種の形態、例えば、コ
ロイド状、粉末状または単結晶の形態であることができ
る。
７３５〜７５８には、有機汚染物質を含む気体または液
体の処理のための、二酸化チタン表面上の光触媒につい
ての理論および反応メカニズムが記載されている。これ
らの実験に用いる二酸化物は、各種の形態、例えば、コ
ロイド状、粉末状または単結晶の形態であることができ
る。
【０００４】米国特許第５，２７５，７４１号には、Ｔ
ｉＯ2 の微小球の存在下、４００nm以下で照射すること
により混合物を処理することからなる、水溶液中の汚染
物質の光触媒処理方法が記載されている。酸化チタンを
被覆した炭素粉末の使用もまた知られている。この方式
は有機汚染物質の光分解法を改良するが、しかしながら
この方式は炭素による光吸収に基づく欠点があり、その
ためその表面上に反応中心点が形成され、その結果有機
汚染物質のいくつかと不可逆性結合が形成される。
ｉＯ2 の微小球の存在下、４００nm以下で照射すること
により混合物を処理することからなる、水溶液中の汚染
物質の光触媒処理方法が記載されている。酸化チタンを
被覆した炭素粉末の使用もまた知られている。この方式
は有機汚染物質の光分解法を改良するが、しかしながら
この方式は炭素による光吸収に基づく欠点があり、その
ためその表面上に反応中心点が形成され、その結果有機
汚染物質のいくつかと不可逆性結合が形成される。
【０００５】文献Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１９９５，４
４６〜４５３には、有機汚染物質含有液体の脱汚染に用
いることができる新規の光触媒が記載されている。この
文献では、光触媒反応を、有機改質ＳｉＯ2 マトリック
ス中のＴｉＯ2 のナノ結晶の均質分散体を用いて実施す
る。この均質系はゾル−ゲルプロセス手段により調製し
た。この文献によれば、前記方式は水溶液中の有機化合
物を極めて効果的に分解する。前記方式はブロック、膜
または層の形態で調製することも可能である。
４６〜４５３には、有機汚染物質含有液体の脱汚染に用
いることができる新規の光触媒が記載されている。この
文献では、光触媒反応を、有機改質ＳｉＯ2 マトリック
ス中のＴｉＯ2 のナノ結晶の均質分散体を用いて実施す
る。この均質系はゾル−ゲルプロセス手段により調製し
た。この文献によれば、前記方式は水溶液中の有機化合
物を極めて効果的に分解する。前記方式はブロック、膜
または層の形態で調製することも可能である。
【０００６】しかしながら、これら方式の寿命は限られ
ており、これは有機改質シリケートマトリックスそれ自
身が光酸化に対し感受性があり、したがって光の存在下
での二酸化チタンの光触媒活性による分解はその活性を
失うからである。光酸化により水溶液中の有機化合物を
分解することができる光触媒化合物を入手可能として、
前記の技術水準を参考にして述べた課題を解決すること
が望ましい理由はこのためである。
ており、これは有機改質シリケートマトリックスそれ自
身が光酸化に対し感受性があり、したがって光の存在下
での二酸化チタンの光触媒活性による分解はその活性を
失うからである。光酸化により水溶液中の有機化合物を
分解することができる光触媒化合物を入手可能として、
前記の技術水準を参考にして述べた課題を解決すること
が望ましい理由はこのためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、従来技術の光触媒組成物より寿命が長い、再使用可
能な光触媒組成物を提供することである。本発明の第二
の目的は、この組成物から、例えば、粉末、平板要素、
モノリス（一体成形物）または繊維の形態で、各種構造
の光触媒要素を得ることである。
は、従来技術の光触媒組成物より寿命が長い、再使用可
能な光触媒組成物を提供することである。本発明の第二
の目的は、この組成物から、例えば、粉末、平板要素、
モノリス（一体成形物）または繊維の形態で、各種構造
の光触媒要素を得ることである。
【０００８】本発明の別の目的は、水溶液または気体含
有溶液中の、分解すべき有機化合物を含有する流出液を
光触媒処理する方法であって、実施するのが簡単でしか
もできるだけコストがかからない方法を提供することで
ある。本発明によれば、前記課題は、イモゴライト（ｉ
ｍｏｇｏｌｉｔｅ）タイプのアルミノシリケート無機ポ
リマーバインダー中の無機光触媒を少くとも１種含んで
なる光触媒組成物により解決した。
有溶液中の、分解すべき有機化合物を含有する流出液を
光触媒処理する方法であって、実施するのが簡単でしか
もできるだけコストがかからない方法を提供することで
ある。本発明によれば、前記課題は、イモゴライト（ｉ
ｍｏｇｏｌｉｔｅ）タイプのアルミノシリケート無機ポ
リマーバインダー中の無機光触媒を少くとも１種含んで
なる光触媒組成物により解決した。
【０００９】本発明の光触媒組成物は全体として無機物
であり、したがって特に光−酸化に対して抵抗性を有す
る。本発明はまた、本発明の触媒組成物を含む層を被覆
した支持体を含んでなる光触媒要素に関する。本発明は
また、水溶液または気体含有溶液中の有機化合物の分解
方法であって、分解すべき有機化合物を含有する溶液
を、本発明の光触媒化合物と接触させることからなる方
法に関する。
であり、したがって特に光−酸化に対して抵抗性を有す
る。本発明はまた、本発明の触媒組成物を含む層を被覆
した支持体を含んでなる光触媒要素に関する。本発明は
また、水溶液または気体含有溶液中の有機化合物の分解
方法であって、分解すべき有機化合物を含有する溶液
を、本発明の光触媒化合物と接触させることからなる方
法に関する。
【００１０】本発明の明細書において、“光触媒組成物
（ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）”とは、太陽光照射（３００〜８００nmの波長）に
より触媒として作用する、酸化活性を有する組成物を意
味する。一実施態様において、光触媒組成物は、太陽光
照射に対し透過性であり、すなわち、発射光の少くとも
５０％を透過し、反射率は低いものである。
（ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）”とは、太陽光照射（３００〜８００nmの波長）に
より触媒として作用する、酸化活性を有する組成物を意
味する。一実施態様において、光触媒組成物は、太陽光
照射に対し透過性であり、すなわち、発射光の少くとも
５０％を透過し、反射率は低いものである。
【００１１】本発明によれば、無機光触媒は、光触媒活
性を有する無機酸化物、すなわち、太陽光照射の作用の
下で酸化反応により有機化学化合物を分解することがで
きる酸化物である。本発明の光触媒は、金属酸化物、ア
ルカリ土類酸化物、アクチナイド酸化物および希土類酸
化物から選ばれる無機酸化物である。本発明組成物に使
用できる金属酸化物は、例えば、二酸化チタン、鉄酸化
物、銀酸化物、銅酸化物、タングステン酸化物、バリウ
ム酸化物、亜鉛酸化物およびマグネシウム酸化物であ
る。
性を有する無機酸化物、すなわち、太陽光照射の作用の
下で酸化反応により有機化学化合物を分解することがで
きる酸化物である。本発明の光触媒は、金属酸化物、ア
ルカリ土類酸化物、アクチナイド酸化物および希土類酸
化物から選ばれる無機酸化物である。本発明組成物に使
用できる金属酸化物は、例えば、二酸化チタン、鉄酸化
物、銀酸化物、銅酸化物、タングステン酸化物、バリウ
ム酸化物、亜鉛酸化物およびマグネシウム酸化物であ
る。
【００１２】アルカリ土類酸化物は、例えば、マグネシ
ウム酸化物またはバリウム酸化物である。使用できる希
土類酸化物は、例えば、セリウム酸化物またはネオジミ
ウム酸化物である。アクチナイド酸化物は、例えば、ウ
ラニウムである。これらの各種酸化物は、単独でまたは
混合物として使用できる。これらは、光触媒活性は有し
ないが、しかし、支持体として有用な酸化物、例えば、
アルミニウム酸化物、珪素酸化物等と共に使用すること
もできる。
ウム酸化物またはバリウム酸化物である。使用できる希
土類酸化物は、例えば、セリウム酸化物またはネオジミ
ウム酸化物である。アクチナイド酸化物は、例えば、ウ
ラニウムである。これらの各種酸化物は、単独でまたは
混合物として使用できる。これらは、光触媒活性は有し
ないが、しかし、支持体として有用な酸化物、例えば、
アルミニウム酸化物、珪素酸化物等と共に使用すること
もできる。
【００１３】これらの無機酸化物は、既知方法により製
造できる。例えば、金属酸化物は、アルコキシド、カル
ボキシレート、ハロゲノ−アルコキシドの溶液を加水分
解し、続いて熱水処理（ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｔ
ｒｅａｔｍｅｎｔ）に付し、安定なコロイド状ゾルを形
成する結晶粒子を得ることにより製造できる。本明細書
において、無機光触媒は、イモゴライトタイプのアルミ
ノシリケート無機ポリマーバインダー中に分散せしめた
粒子の状態である。組成物の効率は、使用した、光触媒
組成物のまたは光触媒要素の太陽光照射に対する透過性
と直接関連しているので、２００nm未満、好ましくは１
００nm未満のサイズの無機光触媒粒子を使用することが
好ましい。このような粒子サイズの光触媒組成物は良好
な効率を示す。
造できる。例えば、金属酸化物は、アルコキシド、カル
ボキシレート、ハロゲノ−アルコキシドの溶液を加水分
解し、続いて熱水処理（ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｔ
ｒｅａｔｍｅｎｔ）に付し、安定なコロイド状ゾルを形
成する結晶粒子を得ることにより製造できる。本明細書
において、無機光触媒は、イモゴライトタイプのアルミ
ノシリケート無機ポリマーバインダー中に分散せしめた
粒子の状態である。組成物の効率は、使用した、光触媒
組成物のまたは光触媒要素の太陽光照射に対する透過性
と直接関連しているので、２００nm未満、好ましくは１
００nm未満のサイズの無機光触媒粒子を使用することが
好ましい。このような粒子サイズの光触媒組成物は良好
な効率を示す。
【００１４】本発明方法を用いて有機汚染物質含有水溶
液を処理する場合は、光触媒組成物は、この酸化物が処
理すべき溶液に可溶化し、その結果、光触媒が分解する
ことがないように、水溶性ではない無機光触媒を少くと
も１種類含む。このような水溶液を処理する際には、無
機光触媒は、例えば、二酸化チタン、セリウム酸化物ま
たは希土類酸化物である。特定の実施態様によれば、無
機光触媒は、アナターゼ形のチタン酸化物を単独または
混合物として用いる。
液を処理する場合は、光触媒組成物は、この酸化物が処
理すべき溶液に可溶化し、その結果、光触媒が分解する
ことがないように、水溶性ではない無機光触媒を少くと
も１種類含む。このような水溶液を処理する際には、無
機光触媒は、例えば、二酸化チタン、セリウム酸化物ま
たは希土類酸化物である。特定の実施態様によれば、無
機光触媒は、アナターゼ形のチタン酸化物を単独または
混合物として用いる。
【００１５】本発明のイモゴライトタイプの無機ポリマ
ーバインダーは、繊維状水和化アルミノシリケートポリ
マーであり、このポリマーは実験式Ａｌx Ｓｉy Ｏ
z （式中、ｘ：ｙは１．５〜２．５であり、ｚは２〜６
である）に相当する。Wadaは、このアルミノシリケート
は天然に存在することをＪ．Ｓｏｉｌ Ｓｃｉ．１９７
９，３０（２），３４７〜３５５にはじめて記載した。
ーバインダーは、繊維状水和化アルミノシリケートポリ
マーであり、このポリマーは実験式Ａｌx Ｓｉy Ｏ
z （式中、ｘ：ｙは１．５〜２．５であり、ｚは２〜６
である）に相当する。Wadaは、このアルミノシリケート
は天然に存在することをＪ．Ｓｏｉｌ Ｓｃｉ．１９７
９，３０（２），３４７〜３５５にはじめて記載した。
【００１６】イモゴライトは各種方法を用いて合成する
ことができる。合成例は、Farmerの米国特許第４，２５
２，７７９号、第４，２４１，０３５号および第４，１
５２，４０４号に記載されている。イモゴライトは、ま
た Kodak Pathe′およびEastman Kodak の国際公開ＷＯ
９５／０４１６５（１９９５年１０月２４日出願）に記
載されている方法を用いて合成することもでき、この方
法によれば、イモゴライトはその大部分が繊維状で合成
することができる。本発明を具体的に説明する実施例で
は、前記の特許出願に記載されている方法に従って製造
した。
ことができる。合成例は、Farmerの米国特許第４，２５
２，７７９号、第４，２４１，０３５号および第４，１
５２，４０４号に記載されている。イモゴライトは、ま
た Kodak Pathe′およびEastman Kodak の国際公開ＷＯ
９５／０４１６５（１９９５年１０月２４日出願）に記
載されている方法を用いて合成することもでき、この方
法によれば、イモゴライトはその大部分が繊維状で合成
することができる。本発明を具体的に説明する実施例で
は、前記の特許出願に記載されている方法に従って製造
した。
【００１７】このイモゴライトタイプの無機ポリマーバ
インダーは、無機光触媒と共に、２００nmより大きいク
ラスターを含まない均質分散体を形成し、バインダー中
の無機酸化物の分散体の性質は、光触媒組成物効率に直
接関係する。このバインダーはまた粒子をゲル中に永続
的に捕捉することができる。イモゴライトタイプのアル
ミノシリケートポリマーバインダーは全体として無機バ
インダーであり、したがって無機光触媒作用に対して抵
抗性を有する。前記バインダーは時間と共に分解するこ
とはない。
インダーは、無機光触媒と共に、２００nmより大きいク
ラスターを含まない均質分散体を形成し、バインダー中
の無機酸化物の分散体の性質は、光触媒組成物効率に直
接関係する。このバインダーはまた粒子をゲル中に永続
的に捕捉することができる。イモゴライトタイプのアル
ミノシリケートポリマーバインダーは全体として無機バ
インダーであり、したがって無機光触媒作用に対して抵
抗性を有する。前記バインダーは時間と共に分解するこ
とはない。
【００１８】本発明のイモゴライトタイプのアルミノシ
リケートポリマーバインダーは、したがって無機光触媒
に対して不活性であるが、しかしまた分解すべき有機化
合物および分解過程で生じることがある中間生成物に対
しても不活性である。前記バインダーはまた分解すべき
有機化合物に対する親和性を有するので、分解すべきこ
れらの化合物と活性無機光触媒間の接触を可能にする。
リケートポリマーバインダーは、したがって無機光触媒
に対して不活性であるが、しかしまた分解すべき有機化
合物および分解過程で生じることがある中間生成物に対
しても不活性である。前記バインダーはまた分解すべき
有機化合物に対する親和性を有するので、分解すべきこ
れらの化合物と活性無機光触媒間の接触を可能にする。
【００１９】本発明の光触媒組成物は、少くとも５％の
イモゴライトタイプのアルミノシリケート無機ポリマー
を含む。本発明においては、本発明組成物は、イモゴラ
イトタイプのアルミノシリケートゲルであって、そこに
無機光触媒のコロイド状溶液を添加したものから調製す
る。
イモゴライトタイプのアルミノシリケート無機ポリマー
を含む。本発明においては、本発明組成物は、イモゴラ
イトタイプのアルミノシリケートゲルであって、そこに
無機光触媒のコロイド状溶液を添加したものから調製す
る。
【００２０】そのまま使用可能なゲル、またはモノリス
の形態で親液性（ｌｙｏｐｈｉｌｉｓａｔｉｏｎ）とし
た後に使用可能なゲルがこのようにして得られる。この
ゲルを、中空材から作成された平担支持体、粒子または
膜に塗布乾燥して、均一な透明層を形成する。本発明に
おいては、支持体：酸化物系を高温加熱処理に付して結
晶酸化物層を得ることはもはや必要ではなく、このこと
は広範囲の各種支持体を使用できることを意味する。支
持体は有機性もしくはガラス性のポリマー支持体であっ
て、透明もしくはそうでないものであることができる。
の形態で親液性（ｌｙｏｐｈｉｌｉｓａｔｉｏｎ）とし
た後に使用可能なゲルがこのようにして得られる。この
ゲルを、中空材から作成された平担支持体、粒子または
膜に塗布乾燥して、均一な透明層を形成する。本発明に
おいては、支持体：酸化物系を高温加熱処理に付して結
晶酸化物層を得ることはもはや必要ではなく、このこと
は広範囲の各種支持体を使用できることを意味する。支
持体は有機性もしくはガラス性のポリマー支持体であっ
て、透明もしくはそうでないものであることができる。
【００２１】支持体の形状は、光触媒組成物を施す最終
用途に依って選択する。一実施態様において、分解すべ
き有機化合物を含有する水溶液を処理するためには、ゲ
ル状の光触媒組成物を前記溶液と直接混合し、この混合
物を次に太陽光照射に露光する。すべてのまたは実質的
にすべての有機化合物が分解された後、任意の手段、例
えば、遠心分離、ろ過またはデカンテーションにより２
相を分離する。
用途に依って選択する。一実施態様において、分解すべ
き有機化合物を含有する水溶液を処理するためには、ゲ
ル状の光触媒組成物を前記溶液と直接混合し、この混合
物を次に太陽光照射に露光する。すべてのまたは実質的
にすべての有機化合物が分解された後、任意の手段、例
えば、遠心分離、ろ過またはデカンテーションにより２
相を分離する。
【００２２】別の特定実施態様によれば、処理すべき溶
液を本発明の光触媒組成物層を被覆した支持体上に流す
ことにより、分解すべき有機化合物を含有する水溶液を
処理することが可能である。天然のまたは人工的な光源
の存在下で溶液を単に流すだけで、分解すべき有機化合
物を有意に分解することができる。極めて高濃度の有機
化合物を含む水溶液の処理のためには、分解すべき有機
化合物が所望濃度になるまで再循環を行うことができ
る。
液を本発明の光触媒組成物層を被覆した支持体上に流す
ことにより、分解すべき有機化合物を含有する水溶液を
処理することが可能である。天然のまたは人工的な光源
の存在下で溶液を単に流すだけで、分解すべき有機化合
物を有意に分解することができる。極めて高濃度の有機
化合物を含む水溶液の処理のためには、分解すべき有機
化合物が所望濃度になるまで再循環を行うことができ
る。
【００２３】別の操作法によれば、光触媒組成物は、凍
結乾燥して、処理すべき溶液中に透明モノリスを載置し
た状態で用いることができる。気体含有溶液を処理する
場合は、この気体含有溶液を、適切な形状の本発明要素
と接触した状態にしさえすればよい。分解すべき有機化
合物を含有する水溶液または気体含有溶液であって、本
発明により処理することが有利な溶液は、例えば、反応
器からの工業廃液または洗浄水である。この処理方法を
用いて、カルボキシル基を担持する、芳香族、ハロゲン
化もしくはヒドロキシ化有機化合物（これらの化合物は
下水プラントにおいて特に安定かつ有毒なものである）
を分解することが可能である。
結乾燥して、処理すべき溶液中に透明モノリスを載置し
た状態で用いることができる。気体含有溶液を処理する
場合は、この気体含有溶液を、適切な形状の本発明要素
と接触した状態にしさえすればよい。分解すべき有機化
合物を含有する水溶液または気体含有溶液であって、本
発明により処理することが有利な溶液は、例えば、反応
器からの工業廃液または洗浄水である。この処理方法を
用いて、カルボキシル基を担持する、芳香族、ハロゲン
化もしくはヒドロキシ化有機化合物（これらの化合物は
下水プラントにおいて特に安定かつ有毒なものである）
を分解することが可能である。
【００２４】
【実施例】実施例１ ．ＴｉＯ2 ゾルの合成 透明なＴｉＯ2 ゾルを、チタニウムアルコキシド、Ｔｉ
（ＯｉＰｒ）4 から調製した（ゾルとは、その分散媒体
が液体であり、分散相が固体であるようなコロイド系を
いう）。第１工程では、１ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）4 水溶
液を、Ｓｐｅｃｔｒａ Ｐｏｒ（登録商標）１０００膜
を用いて透析した。コロイド状のＴｉＯ 2 ゲルをこのよ
うにして得た。
（ＯｉＰｒ）4 から調製した（ゾルとは、その分散媒体
が液体であり、分散相が固体であるようなコロイド系を
いう）。第１工程では、１ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）4 水溶
液を、Ｓｐｅｃｔｒａ Ｐｏｒ（登録商標）１０００膜
を用いて透析した。コロイド状のＴｉＯ 2 ゲルをこのよ
うにして得た。
【００２５】このゲルを、解膠剤（Ｈ2 Ｏ ２４mL中の
ＴｉＯ2 １．７４ｇと、Ｈ2 Ｏ５４mLおよび酒石酸１
０mL，１Ｍ）の存在下でオートクレーブ中で熱水処理を
行った（１８０℃，１時間）。アナターゼ結晶形のＴｉ
Ｏ2 特有のピークを有するＸ線回折スペクトルが、この
ゾルから得られた。実施例２ ．イモゴライトタイプのアルミノシリケートゲ
ルの合成 ＡｌＣｌ3 ，６Ｈ2 Ｏ（３１．２mmol）(Aldrich製、純
度９９％）および脱イオン水１０００mLの溶液を含む不
活性反応器（ポリテトラフルオロエチレン）に、脱イオ
ン水１０００mL中のＳｉ（ＯＥｔ）4 溶液（１６．７mm
ol）(Ventron製、純度９９％）を添加した。この混合物
を激しく撹拌した。
ＴｉＯ2 １．７４ｇと、Ｈ2 Ｏ５４mLおよび酒石酸１
０mL，１Ｍ）の存在下でオートクレーブ中で熱水処理を
行った（１８０℃，１時間）。アナターゼ結晶形のＴｉ
Ｏ2 特有のピークを有するＸ線回折スペクトルが、この
ゾルから得られた。実施例２ ．イモゴライトタイプのアルミノシリケートゲ
ルの合成 ＡｌＣｌ3 ，６Ｈ2 Ｏ（３１．２mmol）(Aldrich製、純
度９９％）および脱イオン水１０００mLの溶液を含む不
活性反応器（ポリテトラフルオロエチレン）に、脱イオ
ン水１０００mL中のＳｉ（ＯＥｔ）4 溶液（１６．７mm
ol）(Ventron製、純度９９％）を添加した。この混合物
を激しく撹拌した。
【００２６】２０分後、１Ｍ ＮａＯＨ溶液を徐々に添
加し、その間撹拌してｐＨ４．５とした。不透明溶液を
このようにして得た。この溶液を撹拌しながら一晩放置
した。次に１ＭのＮａＯＨを添加してｐＨを６．８に調
整した。白色ゲルが得られ、これを２０００rpm で２０
分間遠心分離にかけた。ゲルを次に、塩酸（１Ｍ）およ
び酢酸（２Ｍ）の混合物（５０／５０）５mLを添加する
ことにより可溶化した。
加し、その間撹拌してｐＨ４．５とした。不透明溶液を
このようにして得た。この溶液を撹拌しながら一晩放置
した。次に１ＭのＮａＯＨを添加してｐＨを６．８に調
整した。白色ゲルが得られ、これを２０００rpm で２０
分間遠心分離にかけた。ゲルを次に、塩酸（１Ｍ）およ
び酢酸（２Ｍ）の混合物（５０／５０）５mLを添加する
ことにより可溶化した。
【００２７】この溶液に、脱イオン水を添加して溶液１
リットルを得た。この溶液は３０mmolのアルミニウム、
１６．６mmolの珪素、５mmolの塩酸および１０mmolの酢
酸を含有した。この溶液２５０mLを採取し、脱イオン水
５５０mLで希釈した。この混合物を、シラノールの存在
下で、９５〜１００℃の温度で２時間加熱した。
リットルを得た。この溶液は３０mmolのアルミニウム、
１６．６mmolの珪素、５mmolの塩酸および１０mmolの酢
酸を含有した。この溶液２５０mLを採取し、脱イオン水
５５０mLで希釈した。この混合物を、シラノールの存在
下で、９５〜１００℃の温度で２時間加熱した。
【００２８】２日毎に、溶液（１）２５０mLを反応器に
添加した。１２０時間加熱処理後、溶液を冷却した。ア
ンモニア溶液（１Ｍ）を次に添加してｐＨ８．０とし
た。このようして得たゲルを１５分間２０００rpm で遠
心分離し、上澄溶液を除去した。得られたゲルを、数滴
の塩酸、１２Ｎを添加することにより可溶化した。可溶
化ゲルを数日間透析した。イモゴライトのチキソトロー
プゲルがこのようにして得られた。実施例３ ．光触媒組成物の調製 実施例１の方法により調製したＴｉＯ2 のコロイド状溶
液４cm3 （１６mgのＴｉＯ2 ）に実施例２からのイモゴ
ライトゲル１６mLを添加した。
添加した。１２０時間加熱処理後、溶液を冷却した。ア
ンモニア溶液（１Ｍ）を次に添加してｐＨ８．０とし
た。このようして得たゲルを１５分間２０００rpm で遠
心分離し、上澄溶液を除去した。得られたゲルを、数滴
の塩酸、１２Ｎを添加することにより可溶化した。可溶
化ゲルを数日間透析した。イモゴライトのチキソトロー
プゲルがこのようにして得られた。実施例３ ．光触媒組成物の調製 実施例１の方法により調製したＴｉＯ2 のコロイド状溶
液４cm3 （１６mgのＴｉＯ2 ）に実施例２からのイモゴ
ライトゲル１６mLを添加した。
【００２９】ゲル状の光触媒組成物をこのようにして得
た。３−１ 本発明 先に得られたゲル状光触媒組成物２０cm3 に、汚染物質
として２，４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含
む水溶液３０mLを添加した。この混合物を太陽光照射に
１２時間露光した。
た。３−１ 本発明 先に得られたゲル状光触媒組成物２０cm3 に、汚染物質
として２，４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含
む水溶液３０mLを添加した。この混合物を太陽光照射に
１２時間露光した。
【００３０】約１２％の汚染物質分解が観察された。３−２ 本発明 先に得られたゲル状光触媒組成物２０cm3 に、汚染物質
として２，４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含
む水溶液３０mLを添加した。この混合物を、可視光を発
生するハロゲンランプ（５００Ｗ）照射に１２時間露光
した。
として２，４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含
む水溶液３０mLを添加した。この混合物を、可視光を発
生するハロゲンランプ（５００Ｗ）照射に１２時間露光
した。
【００３１】約２６％の汚染物質分解が観察された。３−３ 比較 先に得られたゲル状光触媒組成物２０cm3 に、汚染物質
として２，４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含
む水溶液３０mLを添加した。この混合物を暗所に１２時
間置いた。
として２，４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含
む水溶液３０mLを添加した。この混合物を暗所に１２時
間置いた。
【００３２】この条件下では汚染物質の分解は全く観察
されなかった。３−４ 対照 汚染物質として２，４−ジクロロフェノール（３．６m
M）を含む水溶液３０mLに、光触媒組成物の代りに水２
０cm3 を添加した。この条件下では、汚染物質の分解は
全く観察されなかった。実施例５ 本例では、二酸化チタンを、実施例１の方法により合成
したが、熱水処理を用いて不透明ゾルを得た。このゾル
を次に実施例２のイモゴライトと混合した。不透明な触
媒組成物をこのようにして得た。
されなかった。３−４ 対照 汚染物質として２，４−ジクロロフェノール（３．６m
M）を含む水溶液３０mLに、光触媒組成物の代りに水２
０cm3 を添加した。この条件下では、汚染物質の分解は
全く観察されなかった。実施例５ 本例では、二酸化チタンを、実施例１の方法により合成
したが、熱水処理を用いて不透明ゾルを得た。このゾル
を次に実施例２のイモゴライトと混合した。不透明な触
媒組成物をこのようにして得た。
【００３３】この組成物を、実施例３−２に述べたよう
に使用した。約１１％の汚染物質分解が観察された。本
例は、光触媒組成物が、太陽光照射に対して完全に透明
でない場合でも、本発明の光触媒組成物が有効であるこ
とを示すものである。実施例６ ：非晶質ＣｅＯ2 ゾルの合成およびこの酸化物
の光触媒組成物での使用 金属セリウム１２．１ｇに、無水トルエン１５０mLおよ
び２−メトキシエタノール１５０mL（１．８モル）を添
加した。この混合物を８０℃まで加熱した。次に塩化第
一水銀（触媒）１５mgを前記混合物に添加した。
に使用した。約１１％の汚染物質分解が観察された。本
例は、光触媒組成物が、太陽光照射に対して完全に透明
でない場合でも、本発明の光触媒組成物が有効であるこ
とを示すものである。実施例６ ：非晶質ＣｅＯ2 ゾルの合成およびこの酸化物
の光触媒組成物での使用 金属セリウム１２．１ｇに、無水トルエン１５０mLおよ
び２−メトキシエタノール１５０mL（１．８モル）を添
加した。この混合物を８０℃まで加熱した。次に塩化第
一水銀（触媒）１５mgを前記混合物に添加した。
【００３４】金属が消失するまで（約１２時間）１１０
℃に加熱した。冷却後、先に得たアルコキシドを、水を
添加することにより徐々に加水分解した（ｐＨ＝７）。
溶媒を蒸発除去させた後、水中のセリウム酸化物の懸濁
液を得た。酒石酸５０mLをこの懸濁液に添加し、熱水処
理を２００℃で１０時間オートクレーブ中で行った。
℃に加熱した。冷却後、先に得たアルコキシドを、水を
添加することにより徐々に加水分解した（ｐＨ＝７）。
溶媒を蒸発除去させた後、水中のセリウム酸化物の懸濁
液を得た。酒石酸５０mLをこの懸濁液に添加し、熱水処
理を２００℃で１０時間オートクレーブ中で行った。
【００３５】１cm3 当りセリウム４．７９mgを含む懸濁
液が得られた。この懸濁液４cm3 に、実施例２の方法で
調製したイモゴライトゲル１６mLを添加して光触媒組成
物を形成した。この触媒組成物に、汚染物質として２，
４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含む水溶液３
０mLを添加した。この混合物を可視光を発生するハロゲ
ンランプ（５００Ｗ）からの照射に１２時間露光した。
液が得られた。この懸濁液４cm3 に、実施例２の方法で
調製したイモゴライトゲル１６mLを添加して光触媒組成
物を形成した。この触媒組成物に、汚染物質として２，
４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含む水溶液３
０mLを添加した。この混合物を可視光を発生するハロゲ
ンランプ（５００Ｗ）からの照射に１２時間露光した。
【００３６】約３９％の汚染物質分解が観察された。実施例７ ：ＴｉＯ2 −ＣｅＯ2 混合物を含有する光触媒
組成物 先に調製したＣｅＯ2 懸濁液２cm3 、実施例１から得ら
れたＴｉＯ2 コロイド状溶液２cm3 および実施例２の方
法で調製したイモゴライトゲル１６mLを混合することに
より光触媒組成物を調製した。
組成物 先に調製したＣｅＯ2 懸濁液２cm3 、実施例１から得ら
れたＴｉＯ2 コロイド状溶液２cm3 および実施例２の方
法で調製したイモゴライトゲル１６mLを混合することに
より光触媒組成物を調製した。
【００３７】この光触媒組成物に、汚染物質として２，
４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含む水溶液３
０mLを添加した。この混合物を可視光を発生するハロゲ
ンランプ（５００Ｗ）からの照射に１２時間露光した。
約４３％の汚染物質分解が観察された。 実施例８ ：他の汚染物質 実施例６の光触媒組成物を用いて、次表の有機化合物を
含む水溶液を処理した。その結果を次表に示す。
４−ジクロロフェノール（３．８６mM）を含む水溶液３
０mLを添加した。この混合物を可視光を発生するハロゲ
ンランプ（５００Ｗ）からの照射に１２時間露光した。
約４３％の汚染物質分解が観察された。 実施例８ ：他の汚染物質 実施例６の光触媒組成物を用いて、次表の有機化合物を
含む水溶液を処理した。その結果を次表に示す。
【００３８】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＪ
Claims (3)
- 【請求項１】 イモゴライトタイプのアルミノシリケー
ト無機ポリマーバインダー中に分散した無機光触媒を少
くとも１種含んでなる光触媒組成物。 - 【請求項２】 イモゴライトタイプのアルミノシリケー
ト無機ポリマーバインダー中に分散した無機光触媒を少
くとも１種含む触媒組成物からなる層を被覆した支持体
を含んでなる光触媒要素。 - 【請求項３】 水溶液または気体含有溶液中の有機化合
物の分解方法であって、前記溶液を、イモゴライトタイ
プのアルミノシリケート無機ポリマーバインダー中に分
散した無機光触媒を少くとも１種含む光触媒組成物と接
触させることからなる分解方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9607568 | 1996-06-12 | ||
| FR9607568A FR2749777B1 (fr) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | Composition photocatalytique transparente inorganique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1057818A true JPH1057818A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=9493164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15410097A Pending JPH1057818A (ja) | 1996-06-12 | 1997-06-11 | 光触媒組成物、それを含む光触媒要素およびそれを用いる有機化合物分解方法 |
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|---|---|
| US (1) | US5972831A (ja) |
| EP (1) | EP0812619B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1057818A (ja) |
| DE (1) | DE69726337T2 (ja) |
| FR (1) | FR2749777B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2005075698A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ケイ酸塩でコーティングされた酸化チタン複合体の製造方法 |
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| US6406536B1 (en) * | 1997-06-19 | 2002-06-18 | Italcementi S.P.A. | Organic additives for the preparation of cementitious compositions with improved constancy of color |
| FR2776944B1 (fr) | 1998-04-03 | 2000-05-12 | Ahlstrom Paper Group Research | Composition photocatalytique |
| WO2000046153A1 (fr) * | 1999-02-04 | 2000-08-10 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Procede de production d'oxyde de titane du type anatase et d'un materiau de revetement a base de dioxyde de titane |
| NO994282L (no) * | 1999-08-20 | 2001-02-21 | Ein Kohsan Co Ltd | Fotokatalytisk tremassepreparat, skum og stöpt masse fremstilt derav, fremgangsmåter til fremstilling av preparatet, skummet og den stöpte masse, samt apparat til fremstilling av det fotokatalytiske tremassepreparatet |
| FR2802912B1 (fr) * | 1999-12-27 | 2002-02-15 | Eastman Kodak Co | Procede pour preparer un polymere d'aluminosilicate |
| US6569520B1 (en) | 2000-03-21 | 2003-05-27 | 3M Innovative Properties Company | Photocatalytic composition and method for preventing algae growth on building materials |
| AU783565B2 (en) * | 2000-10-20 | 2005-11-10 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Photocatalyst, process for producing the same and photocatalyst coating composition comprising the same |
| US6649561B2 (en) * | 2001-02-26 | 2003-11-18 | United Technologies Corporation | Titania-coated honeycomb catalyst matrix for UV-photocatalytic oxidation of organic pollutants, and process for making |
| FR2825696B1 (fr) * | 2001-06-11 | 2004-06-11 | Eastman Kodak Co | Materiau et procede pour le traitement d'effluents photographiques |
| DE10216477B4 (de) * | 2002-04-13 | 2006-01-19 | Liedy, Werner, Prof. Dr.-Ing. | Neue Reaktor- und Verfahrenskonzepte zur technischen Anwendung der Photokatalyse |
| JP3806061B2 (ja) * | 2002-05-21 | 2006-08-09 | 富士通株式会社 | 金属修飾アパタイト含有膜の形成方法、これに用いられるコーティング液、および金属修飾アパタイト含有膜で被覆された部位を有する電子機器 |
| FR2889649A1 (fr) * | 2005-08-11 | 2007-02-16 | Eastman Kodak Co | Pansement et agent antiseptique contenant de l'argent |
| US8252087B2 (en) | 2007-10-31 | 2012-08-28 | Molycorp Minerals, Llc | Process and apparatus for treating a gas containing a contaminant |
| US8349764B2 (en) | 2007-10-31 | 2013-01-08 | Molycorp Minerals, Llc | Composition for treating a fluid |
| US8673810B2 (en) * | 2007-11-16 | 2014-03-18 | Aqua Diagnostic Pty Ltd. | Photo electrodes |
| US8691376B2 (en) * | 2008-02-20 | 2014-04-08 | Northrop Grumman Systems Corporation | Self-decontaminating inorganic coatings containing semiconductor metal oxide nanoparticles |
| FR2927905B1 (fr) * | 2008-02-21 | 2010-12-24 | Commissariat Energie Atomique | Polymere d'aluminosilicate comme agent ignifuge. |
| US9233863B2 (en) | 2011-04-13 | 2016-01-12 | Molycorp Minerals, Llc | Rare earth removal of hydrated and hydroxyl species |
| US9821296B2 (en) | 2012-06-14 | 2017-11-21 | East China University Of Science And Technology | Photocatalytic compositions and methods for their preparation and use |
| US20140183141A1 (en) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | Ms. Deepika Saraswathy Kurup | Photocatalytic Composition for Water Purification |
| EP3016689B1 (en) * | 2013-07-05 | 2021-03-10 | Nitto Denko Corporation | Filter element for decomposing contaminants, system for decomposing contaminants and method using the system |
| KR20160132076A (ko) | 2014-03-07 | 2016-11-16 | 몰리코프 미네랄스, 엘엘씨 | 비소 제거 특성이 뛰어난 세륨(iv) 산화물 |
| CN105536765B (zh) * | 2015-12-21 | 2018-05-22 | 浙江理工大学 | 一种贝壳基掺硼二氧化钛复合光催化剂及其制备方法 |
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| DE2962999D1 (en) * | 1978-07-07 | 1982-07-22 | Nat Res Dev | Method of synthesising imogolite and product of the method |
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| US4394253A (en) * | 1979-09-26 | 1983-07-19 | Chevron Research Company | Hydrocarbons hydroprocessing with imogolite catalyst |
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-
1996
- 1996-06-12 FR FR9607568A patent/FR2749777B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-06 EP EP19970420086 patent/EP0812619B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-06 DE DE1997626337 patent/DE69726337T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-11 JP JP15410097A patent/JPH1057818A/ja active Pending
- 1997-06-12 US US08/873,657 patent/US5972831A/en not_active Expired - Lifetime
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| DE69726337D1 (de) | 2004-01-08 |
| DE69726337T2 (de) | 2004-08-12 |
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