JPH115034A - 光触媒用の酸化チタニウム成形体及びその集合配置体 - Google Patents
光触媒用の酸化チタニウム成形体及びその集合配置体Info
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- JPH115034A JPH115034A JP9239056A JP23905697A JPH115034A JP H115034 A JPH115034 A JP H115034A JP 9239056 A JP9239056 A JP 9239056A JP 23905697 A JP23905697 A JP 23905697A JP H115034 A JPH115034 A JP H115034A
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光触媒となる酸化チタニウム成形体の分離・
回収が容易にでき、且つ固定床の形態を自由に設定可能
にできて取り扱い易い光触媒用の酸化チタニウム成形体
を提供する。 【解決手段】 少なくとも外表面に酸化チタニウムを
有する球形状に成形すると共に、糸2や細い針金6等の
線材を通すための貫通孔10を設けて成り、夫々の貫通
孔10に糸2を通して数珠状や網状に連結することで酸
化チタニウム成形体を多数個集合保持して使用する。ま
た、水流等で自由回転し、或いはモータ等で強制回転す
る回転軸に線材を取り付け、該線材に酸化チタニウム成
形体を多数個挿通させて集合配置体とする。
回収が容易にでき、且つ固定床の形態を自由に設定可能
にできて取り扱い易い光触媒用の酸化チタニウム成形体
を提供する。 【解決手段】 少なくとも外表面に酸化チタニウムを
有する球形状に成形すると共に、糸2や細い針金6等の
線材を通すための貫通孔10を設けて成り、夫々の貫通
孔10に糸2を通して数珠状や網状に連結することで酸
化チタニウム成形体を多数個集合保持して使用する。ま
た、水流等で自由回転し、或いはモータ等で強制回転す
る回転軸に線材を取り付け、該線材に酸化チタニウム成
形体を多数個挿通させて集合配置体とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒用の酸化チ
タニウム成形体及びその集合配置体に関するものであ
る。
タニウム成形体及びその集合配置体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、新しい環境浄化手段として、水中
や大気中の有機汚染物質やNOx等の有害成分を酸化チ
タニウムの光触媒作用によって炭酸ガス、或いは硝酸等
に変換して無害乃至低害化する技術が期待されている。
しかしながら、まだ歴史が浅く技術の蓄積が少ないこと
もあり実用化が進んでいないのが現状である。その技術
的困難さの一つに酸化チタニウムの利用形態がある。
や大気中の有機汚染物質やNOx等の有害成分を酸化チ
タニウムの光触媒作用によって炭酸ガス、或いは硝酸等
に変換して無害乃至低害化する技術が期待されている。
しかしながら、まだ歴史が浅く技術の蓄積が少ないこと
もあり実用化が進んでいないのが現状である。その技術
的困難さの一つに酸化チタニウムの利用形態がある。
【0003】即ち、流動床式では粉末粒子を懸濁・流動
させ、固定床式では球状等に成形して敷き詰める等して
いるが、前者では、反応効率は高いが、水・大気からの
粉末の分離・回収が必須工程となるため、濾過設備が必
要となって装置やその設置スペース及びその保守の問題
が生じる。また後者では、成形体の定常的な分離・回収
が不要な利点はあるが、固定床の洗浄や成形体の更新等
の手間がかかり、それらを簡単にするための特別な構造
とすれば反応装置が複雑となる問題点が生じるのであ
る。
させ、固定床式では球状等に成形して敷き詰める等して
いるが、前者では、反応効率は高いが、水・大気からの
粉末の分離・回収が必須工程となるため、濾過設備が必
要となって装置やその設置スペース及びその保守の問題
が生じる。また後者では、成形体の定常的な分離・回収
が不要な利点はあるが、固定床の洗浄や成形体の更新等
の手間がかかり、それらを簡単にするための特別な構造
とすれば反応装置が複雑となる問題点が生じるのであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従来
の固定床式とは異なり、酸化チタニウム成形体の分離・
回収が容易にでき、且つ固定床の形態を自由に設定可能
にできて取り扱い易い光触媒用の酸化チタニウム成形体
及びその集合配置体を提供するものである。更に酸化チ
タニウム成形体の表面を光触媒として、より有効に利用
し、かつ保守を容易にする。
の固定床式とは異なり、酸化チタニウム成形体の分離・
回収が容易にでき、且つ固定床の形態を自由に設定可能
にできて取り扱い易い光触媒用の酸化チタニウム成形体
及びその集合配置体を提供するものである。更に酸化チ
タニウム成形体の表面を光触媒として、より有効に利用
し、かつ保守を容易にする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため本発明の光触媒
用酸化チタニウム成形体は、少なくとも外表面に酸化チ
タニウムを有する球形、円柱形等の立体形状であり、糸
等の線材を通すための貫通孔を設けた構成としている。
また、光触媒用酸化チタニウム成形体の集合配置体は、
少なくとも外表面に酸化チタニウム層を有する球形、円
柱形等の立体形状で貫通孔を設けて成る酸化チタニウム
成形体を設け、その貫通孔に線材を通して多数個の酸化
チタニウム成形体を数珠状に順列保持した構成としてい
る。更に水または大気等の被処理媒体中で自発的または
強制的に該集合配置体を回転できるようにしている。即
ち、水流等で自由回転する回転軸、或いはモータ等に連
結して強制回転する回転軸に設けた線材に、酸化チタニ
ウム成形体を挿着して多数備えた集合配置体としてもよ
い。
用酸化チタニウム成形体は、少なくとも外表面に酸化チ
タニウムを有する球形、円柱形等の立体形状であり、糸
等の線材を通すための貫通孔を設けた構成としている。
また、光触媒用酸化チタニウム成形体の集合配置体は、
少なくとも外表面に酸化チタニウム層を有する球形、円
柱形等の立体形状で貫通孔を設けて成る酸化チタニウム
成形体を設け、その貫通孔に線材を通して多数個の酸化
チタニウム成形体を数珠状に順列保持した構成としてい
る。更に水または大気等の被処理媒体中で自発的または
強制的に該集合配置体を回転できるようにしている。即
ち、水流等で自由回転する回転軸、或いはモータ等に連
結して強制回転する回転軸に設けた線材に、酸化チタニ
ウム成形体を挿着して多数備えた集合配置体としてもよ
い。
【0006】夫々の貫通孔に糸等の線材を通して数珠状
や網状に連結することで光触媒となる酸化チタニウム成
形体が多数個集合でき、光触媒反応器内での配置が安定
し、集合体のためその交換や洗浄のための反応器からの
取り出しが簡単にできると共に、適切な連結で相互に密
着することを防止されることから反応を促進できるので
ある。
や網状に連結することで光触媒となる酸化チタニウム成
形体が多数個集合でき、光触媒反応器内での配置が安定
し、集合体のためその交換や洗浄のための反応器からの
取り出しが簡単にできると共に、適切な連結で相互に密
着することを防止されることから反応を促進できるので
ある。
【0007】
【発明の実施の形態】アルミナやシリカ等のセラミック
等の粉末を粒状に整粒して一軸プレス等で立体形状に成
型すると共に、貫通孔を透設し焼結して芯体を得、つい
でこれを酸化チタニウム粉末の懸濁液に浸漬し、或いは
酸化チタニウム粉末をスプレー塗布した後焼成すること
で、芯体の外表面に酸化チタニウム層を被着して酸化チ
タニウム成形体を得る。
等の粉末を粒状に整粒して一軸プレス等で立体形状に成
型すると共に、貫通孔を透設し焼結して芯体を得、つい
でこれを酸化チタニウム粉末の懸濁液に浸漬し、或いは
酸化チタニウム粉末をスプレー塗布した後焼成すること
で、芯体の外表面に酸化チタニウム層を被着して酸化チ
タニウム成形体を得る。
【0008】また、酸化チタニウム成形体を酸化チタニ
ウム単体で得る場合は、酸化チタニウムの粉末を整粒し
て一軸プレス等で立体形状に成型すると共に、貫通孔を
透設して焼結すればよい。
ウム単体で得る場合は、酸化チタニウムの粉末を整粒し
て一軸プレス等で立体形状に成型すると共に、貫通孔を
透設して焼結すればよい。
【0009】酸化チタニウム粉末は、チタンのアルコキ
シド原料を加水分解する等して自作してもよいが、市販
品でもよい。なお、酸化チタニウムは三つの結晶形があ
るが、光触媒用にはアナターゼ型が適し、比表面積が1
0〜300(m2/g)の微細粒から成る粉末が最適であ
る。
シド原料を加水分解する等して自作してもよいが、市販
品でもよい。なお、酸化チタニウムは三つの結晶形があ
るが、光触媒用にはアナターゼ型が適し、比表面積が1
0〜300(m2/g)の微細粒から成る粉末が最適であ
る。
【0010】また、その成型は、プレス成形の他、押し
出し成形後切断し、或いは転動造粒法等で成型してもよ
く、形状も球状、算盤球状、円柱状等問わず、各種の立
体形状としてもよい。図6乃至図8のような形状でもよ
い。
出し成形後切断し、或いは転動造粒法等で成型してもよ
く、形状も球状、算盤球状、円柱状等問わず、各種の立
体形状としてもよい。図6乃至図8のような形状でもよ
い。
【0011】さらに、貫通孔の透設も、生地成型時にピ
ンを用いて同時に透設し、或いは生地成型後に透設する
他、強度が低い場合は焼結後に穿孔してもよい。貫通孔
に線材を通して多数個の酸化チタニウム成形体を数珠状
に順列保持した集合配置体の長さや備える個数は適宜で
あり、これを縦横に配置して網状、格子状等としてもよ
く、また円周に配置して筒状等自由な配置形状にでき、
さらに反応器内に設置し、或いは枠体に張設し、又は吊
り下げ配置する等して用いることができる。或いは、該
枠体を可回転軸に取り付けて流体中に浸漬すれば自発回
転させることができる。または、静止媒体中では該軸に
電動機等の駆動源を結合して強制回転させればよい。
ンを用いて同時に透設し、或いは生地成型後に透設する
他、強度が低い場合は焼結後に穿孔してもよい。貫通孔
に線材を通して多数個の酸化チタニウム成形体を数珠状
に順列保持した集合配置体の長さや備える個数は適宜で
あり、これを縦横に配置して網状、格子状等としてもよ
く、また円周に配置して筒状等自由な配置形状にでき、
さらに反応器内に設置し、或いは枠体に張設し、又は吊
り下げ配置する等して用いることができる。或いは、該
枠体を可回転軸に取り付けて流体中に浸漬すれば自発回
転させることができる。または、静止媒体中では該軸に
電動機等の駆動源を結合して強制回転させればよい。
【0012】なお、芯体の外表面に酸化チタニウム層を
被着して酸化チタニウム成形体とするものにおいては、
芯体の材質も適宜であり、アルミナ等の純セラミックの
他、磁器、陶器、ガラス質等でもよい。また、活性アル
ミナ、ゼオライト、活性炭等の吸着性能を有する材料を
用いて汚染成分の吸着効果を併用する芯体としてもよい
が、この場合は酸化チタンの被覆は分散的にする必要が
ある。
被着して酸化チタニウム成形体とするものにおいては、
芯体の材質も適宜であり、アルミナ等の純セラミックの
他、磁器、陶器、ガラス質等でもよい。また、活性アル
ミナ、ゼオライト、活性炭等の吸着性能を有する材料を
用いて汚染成分の吸着効果を併用する芯体としてもよい
が、この場合は酸化チタンの被覆は分散的にする必要が
ある。
【0013】また、この成形体は強度増加、或いは被着
力増加のために焼成するものであるが、アナターゼ型の
酸化チタニウムでは、高温ではルチル型に変態するため
400〜600゜Cで焼成することが望ましい。
力増加のために焼成するものであるが、アナターゼ型の
酸化チタニウムでは、高温ではルチル型に変態するため
400〜600゜Cで焼成することが望ましい。
【0014】
【実施例1】図1及び図2で示す本例の酸化チタニウム
成形体1は、まず市販の光触媒用酸化チタニウム粉末
(アナターゼ型、比表面積50m2/g)を整粒し、これを
貫通孔用のピンを有するプレス機で球形状にプレス成型
し、ついで、600゜Cで焼成して得た。なお、酸化チ
タニウム成形体1は直径8mm、貫通孔10は径1.2mmで
ある。
成形体1は、まず市販の光触媒用酸化チタニウム粉末
(アナターゼ型、比表面積50m2/g)を整粒し、これを
貫通孔用のピンを有するプレス機で球形状にプレス成型
し、ついで、600゜Cで焼成して得た。なお、酸化チ
タニウム成形体1は直径8mm、貫通孔10は径1.2mmで
ある。
【0015】この酸化チタニウム成形体1の貫通孔10
に、0.8mm径のテフロン糸2を通して図3のように、数
珠状に多数個を取り付けた集合配置体3とし、これをス
テンレス製の枠に50mm間隔で多数本固定して反応器と
する。この反応器を養魚池の循環水路に設置し、上方よ
り紫外線ランプで照射して用いる。これによると、汚染
水の清浄、有機物の他、特に有害な亜硝酸の蓄積防止が
図れるのである。また、数珠体が流れで揺れると共に、
夫々の酸化チタニウム成形体1が回転することから光触
媒の反応面が常時更新され、異物の付着や沈着を防止で
き良好な反応が促進されるのである。
に、0.8mm径のテフロン糸2を通して図3のように、数
珠状に多数個を取り付けた集合配置体3とし、これをス
テンレス製の枠に50mm間隔で多数本固定して反応器と
する。この反応器を養魚池の循環水路に設置し、上方よ
り紫外線ランプで照射して用いる。これによると、汚染
水の清浄、有機物の他、特に有害な亜硝酸の蓄積防止が
図れるのである。また、数珠体が流れで揺れると共に、
夫々の酸化チタニウム成形体1が回転することから光触
媒の反応面が常時更新され、異物の付着や沈着を防止で
き良好な反応が促進されるのである。
【0016】
【実施例2】平均粒径0.6mmのアルミナを練土に調整
し、押出成型機で貫通孔を有する円柱体に成型し、これ
を切断して1100゜Cで焼成し、直径7mm、長さ9m
m、貫通孔40の径1mmの円柱状多孔体を得、これを光
触媒用酸化チタニウム分散液に浸漬し、乾燥後に400
゜Cで焼成して、図4のように、外表面に酸化チタニウ
ム層41が被着した酸化チタニウム成形体4を形成し
た。前例同様にプラスチック紐に通して集合配置体とし
枠に張設使用すればよい。
し、押出成型機で貫通孔を有する円柱体に成型し、これ
を切断して1100゜Cで焼成し、直径7mm、長さ9m
m、貫通孔40の径1mmの円柱状多孔体を得、これを光
触媒用酸化チタニウム分散液に浸漬し、乾燥後に400
゜Cで焼成して、図4のように、外表面に酸化チタニウ
ム層41が被着した酸化チタニウム成形体4を形成し
た。前例同様にプラスチック紐に通して集合配置体とし
枠に張設使用すればよい。
【0017】
【実施例3】転動造粒法で平均粒径1.1mmのジルコニア
粉末を用いて球を製造し、1000゜Cで焼結して多孔
質の直径4mmの球を得、中央に0.8mmの貫通孔50をド
リルで穿孔した後、光触媒用酸化チタニウム分散液をス
プレーし、450゜Cで焼成して外表面に酸化チタニウ
ム層41が被着した酸化チタニウム成形体5を形成し
た。これを細い針金6に貫通孔50で通して多数個を取
り付けた数珠状の集合配置体とし、図5のように、縦横
に連結して網状体として用いる。
粉末を用いて球を製造し、1000゜Cで焼結して多孔
質の直径4mmの球を得、中央に0.8mmの貫通孔50をド
リルで穿孔した後、光触媒用酸化チタニウム分散液をス
プレーし、450゜Cで焼成して外表面に酸化チタニウ
ム層41が被着した酸化チタニウム成形体5を形成し
た。これを細い針金6に貫通孔50で通して多数個を取
り付けた数珠状の集合配置体とし、図5のように、縦横
に連結して網状体として用いる。
【0018】
【実施例4】実施例1の成形体1を、図9のように、中
心軸71の周囲に樹枝状に配置した線材72に通して集
合配置させ、筒型反応槽に設置した。該集合配置体の中
心軸71は槽上部に付設した電動機に結合し、被処理水
を反応槽に導入した。反応槽の内部外壁には90度毎に
4カ所紫外線ランプが取り付けてあり、電動機を駆動さ
せて該集合配置体を回転させ酸化チタニウム成形体1に
万遍なく紫外線が当たるようにした。なお、線材72は
上下の支持棒73の間で張設された支持線材74で支持
されている。
心軸71の周囲に樹枝状に配置した線材72に通して集
合配置させ、筒型反応槽に設置した。該集合配置体の中
心軸71は槽上部に付設した電動機に結合し、被処理水
を反応槽に導入した。反応槽の内部外壁には90度毎に
4カ所紫外線ランプが取り付けてあり、電動機を駆動さ
せて該集合配置体を回転させ酸化チタニウム成形体1に
万遍なく紫外線が当たるようにした。なお、線材72は
上下の支持棒73の間で張設された支持線材74で支持
されている。
【0019】
【実施例5】実施例1同様に製造した成形体(外径25
mm、貫通孔径7mm)1を、図10のように、中心軸81
の周囲に樹枝状に配置した棒材82に通して集合配置さ
せた。また、棒材82の先端に回転用の翼板83を取り
付けて被処理水流中に設置したところ水流によって緩や
かに回転し、紫外線ランプからの光が酸化チタニウム成
形体1に順次当たった。
mm、貫通孔径7mm)1を、図10のように、中心軸81
の周囲に樹枝状に配置した棒材82に通して集合配置さ
せた。また、棒材82の先端に回転用の翼板83を取り
付けて被処理水流中に設置したところ水流によって緩や
かに回転し、紫外線ランプからの光が酸化チタニウム成
形体1に順次当たった。
【0020】
【発明の効果】本発明の請求項1によると、夫々の貫通
孔に糸等の線材を通して数珠状や網状に連結することで
光触媒となる酸化チタニウム成形体が多数個集合でき、
集合体のためその交換や洗浄のための光触媒反応器から
の取り出しや反応器への収容を簡単にできると共に、集
合状態においても相互に密着することを防止できるため
反応を促進できるのである。
孔に糸等の線材を通して数珠状や網状に連結することで
光触媒となる酸化チタニウム成形体が多数個集合でき、
集合体のためその交換や洗浄のための光触媒反応器から
の取り出しや反応器への収容を簡単にできると共に、集
合状態においても相互に密着することを防止できるため
反応を促進できるのである。
【0021】また、単に反応器内に積層配置させる従来
の固定床と違って線材で連結した集合体を張設し、吊り
下げ等で収容配置できるため反応器の形態を自由に設定
可能にできて使用範囲が拡大するのである。さらに、線
材を通した夫々の酸化チタニウム成形体が回転する状態
に設置すればその光触媒の反応面が常時更新され、異物
の付着や沈着を防止でき良好な反応が促進されるのであ
る。
の固定床と違って線材で連結した集合体を張設し、吊り
下げ等で収容配置できるため反応器の形態を自由に設定
可能にできて使用範囲が拡大するのである。さらに、線
材を通した夫々の酸化チタニウム成形体が回転する状態
に設置すればその光触媒の反応面が常時更新され、異物
の付着や沈着を防止でき良好な反応が促進されるのであ
る。
【0022】請求項2では、多数個の酸化チタニウム成
形体を数珠状に順列保持した集合配置体のため、網状体
等の適宜な集合形状に用いることができ、光触媒反応器
に合った配置ができるのである。請求項3では請求項
1,2の酸化チタニウム成形体の表面を一層効果的に光
触媒反応に利用でき、また同時に汚染物の付着をより有
効に防止・遅延できて保守が一層容易になる。
形体を数珠状に順列保持した集合配置体のため、網状体
等の適宜な集合形状に用いることができ、光触媒反応器
に合った配置ができるのである。請求項3では請求項
1,2の酸化チタニウム成形体の表面を一層効果的に光
触媒反応に利用でき、また同時に汚染物の付着をより有
効に防止・遅延できて保守が一層容易になる。
【図1】本発明の一実施例の拡大斜視図である。
【図2】その拡大縦断面図である。
【図3】その使用状態の一部切欠した要部の正面図であ
る。
る。
【図4】別例の一部切欠した拡大正面図である。
【図5】さらに別例の使用状態を示す平面図である。
【図6】別例形状の拡大斜視図である。
【図7】さらに別例形状の拡大平面図である。
【図8】さらに別例形状の拡大斜視図である。
【図9】別例集合配置体とした正面図である。
【図10】さらに別例集合配置体とした正面図である。
1,4,5 酸化チタニウム成形体 10,40,50 貫通孔 2 糸 6 針金
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも外表面に酸化チタニウムを有
する球形、円柱形等の立体形状であり、糸等の線材を通
すための貫通孔を設けたことを特徴とする光触媒用の酸
化チタニウム成形体。 - 【請求項2】 少なくとも外表面に酸化チタニウムを有
する球形、円柱形等の立体形状で貫通孔を設けて成る酸
化チタニウム成形体を設け、その貫通孔に線材を通して
多数個の酸化チタニウム成形体を数珠状に順列保持した
ことを特徴とする光触媒用酸化チタニウム成形体の集合
配置体。 - 【請求項3】 自発的または強制的に回転することを特
徴とする請求項2の集合配置体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9239056A JPH115034A (ja) | 1997-04-24 | 1997-08-19 | 光触媒用の酸化チタニウム成形体及びその集合配置体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-121640 | 1997-04-24 | ||
JP12164097 | 1997-04-24 | ||
JP9239056A JPH115034A (ja) | 1997-04-24 | 1997-08-19 | 光触媒用の酸化チタニウム成形体及びその集合配置体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH115034A true JPH115034A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=26458941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9239056A Pending JPH115034A (ja) | 1997-04-24 | 1997-08-19 | 光触媒用の酸化チタニウム成形体及びその集合配置体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH115034A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000055960A (ko) * | 1999-02-11 | 2000-09-15 | 구자홍 | 고효율 광촉매 |
KR20010004640A (ko) * | 1999-06-29 | 2001-01-15 | 송민종 | 구상의 이산화티타늄계 광촉매의 제조방법 및 이를 이용한 소형 VOCs 처리장치 |
JP2003144848A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-20 | Takuma Co Ltd | 排ガス処理方法およびその装置 |
JP2014171943A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 連続式固定床触媒反応装置及びこれを用いた触媒反応方法 |
JP2015047590A (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 株式会社球体研究所 | 光触媒体 |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP9239056A patent/JPH115034A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000055960A (ko) * | 1999-02-11 | 2000-09-15 | 구자홍 | 고효율 광촉매 |
KR20010004640A (ko) * | 1999-06-29 | 2001-01-15 | 송민종 | 구상의 이산화티타늄계 광촉매의 제조방법 및 이를 이용한 소형 VOCs 처리장치 |
JP2003144848A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-20 | Takuma Co Ltd | 排ガス処理方法およびその装置 |
JP2014171943A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 連続式固定床触媒反応装置及びこれを用いた触媒反応方法 |
JP2015047590A (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 株式会社球体研究所 | 光触媒体 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
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A977 | Report on retrieval |
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