JPH11179207A - オゾン分解用触媒及びその製造方法 - Google Patents

オゾン分解用触媒及びその製造方法

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JPH11179207A
JPH11179207A JP9352691A JP35269197A JPH11179207A JP H11179207 A JPH11179207 A JP H11179207A JP 9352691 A JP9352691 A JP 9352691A JP 35269197 A JP35269197 A JP 35269197A JP H11179207 A JPH11179207 A JP H11179207A
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JP
Japan
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catalyst
ozone
manganese
copper
silver oxide
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Pending
Application number
JP9352691A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Shinoda
潔 篠田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたって高いオゾン分解能を有し、特
にオゾンガスが水分を含んでいる場合にも高いオゾン分
解能を維持し得るオゾン分解用触媒及び経済性に優れた
その製造方法を提供する。 【解決手段】 マンガン及び銅の複合物に、水和酸化銀
が0.1〜5.0重量%添着されていることを特徴とす
るオゾン分解用触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン分解用触媒
及びその製造方法に関し、特に、低温、高湿度雰囲気に
おいても高いオゾン分解能を長期に亘って発揮し得るオ
ゾン分解用触媒及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】強い酸
化力を有するオゾンは、殺菌、脱臭、脱色等広く利用さ
れている。この場合、十分な酸化処理を行わせるために
過剰のオゾンが使用されることから、余剰の未反応オゾ
ンが排出される。また、複写機、レーザープリンター等
の画像形成装置内の放電器からもオゾンが排出される。
これらの排出ガス中のオゾン濃度は、0.1ppmを超
えると人体に悪影響を及ぼす可能性があるので、排ガス
中のオゾンは極力除去し無害化しなければならない。従
って、高い除去効率を有する経済的なオゾン処理技術が
要求される。
【0003】オゾン処理技術として、吸着法、薬液処理
法、熱分解法、触媒による接触分解法等が知られてい
る。このうち、吸着法は長期の使用には不向きで再生処
理が必要であり、薬液処理法は高価な薬液を使用するこ
とと廃液処理を要するという問題を生ずる。また、熱分
解法は大型の装置を要することと300℃以上の加熱が
必要であり経済的でない。
【0004】最近では、上記のような欠点を取り除くた
め、触媒を用いてオゾンを酸素に分解する方法が採用さ
れるようになった。このようなオゾン分解用触媒の製造
方法が特公平4−35223号公報に開示されている。
同公報においては、マンガン及び銅の可溶性塩の混合溶
液に過酸化水素水と過マンガン酸塩を含むアルカリ溶液
とを添加し、得られた沈殿物を濾別、脱水し、バインダ
ーを添加して捏和し、成形、乾燥して非晶質状のオゾン
分解触媒を得るものである。
【0005】しかし、同公報に記載の製造方法によって
得られるオゾン分解用触媒は、低温において、また水分
を含んだオゾン含有ガスの場合において、分解能が低
く、しかも比較的早期に活性が低下する可能性がある。
【0006】そこで、特開平7−132227号公報に
は、オゾン含有ガスが水分を含んでいる場合にも、オゾ
ン分解能が高く、かつ長寿命であるオゾン分解用触媒が
提案されている。上記オゾン分解用触媒は、マンガン及
び銅の酸化物を含む触媒混合物が銀を0.1重量%以上
含み、かつこの触媒組成物を300〜700℃で焼成し
てなるものである。
【0007】このオゾン分解用触媒は、300〜700
℃という高温焼成によりマンガン及び銅の酸化物が結晶
化し、安定化してしまうため、十分なオゾン分解性能が
得られない。また、銀においても、高温焼成することに
より安定なAg2 O、さらにはAg(メタル)となり、
オゾンに対して安定な物質となってしまう。また、この
ような高温焼成操作は、装置的にみて不経済である。
【0008】従って、本発明の目的は、長期にわたって
高いオゾン分解能を有し、特にオゾンガスが水分を含ん
でいる場合にも高いオゾン分解能を維持し得るオゾン分
解用触媒及び経済性に優れたその製造方法を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、マンガン及び銅の複合物に一定量の水和酸化銀
を添着することによって、上記目的が達成し得ることを
知見した。
【0010】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、マンガン及び銅の複合物に、水和酸化銀が0.1〜
5.0重量%添着されていることを特徴とするオゾン分
解用触媒を提供するものである。
【0011】また、本発明は、本発明のオゾン分解用触
媒の好ましい製造方法として、水溶性銀塩の溶液に、マ
ンガン及び銅の複合物を添加し、撹拌した後、アルカリ
水溶液を滴下し、該複合物に水和酸化銀を添着し、次い
で200℃以下で乾燥することを特徴とするオゾン分解
用触媒の製造方法を提供するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のオゾン分解用触媒においては、マンガン及び銅
の複合物に、水和酸化銀(Ag2 O・nH2 O)が添着
されている。このように、水和酸化銀をマンガン及び銅
の複合物に添着することによって、高いオゾン分解能を
有し、特にオゾンガスが水分を含んでいる場合にも高い
オゾン分解能を維持し得る。水和酸化銀に代えて、銀又
は酸化銀等の他の銀化合物を用いてもこのような顕著な
効果は得られない。
【0013】本発明のオゾン分解用触媒では、上記水和
酸化銀の添着量は0.1〜5.0重量%であり、好まし
くは1.0〜3.0重量%である。水和酸化銀の添着量
が0.1重量%未満では、Agを添着させる効果が不十
分となり、また5.0重量%を超えると担持量に見合う
分の向上効果が認められず、経済的に好ましくない。
【0014】本発明に用いられるマンガン及び銅の複合
物は、X線回折により非晶質、α−MnO2 及びMn
(OH)4 に帰属される回折パターンを示すものであ
り、例えば特公平4−35223号公報に記載の方法に
より得られる。
【0015】本発明のオゾン分解用触媒では、マンガン
の含有量は好ましくは40〜77重量%、さらに好まし
くは50〜60重量%である。また、銅の含有量は14
重量%以下、好ましく0.5〜5.0重量%である。マ
ンガン及び銅の含有量が上記範囲から外れると初期性能
が低く、オゾン通気時間とともに急激に劣化し触媒の使
命である永久的な使用という面で問題となる。
【0016】このようなマンガン及び銅の複合物に、水
和酸化銀が添着された本発明のオゾン分解用触媒は、X
線回折により非晶質、α−MnO2 及びMn(OH)4
に帰属される回折パターンを示すものである。
【0017】次に、本発明のオゾン分解触媒の製造方法
について説明する。水溶性銀塩の溶液にマンガン及び銅
の複合物を添加し、十分に撹拌する。水溶性銀塩の溶液
としては、硝酸銀水溶液が好ましい。水溶性銀塩の溶液
の濃度は、マンガン及び銅の複合物を十分撹拌できる程
度に希釈されたものを用いる。また、マンガン及び銅の
複合物は、X線回折により非晶質、α−MnO2 及びM
n(OH)4 に帰属される回折パターンを示すものであ
り、上述のように例えば特公平4−35223号公報に
記載の方法により得られる。
【0018】次に、この溶液にアルカリ水溶液を滴下
し、上記複合物に水和酸化銀を沈着させる。ここで用い
られるアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げ
られる。アルカリの添加量は、水溶性銀塩、好ましくは
硝酸銀から水和酸化銀を生成させるための理論量以上添
加すればよい。このような中で、最終的に得られるオゾ
ン分解用触媒中の水和酸化銀、マンガン及び銅の含有量
が上記範囲となるように調整される。
【0019】その後、上澄み液を捨て、そのままバイン
ダと適量の水を混ぜてスラリーをつくり、アルミハニカ
ムやセラミックハニカム等に所定量担持した後、200
℃以下、好ましくは80〜150℃で乾燥して本発明の
オゾン分解用触媒を得る。また、特公平4−35223
号公報に記載のように、マンガン及び銅の複合物に水和
酸化銀を沈着させた後、バインダを添加してペレットを
成形し、200℃以下、好ましくは80〜150℃で乾
燥して本発明のオゾン分解用触媒を得てもよい。また、
マンガン及び銅の複合物に水和酸化銀を沈着させた後、
水洗操作を行ってもよい。ここで用いられるバインダ
は、例えばコーンスターチ、ポリビニルアルコール、カ
ルボキシルメチルアルコール、アクリル樹脂、フェノー
ル樹脂、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。
【0020】このような本発明の製造方法にあっては、
高温の焼成を必要としないため、装置的に安価であり、
また安全性にも優れたものである。
【0021】
【実施例】次に、本発明を実施例等によって具体的に説
明する。
【0022】〔実施例1〕非晶質、α−MnO2 及びM
n(OH)4 に帰属される回折パターンを示し、マンガ
ン55重量%、銅3重量%を含有するマンガン及び銅の
複合物に、この複合物を十分に撹拌できる程度に希釈さ
れたAg1.0重量%相当の硝酸銀水溶液を該複合物に
添加し十分に撹拌した。次いで、Ag1.0重量%相当
の硝酸銀から水和酸化銀を生成させる理論量の水酸化ナ
トリウムを滴下し、十分撹拌した後、静置した。沈殿物
が沈降後、上澄液を分離した。
【0023】得られたケーキを乾燥基準で100重量部
に対してバインダ5重量部と水200重量部を混合して
スラリーをつくった。次いで、このスラリー中に防錆処
理を施された80×80×20t、500セル/in3
のアルミハニカムを浸漬した後、余剰スラリーを圧縮空
気で吹き飛ばしてから120℃で2時間乾燥して0.2
g/cc担持したハニカムをオゾン分解用触媒とした。
また、水和酸化銀を添着したマンガン及び銅の複合物の
ケーキを120℃で2時間乾燥した粉末を分析した結
果、Ag:0.98重量%含有し、また図1のX線回折
図に示されるように、X線回折により非晶質、α−Mn
2 及びMn(OH)4 に帰属される回折パターンを保
持した。
【0024】上記で得られたオゾン分解用触媒を表1に
示す条件で、初期、8hrs、50hrs後のオゾン濃
度を測定することによりオゾン分解率で性能を評価し
た。その結果を表2に示す。
【0025】〔実施例2〕分析値でAg:1.99重量
%の水和酸化銀を添着するように調整した以外は、実施
例1と同様にしてオゾン分解用触媒を得た。このオゾン
分解用触媒を表1に示す条件で、実施例1と同様にして
オゾン分解率で評価した。その結果を表2に示す。
【0026】〔実施例3〕分析値でAg:4.95重量
%の水和酸化銀を添着するように調整した以外は、実施
例1と同様にしてオゾン分解用触媒を得た。このオゾン
分解用触媒を表1に示す条件で、実施例1と同様にして
オゾン分解率で評価した。その結果を表2に示す。
【0027】〔実施例4〕X線回折により非晶質、α−
MnO2 及びMn(OH)4 に帰属される回折パターン
を示し、マンガン50重量%、銅10重量%を含有する
マンガン及び銅の複合物に、分析値でAg:1.97重
量%の水和酸化銀を添着するように調整した以外は、実
施例1と同様にしてオゾン分解用触媒を得た。このオゾ
ン分解用触媒を表1に示す条件で、実施例1と同様にし
てオゾン分解率で評価した。その結果を表2に示す。
【0028】〔実施例5〕X線回折により非晶質、α−
MnO2 及びMn(OH)4 に帰属される回折パターン
を示し、マンガン60重量%、銅0.5重量%を含有す
るマンガン及び銅の複合物に、分析値でAg:2.00
重量%の水和酸化銀を添着するように調整した以外は、
実施例1と同様にしてオゾン分解用触媒を得た。このオ
ゾン分解用触媒を表1に示す条件で、実施例1と同様に
してオゾン分解率で評価した。その結果を表2に示す。
【0029】〔比較例1〕水和酸化銀を添着しない以外
は、実施例1と同様にしてオゾン分解用触媒を得た。こ
のオゾン分解用触媒を表1に示す条件で、実施例1と同
様にしてオゾン分解率で評価した。その結果を表2に示
す。
【0030】〔比較例2〕分析値でAg:7.5重量%
の水和酸化銀を添着するように調整した以外は、実施例
1と同様にしてオゾン分解用触媒を得た。このオゾン分
解用触媒を表1に示す条件で、実施例1と同様にしてオ
ゾン分解率で評価した。その結果を表2に示す。
【0031】〔比較例3〕実施例1で得られた水和酸化
銀を添着したマンガン及び銅の複合物のケーキを120
℃で2時間乾燥した粉末をさらに500℃で2時間焼成
した。X線回折により分析した結果、Mn2 3 とマン
ガン及び銅の複合酸化物に帰属される回折ピークが認め
られた。
【0032】上記粉末100重量部に対してバインダ5
重量部と水200重量部を混合してスラリーをつくっ
た。次いで、このスラリー中に防錆処理を施された80
×80×20t、500セル/in3 のアルミハニカム
を浸漬した後、余剰スラリーを圧縮空気で吹き飛ばして
から120℃で2時間乾燥して0.2g/cc担持した
ハニカムをオゾン分解用触媒とした。このオゾン分解用
触媒を表1に示す条件で、実施例1と同様にしてオゾン
分解率で評価した。その結果を表2に示す。
【0033】〔比較例4〕実施例1と同様な非晶質、α
−MnO2 及びMn(OH)4 に帰属される回折パター
ンを示し、マンガン55重量%、銅3重量%を含有する
マンガン及び銅の複合物に、この複合物を十分に撹拌で
きる程度に希釈されたAg1.0重量%相当の硝酸銀水
溶液を該複合物に添加し十分に撹拌した。次いで、12
0℃で12時間乾燥した後、500℃で3時間焼成し
た。X線回折により分析した結果、Mn2 3 とマンガ
ン及び銅の複合酸化物に帰属される回折ピークが認めら
れた。
【0034】上記粉末100重量部に対してバインダ5
重量部と水200重量部を混合してスラリーをつくっ
た。次いで、このスラリー中に防錆処理を施された80
×80×20t、500セル/in3 のアルミハニカム
を浸漬した後、余剰スラリーを圧縮空気で吹き飛ばして
から120℃で2時間乾燥して0.2g/cc担持した
ハニカムをオゾン分解用触媒とした。このオゾン分解用
触媒を表1に示す条件で、実施例1と同様にしてオゾン
分解率で評価した。その結果を表2に示す。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】表2に示されるように、実施例1〜5は、
比較例1〜4に比較して、初期及び経時に亘ってオゾン
分解率が高い値を示している。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のオゾン分
解用触媒は、長期にわたって高いオゾン分解能を有し、
特にオゾンガスが水分を含んでいる場合にも高いオゾン
分解能を維持し得る。また、本発明の製造方法によっ
て、上記オゾン分解用触媒が、経済的にかつ安全に得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1により得られた水和酸化銀を添着した
マンガン及び銅の複合物のX線回折図。
【手続補正書】
【提出日】平成9年12月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】
【表2】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マンガン及び銅の複合物に、水和酸化銀
    が0.1〜5.0重量%添着されていることを特徴とす
    るオゾン分解用触媒。
  2. 【請求項2】 マンガンを40〜77重量%、銅を14
    重量%以下含有する請求項1に記載のオゾン分解用触
    媒。
  3. 【請求項3】 X線回折により非晶質、α−MnO2
    びMn(OH)4 に帰属される回折パターンを示す請求
    項1又は2に記載のオゾン分解用触媒。
  4. 【請求項4】 水溶性銀塩の溶液に、マンガン及び銅の
    複合物を添加し、撹拌した後、アルカリ水溶液を滴下
    し、該複合物に水和酸化銀を添着し、次いで200℃以
    下で乾燥することを特徴とするオゾン分解用触媒の製造
    方法。
JP9352691A 1997-12-22 1997-12-22 オゾン分解用触媒及びその製造方法 Pending JPH11179207A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010069444A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Takeshi Sonoda オゾン分解触媒及びこの製造方法
JP2011152512A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Toyota Central R&D Labs Inc オゾン分解除去用触媒、その製造方法、およびそれを用いたオゾン分解除去方法
US10695715B2 (en) 2017-06-22 2020-06-30 Industrial Technology Research Institute Carbonized material, device for removing ozone, and method for removing ozone
CN114377689A (zh) * 2022-03-09 2022-04-22 西南交通大学 铜锰复合氧化物VOCs催化剂及其制备方法和应用

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