JPH119995A - 吸着酸化触媒体とその製造方法 - Google Patents
吸着酸化触媒体とその製造方法Info
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- JPH119995A JPH119995A JP9166933A JP16693397A JPH119995A JP H119995 A JPH119995 A JP H119995A JP 9166933 A JP9166933 A JP 9166933A JP 16693397 A JP16693397 A JP 16693397A JP H119995 A JPH119995 A JP H119995A
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Abstract
火時などに発生する燃焼ガスの臭気を、効率よく除去で
き、安価でかつ長期間使用することができる吸着酸化触
媒体を提供する。 【解決手段】 550℃以上で加熱処理されたセピオラ
イト粉末と、550℃以上で化学的に安定な無機繊維と
を主成分とする吸着体が、酸化触媒を担持してなる。
Description
から発生する燃焼ガスの臭気を吸着し酸化分解して除去
する吸着酸化触媒体とその製造方法に関するものであ
る。
に放出するタイプの石油燃焼装置では、特に着火時や消
火時などの過度的に燃焼バランスが崩れたときにアセト
アルデヒドなど人体に有害で不快な臭気が発生する。
るため、燃焼ガスの通路に臭気除去手段を設けることが
種々検討されている。先ず、活性炭、アルミナ、ゼオラ
イトが検討されたが、いずれも下記の問題があり、臭気
除去手段として十分なものは得られていない。
着できるが、臭気成分を能力いっぱいに吸着し終わった
活性炭は、再生処理できないため適宜更新する必要があ
り、めんどうで不経済である。またアルミナは、耐熱性
に優れかつ再生処理が可能であるが、単位体積当りの有
効な吸着面積が小さく吸着能力が低いので、取付スペー
スの限られた石油ファンヒータなどでは十分な臭気除去
を行えない。またゼオライトは、臭気成分を効果的に吸
着できるが、300℃程度の加熱−冷却の繰返しによる
吸着能力の劣化が大きいため、燃焼室近傍など550℃
程度まで達する部位に取付けることができず、これに後
述の酸化触媒を担持させても、その酸化分解作用を有効
に働かせることができない。
の一つに、吸着剤となるセピオライト粉末の焼結体に白
金などの酸化触媒を担持させた吸着触媒体がある。
有し室温〜70℃程度においてアセトアルデヒドなどの
臭気成分を効率よく吸着し、300℃程度以上で吸着成
分を放出して再生可能である。白金は、吸着能力はほと
んどないが、セピオライト粉末が吸着した臭気成分や白
金表面近傍に存在する臭気成分を、300℃程度以上に
おいて酸化し、炭酸ガスや水蒸気などの無害なガスに分
解して除去するものである。
などの臭気成分は、室温にある吸着触媒体中のセピオラ
イトに吸着されて、燃焼ガス中からは除去される。次い
で数分後、加熱された吸着触媒体中の白金によって、セ
ピオライトに吸着されていた臭気成分が酸化分解されて
除去され、セピオライトが吸着剤として再生される一
方、燃焼中において僅かに発生する燃焼ガスの臭気成分
も、継続して酸化分解されて除去される。最後に、消火
時にはまだ高温にある白金が前記の酸化分解作用を営
み、臭気成分を燃焼ガスから除去する。
ピオライト粉末をハニカム形状にプレス成形して、約5
00℃で焼結した後に、塩化白金酸水溶液に浸漬してか
ら、約500℃で焼成して得られている。
セピオライト焼結体は、セピオライト粉末がプレス成形
され焼結されているため、隣接するセピオライト粉末間
が強く接合されているので、その接合面が吸着に寄与せ
ず吸着面積が小さくなっている。そして、前記の吸着に
寄与しない接合面の増加を抑えて吸着に必要な吸着面積
を確保するため、焼結温度を500℃程度に抑えざるを
えないのである。このようなセピオライト焼結体を焼結
温度の500℃よりも高い使用温度で長時間あるいは繰
り返し使用すると、セピオライト粉末間の接合面積が増
加すると共に、セピオライト粉末表面の特に小さな孔が
その表面エネルギを開放して消失して、吸着面積が減少
する結果、吸着能力が低下するという問題がある。
と、担持された白金による酸化分解作用の効率が低いた
め、非常に高価な白金の使用量を増やさざるをえなくな
り、吸着酸化触媒体が高価になるという問題がある。
ータなどにおいて、着火時や消火時などに発生する燃焼
ガスの臭気を、効率よく除去でき、安価でかつ長期間使
用することができる吸着酸化触媒体を提供することを目
的とする。
成するため、燃焼ガスの臭気を除去する吸着酸化触媒体
であって、550℃以上で加熱処理されたセピオライト
粉末と、550℃以上で化学的に安定な無機繊維とを主
成分とする吸着体が、酸化触媒を担持してなることを特
徴とする。
℃以上での加熱処理によってセピオライト粉末表面の多
数の小孔が、加熱処理温度に見合った大きさと形状に変
化して安定化するので、後に加熱処理温度以下に曝され
ても、加熱処理済のセピオライト粉末の比表面積は減少
することなく維持される。しかも550℃以上で化学的
に安定な無機繊維がセピオライト粉末間に介在してセピ
オライト粉末同士が接合することを妨げるので、セピオ
ライト粉末の吸着面積を大きく確保することができ、特
に石油ファンヒータなどにおいて限られたスペースで使
用することができる。また、無機繊維は吸着酸化触媒体
に必要な強度を付与し、セピオライト粉末がポロポロ脱
落するのを抑える。従って、特に550℃以上で加熱処
理温度以下に達する石油ファンヒータなどの燃焼室近傍
に配設して長時間あるいは繰り返し使用しても、セピオ
ライト粉末の大きな吸着面積が減少することなくしかも
吸着能力が使用中の加熱により再生されるので、大きな
吸着能力を維持することができる。また、550℃以上
で使用できるため担持された酸化触媒による酸化分解作
用の効率を高く維持できるので、一般に高価な酸化触媒
の使用量を少ないものとすることができ、吸着酸化触媒
体を安価にすることができる。
〜700℃とすると、加熱処理済のセピオライト粉末の
比表面積を200m2 /g程度以上に安定化させること
ができ、セピオライト粉末の吸着面積をより大きく確保
でき、好適である。なお、700℃を越えると加熱処理
において安定する比表面積が小さいものとなり好ましく
ない。
積を200m2 /g以上とすると、十分に大きな吸着能
力が得られ、特に石油ファンヒータなどにおいて限られ
たスペースで有効に使用するのに好適である。
ックウールが550℃以上での使用時にもセピオライト
粉末間に安定に介在して、セピオライト粉末の比表面積
を大きく維持することができ、大きな吸着能力を維持す
ることができる。
セピオライト粉末間に介在して、セピオライト粉末の吸
着面積を大きく確保すると共に、吸着酸化触媒体に必要
な強度を付与してセピオライト粉末を保持できるので、
セピオライト粉末がポロポロ脱落するのを抑えることが
できる。無機繊維が10wt%に満たないと十分なセピ
オライト粉末の吸着面積と吸着酸化触媒体の強度とを確
保できず、50wt%を越えると十分なセピオライト粉
末の量を確保できず、共に好ましくない。
使用でき、酸化分解作用の効率を高く維持でき好適であ
る。
れて補強されるようにすると、吸着酸化触媒体を金属板
に沿わせて成形でき、寸法形状の自由度が増すと共に、
取付をこの金属板を利用してしっかりと行うことがで
き、好適である。
形成された多数の爪を備えさせ、前記爪が吸着酸化触媒
体に食い込むようにすると、吸着酸化触媒体が金属板に
強固に支持されるので、好適である。
分解して除去する吸着酸化触媒体の製造方法であって、
550℃以上で加熱処理されたセピオライト粉末と、5
50℃以上で化学的に安定な無機繊維と、有機系結着剤
3〜10wt%と、有機繊維10wt%以下とを、混抄
してシート体を得た後、酸化触媒を前記シート体に含浸
させてから、前記シート体を焼成することを特徴とす
る。
ば、セピオライト粉末が無機繊維に保持され分散してな
る焼成前のシート体を容易に得た後に、有機成分を燃焼
して除去して、大きな吸着面積を持ったセピオライト粉
末が分布しかつ酸化触媒が均一に分布して担持された吸
着酸化触媒体を配置に有利な薄いシート状に成形でき、
好適である。
すると、シート体に含浸された酸化触媒を活性化させか
つ均一に分布させることができ、好適である。
加熱処理温度以下とすると、シート体の焼成において、
加熱処理済のセピオライト粉末の吸着面積を確実に維持
でき、好適である。
後に、シート体を前記金属板と共に焼成するようにする
と、吸着酸化触媒体を金属板に沿わせて成形でき、寸法
形状の自由度が増すと共に、取付をこの金属板を利用し
てしっかりと行うことができ、好適である。
て以下に説明する。
図3に示す石油ファンヒータの燃焼ガスの通路に取付け
られるもので、図1、図2に示すように、シート状に成
形された吸着酸化触媒体1が、ステンレス鋼板製の金属
板2に支持されてなる。
加熱処理されたセピオライト粉末と、550℃以上で化
学的に安定な無機繊維とを主成分とする吸着体に、酸化
触媒を担持させて、これらを焼成してなるものである。
は、約650℃で単独で加熱処理されたセピオライト
(Mg8 H2(Si4 O11) ・n(H2 O) 、nは任意の
数)の粉末約77wt%と、ロックウール約22wt%
とを主成分とするシート体が、セピオライト表面に分布
した極微細な白金約0.015wt%を担持してなる。
天然の鉱物であり、粉末にすると粉末表面に多数の小孔
を有し、比表面積が大きいため、これが種々の物質を選
択的に吸着する吸着剤として利用されている。セピオラ
イト粉末は、室温〜70℃程度においてアセトアルデヒ
ドなどの臭気成分を効率よく吸着し、300℃程度以上
で吸着成分を放出して再生可能で、700℃程度の耐熱
性がある。なお、加熱処理されたセピオライト粉末は白
色を呈するので、これに耐熱性の顔料を添加して着色す
ることもできる。
に安定で、セピオライト粉末と共に700℃程度で焼成
しても、セピオライト粉末表面の小孔を塞ぐことなくセ
ピオライト粉末との混合成形物の形状を保持する無機繊
維である。ロックウールに代えて、セラミック繊維など
他の耐熱性の無機繊維を用いてもよい。
末にすることにより200〜700℃で作用する酸化触
媒となり、少量でも酸化触媒としての作用が強く働く。
白金に代えて、パラジウムなども同様の酸化分解作用を
持つ。白金は、吸着能力はほとんどないが、セピオライ
ト粉末が吸着した臭気成分や白金表面近傍に存在する燃
焼ガス中の臭気成分を、200℃程度以上において酸化
し、炭酸ガスや水蒸気などの無害なガスに分解して除去
するものである。この酸化分解作用は、200〜700
℃程度の範囲で温度が高い程強く働く。
施形態を以下に説明する。
分級して、平均粒径約100μmで比表面積が約320
m2 /g程度のセピオライト粉末を得る。セピオライト
粉末を単独で大気中約650℃で加熱処理すると、セピ
オライト粉末表面の多数の小孔が加熱処理温度に見合っ
た大きさと形状に変化して安定化し、比表面積が約25
0m2 /gという大きな値に安定化したセピオライト粉
末が得られる。この加熱処理済セピオライト中の小孔の
大きさや形状は加熱処理温度(約650℃)以下では安
定であるので、後工程の約650℃以下での加熱処理に
曝されても、前記の比表面積(約250m2 /g)がそ
れ以後減少することなく維持される。
0wt%、ロックウールを20wt%、パルプ繊維を3
wt%、アクリル系結着剤を7wt%、それぞれ秤量し
て、それらを少量の界面活性剤を溶解した十分な量の水
に懸濁させ、メッシュで抄いて厚さ2mm程度のシート
体を得る。このシート体をメッシュごと軽く圧延して水
分を絞り落とした後、大気中約110℃で乾燥すると、
主にパルプ繊維の持つ柔軟性および靱性とアクリル系結
着剤の結着作用とで、大きな柔軟性と靱性とを持った厚
さ0.7mm程度のシート体が得られる。このシート体
を、メッシュから剥ぎ取る。得られたシート体を、板厚
0.2mmのSUS430ステンレス鋼板の片面に高さ
0.5mm程度の多数の爪3を切り起こして形成した金
属板2に貼付けた後、圧延すると、シート体に爪3が食
い込み、さらに爪3の先端部が圧延の圧縮力に屈してシ
ート体の内部で鉤状に屈曲するので、両者が強固に結合
される(図2参照)。シート体を金属板2ごと適当な大
きさに切断し、必要に応じ打抜き加工、折曲げ加工、絞
り加工、エンボス加工などを施せるので、燃焼室壁12
の形状や燃焼ガス通路14の配置に合わせて(図3参
照)、所望の寸法形状に成形され金属板2に支持された
シート体を得ることができる。
化白金酸水溶液に浸漬し、最後に大気中約600℃で焼
成すると、シート体中の水分が除去され、さらにパルプ
繊維およびアクリル系結着剤が燃焼されて除去されて、
加熱処理済セピオライト粉末表面の多数の小孔の表面に
極微細で活性化した白金が均一に分布してなる吸着酸化
触媒体1が得られる。ここで、白金の添加量は、吸着酸
化触媒体1に対して0.015wt%という少量に抑え
ても、酸化触媒として十分に作用することが、後の評価
で確認される。すなわち、大きな比表面積(約250m
2 /g)を持った吸着体たる加熱処理済セピオライト粉
末が、少量の白金を酸化触媒として効率よく働くように
担持してなる吸着酸化触媒体1、を得ることができる。
こうして得られた吸着酸化触媒体ユニット5の吸着酸化
触媒体1は、シート体が持っていた柔軟性および靱性が
焼成によってかなり消失しているが、金属板2の爪3が
食い込んで金属板2に支持されていることと、吸着酸化
触媒体1の芯材となっているロックウールとによって、
金属板2から脱落することはない。
ルを含めてもよく、シリカゾルは焼成によってシリカと
なってセピオライト粉末とロックウールとの結着剤とな
る。
t%程度に抑えるのが好ましい。
3に示すように、石油ファンヒータ10のバーナ11近
傍の燃焼室壁12に取り付けられており、バーナ11か
らの燃焼ガスは送風ファン15によってガス流aのよう
になって、燃焼ガス通路14に配置された吸着酸化触媒
体ユニット5の表面に沿って流れ、吹出し口13から室
内に放出される。
ファンヒータ10の燃焼室近傍の燃焼ガス通路14に配
設すると(図3参照)、先ず、着火時に発生するアセト
アルデヒドなどの臭気成分は、室温にある吸着触媒体中
のセピオライト粉末に吸着されて、燃焼ガス中からは除
去される。次いで数分後、300〜600℃に達した吸
着触媒体中の白金によって、セピオライト粉末に吸着さ
れていた臭気成分が酸化分解されて除去され、セピオラ
イト粉末が吸着剤として再生される一方、燃焼中におい
て僅かに発生する燃焼ガスの臭気成分も、継続して酸化
分解されて除去される。最後に、消火時にはまだ高温に
ある白金が前記の酸化分解作用を営み、臭気成分を燃焼
ガスから除去する。
ット5を評価した結果を説明する。
ppm程度のアセトアルデヒドを含む乾燥空気を充填し
た後、上記吸着酸化触媒体ユニット5の実施例とガス濃
度計とを設置して密閉し、容器全体を室温(約25℃)
に保った状態で、ガス濃度計によってアセトアルデヒド
の当初の濃度を基準とした残存率の時間変化を計測した
結果を図4に示す。図4には、本実施例の評価曲線をA
で示し、実施例と同量のセピオライト粉末を用いほぼ同
じ平面寸法に成形して得た比較例1、2、3の評価曲線
をそれぞれB、C、Dの曲線で示した。比較例1、2、
3は、それぞれ、650℃で加熱処理済のセピオライト
粉末のみをプレス成形したもの、比表面積が100m2
/gのセピオライト粉末のみをプレス成形したもの、セ
ピオライト粉末をハニカム形状にプレス成形して約50
0℃で焼結したものである。図4に示すように、本実施
例のものは同量のセピオライト粉末において、吸着速度
および吸着量が共に大きく優れた吸着能力を発揮するこ
とが判る。
を次に評価した。すなわち、容積0.3m3 のデシケー
タ中に、100ppm程度のアセトアルデヒドを含む乾
燥空気を充填した後、上記吸着酸化触媒体ユニット5と
ガス濃度計とを設置して密閉し、容器全体を室温(約2
5℃)に5分間保持した後、ガス濃度計によってアセト
アルデヒド濃度を測定し、次いで取り出して大気中50
0℃で加熱して再生し、再び100ppm程度のアセト
アルデヒドを充填したデシケータ中に投入して5分間保
持後のアセトアルデヒド濃度を測定するというサイクル
を繰り返した。
返しを行って使用しても、アセトアルデヒドを除去する
効果が全く低下することなく維持されていることが判
る。
してアセトアルデヒドについて述べたが、上記吸着酸化
触媒体ユニット5はプロピオニックアルデヒドやケトン
類などの臭気成分をも吸着し、酸化分解して除去する効
果があった。
の実施形態では、焼成前のシート体を得るときにシート
体にアクリル系結着剤を添加したが、他に焼成によって
燃焼されて消失する他の有機系結着剤を用いてもよい。
また、シート体にさらに靱性を付与するためにパルプ繊
維を添加したが、パルプ繊維に代えて焼成によって燃焼
されて消失する他の有機繊維を用いてもよく、また、製
造過程においてシート体の靱性が十分であるならば、有
機繊維を添加しなくてもよい。
ピオライト粉末は、後の加熱処理温度以下での使用にお
いても変化しない安定な比表面積を得る。また、無機繊
維は、セピオライト粉末間に介在して、セピオライト粉
末の吸着面積を大きく確保できるし、無機繊維は吸着酸
化触媒体に必要な強度を付与し、セピオライト粉末がポ
ロポロ脱落するのを抑える。従って、特に550℃以上
で加熱処理温度以下に達する石油ファンヒータなどの燃
焼室近傍に配設して長時間あるいは繰り返し使用して
も、セピオライト粉末の大きな吸着面積が減少すること
なくしかも吸着能力が使用中の加熱により再生されるの
で、大きな吸着能力を維持することができる。また、5
50℃以上で使用できるため担持された酸化触媒による
酸化分解作用の効率を高く維持できるので、一般に高価
な酸化触媒の使用量を少ないものとすることができ、吸
着酸化触媒体を安価にすることができる。
部破壊斜視図。
略断面図。
化を示す図。
密閉容器中のアセトアルデヒド濃度との関係を示す図。
Claims (12)
- 【請求項1】 燃焼ガスの臭気を吸着し酸化分解して除
去する吸着酸化触媒体であって、 550℃以上で加熱処理されたセピオライト粉末と、5
50℃以上で化学的に安定な無機繊維とを主成分とする
吸着体が、酸化触媒を担持してなることを特徴とする吸
着酸化触媒体。 - 【請求項2】 セピオライト粉末の加熱処理温度が60
0〜700℃である請求項1記載の吸着酸化触媒体。 - 【請求項3】 加熱処理されたセピオライト粉末の比表
面積が200m2 /g以上である請求項1又は2記載の
吸着酸化触媒体。 - 【請求項4】 無機繊維がロックウールである請求項
1、2又は3記載の吸着酸化触媒体。 - 【請求項5】 無機繊維を10〜50wt%含む請求項
1、2、3又は4記載の吸着酸化触媒体。 - 【請求項6】 酸化触媒が白金である請求項1、2、
3、4又は5記載の吸着酸化触媒体。 - 【請求項7】 シート状に成形され、金属板が貼り合わ
されて補強されたことを特徴とする請求項1〜6の何れ
か1項記載の吸着酸化触媒体。 - 【請求項8】 金属板は、片面又は両面に切り起こされ
て形成された多数の爪を備え、前記爪が吸着酸化触媒体
に食い込んでいる請求項7記載の吸着酸化触媒体。 - 【請求項9】 燃焼ガスの臭気を吸着し酸化分解して除
去する吸着酸化触媒体の製造方法であって、 550℃以上で加熱処理されたセピオライト粉末と、5
50℃以上で化学的に安定な無機繊維と、有機系結着剤
3〜10wt%と、有機繊維10wt%以下とを、混抄
してシート体を得た後、酸化触媒を前記シート体に含浸
させてから、前記シート体を焼成することを特徴とする
吸着酸化触媒体の製造方法。 - 【請求項10】 シート体の焼成温度が500〜650
℃である請求項9記載の吸着酸化触媒体の製造方法。 - 【請求項11】 シート体の焼成温度がセピオライト粉
末の加熱処理温度以下である請求項9記載の吸着酸化触
媒体の製造方法。 - 【請求項12】 シート体に金属板を貼り合わせて補強
した後に、シート体を前記金属板と共に焼成することを
特徴とする請求項9記載の吸着酸化触媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9166933A JPH119995A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 吸着酸化触媒体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9166933A JPH119995A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 吸着酸化触媒体とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH119995A true JPH119995A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=15840356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9166933A Ceased JPH119995A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 吸着酸化触媒体とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH119995A (ja) |
Cited By (1)
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