JPS605340B2 - オゾン分解触媒の製造方法 - Google Patents
オゾン分解触媒の製造方法Info
- Publication number
- JPS605340B2 JPS605340B2 JP55045965A JP4596580A JPS605340B2 JP S605340 B2 JPS605340 B2 JP S605340B2 JP 55045965 A JP55045965 A JP 55045965A JP 4596580 A JP4596580 A JP 4596580A JP S605340 B2 JPS605340 B2 JP S605340B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zeolite
- ozone
- ozone decomposition
- catalyst
- ion exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はオゾンの分解触媒に関し、詳しくはある種の金
属イオンを保持させたゼオラィトの仮焼物よりなるオゾ
ンの分解触媒に関する。
属イオンを保持させたゼオラィトの仮焼物よりなるオゾ
ンの分解触媒に関する。
一般的にオゾンの発生源としては高圧発生装置やオゾン
処理を伴う装置等がある。
処理を伴う装置等がある。
周知の如く、オゾンは強力な酸化力を有するために、こ
れを利用して有害物質や悪臭成分の酸化工程、殺菌の工
程、脱色の工程等で広く使用されてきている。しかしな
がら、上記諸工程で使用済みのオゾン含有ガスを大気中
に直接放散させた場合は、オキシダント発生要因の一つ
になり、二次公害を惹起する。また、オゾン自身、一定
濃度以上になると、生物に対して有害な作用をすること
は古くより知られている。従って、オゾンに起因する大
気汚染を防止するために、オゾン含有気体を処理して、
無害化する必要があることは論を挨たない。このように
、オゾンに対する公害規制に対処するためにも、経済的
で且つ安全な無害化の処理技術の開発が強く要望されて
いる。従釆、オゾンの分解法としては、熱や光を利用す
る方法、触媒による分解法、還元性溶液に吸収して分解
させる化学的方法の三種類が一般に知られているが、本
発明は上記分類よりみれば、触媒によるオゾン分解法に
属するものである。
れを利用して有害物質や悪臭成分の酸化工程、殺菌の工
程、脱色の工程等で広く使用されてきている。しかしな
がら、上記諸工程で使用済みのオゾン含有ガスを大気中
に直接放散させた場合は、オキシダント発生要因の一つ
になり、二次公害を惹起する。また、オゾン自身、一定
濃度以上になると、生物に対して有害な作用をすること
は古くより知られている。従って、オゾンに起因する大
気汚染を防止するために、オゾン含有気体を処理して、
無害化する必要があることは論を挨たない。このように
、オゾンに対する公害規制に対処するためにも、経済的
で且つ安全な無害化の処理技術の開発が強く要望されて
いる。従釆、オゾンの分解法としては、熱や光を利用す
る方法、触媒による分解法、還元性溶液に吸収して分解
させる化学的方法の三種類が一般に知られているが、本
発明は上記分類よりみれば、触媒によるオゾン分解法に
属するものである。
触媒を使用するオゾン分解においては、従来、活性炭が
一般的に広く使用されてきている。また、活性炭触媒の
代りに、類似物質のグラフアィト、カーボンブラック等
の使用も提案されている。また、酢酸マンガン、塩化マ
ンガン等のマンガン塩類、ニッケル、銅、マンガンの酸
化物又は水酸化物を活性炭に保持させた触媒も公表され
いる。しかし、上記の何れの触媒も、活性炭を使用する
以上、化学反応Ｃ十。
一般的に広く使用されてきている。また、活性炭触媒の
代りに、類似物質のグラフアィト、カーボンブラック等
の使用も提案されている。また、酢酸マンガン、塩化マ
ンガン等のマンガン塩類、ニッケル、銅、マンガンの酸
化物又は水酸化物を活性炭に保持させた触媒も公表され
いる。しかし、上記の何れの触媒も、活性炭を使用する
以上、化学反応Ｃ十。
３一。
２十Ｃ。
Ｃ＋。
３一Ｃ。
２十夕２
を伴うので、使用時間の増大につれて、活性炭は、当然
消耗し、従って、自ら触媒の寿命には限度がある。
消耗し、従って、自ら触媒の寿命には限度がある。
通常のオゾン分解に際して使用する活性炭は、処理ガス
の圧力損失を防止するために、塊状、球状、柱状等の成
型体で使用される場合が多いが、使用期間中に、上述の
化学反応による活性炭の消耗をきたすので、成型体自身
も徴粉化されやすくなる欠点がある。さらに、活性炭使
用時の最大の問題点は、前記の化学反応が急激に進行す
る際は、発熱による引火や、最悪時には爆発譲発する危
険性が大きいという欠点にある。本発明者はオゾン分解
における上記した問題点および欠点を解決するために、
既に、ゼオライト系のオゾン分解触媒を発明し、特許出
願したが、さらに研究、改良を重ね、本発明に到達した
ものであり、従って、本発明は、触媒活性が大きく且つ
長期にわたって使用することができると共に、活性炭系
触媒と異なり、昇温に伴う引火や爆発の危険性が全くな
く、また、常温で濃度の高低を問わず、オゾンを分解す
ることのできるオゾン分解触媒、並びにその製造方法を
提供することを目的とする。
の圧力損失を防止するために、塊状、球状、柱状等の成
型体で使用される場合が多いが、使用期間中に、上述の
化学反応による活性炭の消耗をきたすので、成型体自身
も徴粉化されやすくなる欠点がある。さらに、活性炭使
用時の最大の問題点は、前記の化学反応が急激に進行す
る際は、発熱による引火や、最悪時には爆発譲発する危
険性が大きいという欠点にある。本発明者はオゾン分解
における上記した問題点および欠点を解決するために、
既に、ゼオライト系のオゾン分解触媒を発明し、特許出
願したが、さらに研究、改良を重ね、本発明に到達した
ものであり、従って、本発明は、触媒活性が大きく且つ
長期にわたって使用することができると共に、活性炭系
触媒と異なり、昇温に伴う引火や爆発の危険性が全くな
く、また、常温で濃度の高低を問わず、オゾンを分解す
ることのできるオゾン分解触媒、並びにその製造方法を
提供することを目的とする。
本発明のオゾン分解触媒の製造方法は、Ｎｉ２十を含む
水溶液をＡ−型ゼオラィト、Ｘ−型ゼオラィトおよびモ
ルデナイト系ゼオライトよりなる群から選ばれた少なく
とも一種のゼオラィトに接触させてイオン交換して、前
記ゼオラィトにＮｉ２十を０．０１〜４重量％保持させ
、次いで乾燥し、仮擬することを特徴とする。
水溶液をＡ−型ゼオラィト、Ｘ−型ゼオラィトおよびモ
ルデナイト系ゼオライトよりなる群から選ばれた少なく
とも一種のゼオラィトに接触させてイオン交換して、前
記ゼオラィトにＮｉ２十を０．０１〜４重量％保持させ
、次いで乾燥し、仮擬することを特徴とする。
上記ゼオラィトはいずれも三次元構造を有し、一般式
Ｍ２０・ＸＡ１２０３・ｙＳｉ０２・ｚＨ２０で表わさ
れるもので、ここにＭは１価乃至多化の腸イオンを、ｎ
は該陽イオンの原子価を、ｘ、ｙおよびｚは係数を示す
。
Ｍ２０・ＸＡ１２０３・ｙＳｉ０２・ｚＨ２０で表わさ
れるもので、ここにＭは１価乃至多化の腸イオンを、ｎ
は該陽イオンの原子価を、ｘ、ｙおよびｚは係数を示す
。
上記化学式中、Ｍは容易に他の金属イオンとイオン交換
される性質があり、本発明の触媒は、Ｎｉ２十をオゾン
分解に有効な必要量、イオン交換法等により上記陽イオ
ンＭと置換させ、ゼオラィト基体に保持させて、焼成し
たものである。尚、天然のゼオライトは、イオン交換基
として主にナトリウム、一部カリウム、カルシウム、マ
グネシウム、鉄等を有するが、これらの腸イオンをＮｉ
２十とイオン交換を迅速に行なわせるために、ゼオラィ
トの有するイオン交換基を予め主として１価金属型（例
えば、ナトリウム型）にしておくのが望ましい。Ｎｉ２
十をゼオラィト基体に保持させるためには、具体的には
、｛ａ’ カラム法によるイオン交換、‘ｂ｝パッチ法
によるイオン交換、又は‘ｃ）浸糟法による。
される性質があり、本発明の触媒は、Ｎｉ２十をオゾン
分解に有効な必要量、イオン交換法等により上記陽イオ
ンＭと置換させ、ゼオラィト基体に保持させて、焼成し
たものである。尚、天然のゼオライトは、イオン交換基
として主にナトリウム、一部カリウム、カルシウム、マ
グネシウム、鉄等を有するが、これらの腸イオンをＮｉ
２十とイオン交換を迅速に行なわせるために、ゼオラィ
トの有するイオン交換基を予め主として１価金属型（例
えば、ナトリウム型）にしておくのが望ましい。Ｎｉ２
十をゼオラィト基体に保持させるためには、具体的には
、｛ａ’ カラム法によるイオン交換、‘ｂ｝パッチ法
によるイオン交換、又は‘ｃ）浸糟法による。
ａ法においては、本発明で使用する三種のゼオラィトの
何れかをイオン交換塔に充填して、これをＮｉ２十を含
む金属塩の水溶液で常温または加溢下で処理すれば、容
易にイオン交換が行なわれて、Ｎｉ２十を保持したゼオ
ラィトが見られる。ｂ法はゼオラィトとＮｉ２十の塩類
の水溶液との混合物を常温または加温下に適宜時間振溢
してイオン交換するもので、ｃ法はゼオラィトに前記金
属塩水溶液を含浸させるものである。このイオン交換の
際、予め主にナトリウム型としたゼオラィトを使用する
のが好ましいことは前述した通りである。本発明触媒は
以上のようにしてＮｉ２十を保持させたゼオラィトを乾
燥し、焼成して得られる。乾燥は１０００〜１１０マ○
で行ない、大部分の付着水を除去する。次に、この乾燥
物を２００ｏ〜６００００、好ましくは２５００ 〜５
５０３０の温度城で仮焼する。前記仮燃域では三次元の
骨格構造を有するゼオラィト母体■の結晶構造は破壊な
いし劣化されることなく安定に保たれ、且つ、Ｎｉ２十
は母体と結合してＮｉ−Ｚの安定な状態に保持されます
。上記温度城で仮嬢したＮｉ−Ｚは多孔質で比表面積も
大でありオゾンガスとの接触面積も極めて大きくなりオ
ゾン分解効率も非常に高くなる特徴があります。上述の
イオン交換法により、Ｎｉ２十をイオン交換させる場合
、ゼオラィト基体に少なくとも約０．１％（重量％、以
下同じ。）、好ましくは約１〜５％程度保持されるよう
処理することが触媒活性よりみて望ましい。本発明にお
いては、Ｎｉ２十と共に、Ｍｎが、Ｃｏ２十、Ｆｅ２十
、Ｆｅ３十および／またはＺｎ２十を保持させることが
でき、このように二種以上の金属イオンをゼオラィトに
保持させる場合は、二種以上の金属塩の混合水溶液によ
り、前記したように、イオン交換処理すればよい。
何れかをイオン交換塔に充填して、これをＮｉ２十を含
む金属塩の水溶液で常温または加溢下で処理すれば、容
易にイオン交換が行なわれて、Ｎｉ２十を保持したゼオ
ラィトが見られる。ｂ法はゼオラィトとＮｉ２十の塩類
の水溶液との混合物を常温または加温下に適宜時間振溢
してイオン交換するもので、ｃ法はゼオラィトに前記金
属塩水溶液を含浸させるものである。このイオン交換の
際、予め主にナトリウム型としたゼオラィトを使用する
のが好ましいことは前述した通りである。本発明触媒は
以上のようにしてＮｉ２十を保持させたゼオラィトを乾
燥し、焼成して得られる。乾燥は１０００〜１１０マ○
で行ない、大部分の付着水を除去する。次に、この乾燥
物を２００ｏ〜６００００、好ましくは２５００ 〜５
５０３０の温度城で仮焼する。前記仮燃域では三次元の
骨格構造を有するゼオラィト母体■の結晶構造は破壊な
いし劣化されることなく安定に保たれ、且つ、Ｎｉ２十
は母体と結合してＮｉ−Ｚの安定な状態に保持されます
。上記温度城で仮嬢したＮｉ−Ｚは多孔質で比表面積も
大でありオゾンガスとの接触面積も極めて大きくなりオ
ゾン分解効率も非常に高くなる特徴があります。上述の
イオン交換法により、Ｎｉ２十をイオン交換させる場合
、ゼオラィト基体に少なくとも約０．１％（重量％、以
下同じ。）、好ましくは約１〜５％程度保持されるよう
処理することが触媒活性よりみて望ましい。本発明にお
いては、Ｎｉ２十と共に、Ｍｎが、Ｃｏ２十、Ｆｅ２十
、Ｆｅ３十および／またはＺｎ２十を保持させることが
でき、このように二種以上の金属イオンをゼオラィトに
保持させる場合は、二種以上の金属塩の混合水溶液によ
り、前記したように、イオン交換処理すればよい。
金属塩としては、塩化物、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩等、
水溶性の塩を適宜に選択して使用し、必要ならば、単一
の金属イオンについても、その塩の混合物を使用するこ
とができるのは勿論である。尚、本発明で使用するゼオ
ラィトは天然品、合成品何れを使用しても差支えなく、
また、その形状も粉状、粒状、塊状等、或し、はべレッ
ト、タブレット等の成形体何れでもよい。本発明のオゾ
ン分解触媒は以上のように、Ａ−型ゼオラィト、Ｘ−型
ゼオライトおよび／またはモルデナィト系ゼオラィトに
Ｎｉ２十を保持させ、仮競したものであって、ｉ）三次
元構造の多孔性ゼオライトを基体としているために、■
オゾンガスの触媒活性点への到着が拡散により急速に行
われ、従って、オゾンに対する分解反応が急速に行なわ
れる、■従来のオゾン分解触媒の多くは、オゾン処理時
の温度が上昇するにつれてその能力が増大する傾向にあ
る。
水溶性の塩を適宜に選択して使用し、必要ならば、単一
の金属イオンについても、その塩の混合物を使用するこ
とができるのは勿論である。尚、本発明で使用するゼオ
ラィトは天然品、合成品何れを使用しても差支えなく、
また、その形状も粉状、粒状、塊状等、或し、はべレッ
ト、タブレット等の成形体何れでもよい。本発明のオゾ
ン分解触媒は以上のように、Ａ−型ゼオラィト、Ｘ−型
ゼオライトおよび／またはモルデナィト系ゼオラィトに
Ｎｉ２十を保持させ、仮競したものであって、ｉ）三次
元構造の多孔性ゼオライトを基体としているために、■
オゾンガスの触媒活性点への到着が拡散により急速に行
われ、従って、オゾンに対する分解反応が急速に行なわ
れる、■従来のオゾン分解触媒の多くは、オゾン処理時
の温度が上昇するにつれてその能力が増大する傾向にあ
る。
しかしながら、オゾン処理時に触媒層の温度を上昇させ
たり、または、触媒層の大きな発熱をともなうことは好
ましいことではない。本発明の触媒は比表面積も大きく
、オゾンの触媒基体内部の拡散速度も大であるので、常
温でもオゾン分解の効力が極めて大きく、且つ濃度の高
低を問わずオゾン分解が可能である、ｉｉｉ）活性炭系
触媒と異なり、自らが消費されることがないので、触媒
の寿命が長いと共に、■無機物質より構成されるために
、オゾン分解時における昇温に伴う引火や爆発の危険性
が全くない等多くの利点を有し、さらに、本発明者が既
に発明した前記ゼオラィト系触媒に比較して、活性金属
イオンを保持しているために、オゾン分解効率が一層高
いものである。以下に本発明の実施例を挙げる。
たり、または、触媒層の大きな発熱をともなうことは好
ましいことではない。本発明の触媒は比表面積も大きく
、オゾンの触媒基体内部の拡散速度も大であるので、常
温でもオゾン分解の効力が極めて大きく、且つ濃度の高
低を問わずオゾン分解が可能である、ｉｉｉ）活性炭系
触媒と異なり、自らが消費されることがないので、触媒
の寿命が長いと共に、■無機物質より構成されるために
、オゾン分解時における昇温に伴う引火や爆発の危険性
が全くない等多くの利点を有し、さらに、本発明者が既
に発明した前記ゼオラィト系触媒に比較して、活性金属
イオンを保持しているために、オゾン分解効率が一層高
いものである。以下に本発明の実施例を挙げる。
実施例 １
市販のモレキュラーシーブ（Ｘ−型ゼオラィト）ＭＳ−
１松 １′８″べレット（ナトリウム型）約２００夕を
三角フラスコに採取して、これに約０．８Ｍ硝酸ニッケ
ル溶液５５０の‘を加えた。
１松 １′８″べレット（ナトリウム型）約２００夕を
三角フラスコに採取して、これに約０．８Ｍ硝酸ニッケ
ル溶液５５０の‘を加えた。
内容物を室温にて振溢して、バッチ法によるイオン交換
後、固相を液相から分離し、固相を水洗後、１００ｏ
〜１１０ｏｏにて乾燥し、次に３８０ｑｏにて仮焼した
。得られた仮焼体中のニッケル含量の定量値は１．５３
％であった。実施例 ２ 天然のモルデナィト系ゼオラィト（２０〜３０メッシュ
）を２ＭＮａＣＩ溶液で処理して、上記ゼオラィトの有
するイオン交換基の大部分をナトリウム型に置換し、水
洗を行なってから、１０００ 〜１１０ｑｏで乾燥した
。
後、固相を液相から分離し、固相を水洗後、１００ｏ
〜１１０ｏｏにて乾燥し、次に３８０ｑｏにて仮焼した
。得られた仮焼体中のニッケル含量の定量値は１．５３
％であった。実施例 ２ 天然のモルデナィト系ゼオラィト（２０〜３０メッシュ
）を２ＭＮａＣＩ溶液で処理して、上記ゼオラィトの有
するイオン交換基の大部分をナトリウム型に置換し、水
洗を行なってから、１０００ 〜１１０ｑｏで乾燥した
。
この乾燥品約２１０夕をビーカーに採取し、約０．母Ｍ
硝酸ニッケル溶液を加えて含浸を行なった後、１００ｏ
〜１１０ｑ０で乾燥し、最終的に３５０ｏｏで仮焼し
て、触媒を得た。内径２２肋のパィレックスガラス製の
触媒反応管に本発明の触媒を充填して触媒層を形成させ
、これに常温（２２ｏ 〜２ｙｏ）で、所定のオゾン濃
度の乾燥空気を表に示す所定の流速で通過させ、オゾン
分解状況を試験した。
硝酸ニッケル溶液を加えて含浸を行なった後、１００ｏ
〜１１０ｑ０で乾燥し、最終的に３５０ｏｏで仮焼し
て、触媒を得た。内径２２肋のパィレックスガラス製の
触媒反応管に本発明の触媒を充填して触媒層を形成させ
、これに常温（２２ｏ 〜２ｙｏ）で、所定のオゾン濃
度の乾燥空気を表に示す所定の流速で通過させ、オゾン
分解状況を試験した。
結果を表に示したように、本発明の触媒によれば、空間
速度（ｓ．ｖ．）２４００〜２５０風ｒ‐１付近ではオ
ゾン分解は完全に行なわれた。
速度（ｓ．ｖ．）２４００〜２５０風ｒ‐１付近ではオ
ゾン分解は完全に行なわれた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｎｉ＾２＾＋を含む水溶液をＡ−型ゼオライト、Ｘ
−型ゼオライトおよびモルデナイト系ゼオライトよりな
る群から選ばれた少なくとも一種のゼオライトに接触さ
せてイオン交換して、前記ゼオライトにＮｉ＾２＾＋を
０．１〜４重量％を保持させ、次いで乾燥し、２５０°
〜５５０℃で仮焼することを特徴とするオゾン分解触媒
の製造方法。 ２ 前記ゼオライトの有するイオン交換能を大部分ナト
リウムで置換した後、Ｎｉ＾２＾＋とイオン交換する特
許請求の範囲第１項記載のオゾン分解触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55045965A JPS605340B2 (ja) | 1980-04-07 | 1980-04-07 | オゾン分解触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55045965A JPS605340B2 (ja) | 1980-04-07 | 1980-04-07 | オゾン分解触媒の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2410677A Division JPS53108893A (en) | 1977-03-04 | 1977-03-04 | Ozone decomposition catalyst and manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55147153A JPS55147153A (en) | 1980-11-15 |
| JPS605340B2 true JPS605340B2 (ja) | 1985-02-09 |
Family
ID=12733942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55045965A Expired JPS605340B2 (ja) | 1980-04-07 | 1980-04-07 | オゾン分解触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605340B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6068968U (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-16 | 株式会社みかど育種農場 | フイルム等の止具 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5462905A (en) * | 1992-08-21 | 1995-10-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying catalyst |
| JPH0929093A (ja) | 1995-07-21 | 1997-02-04 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
-
1980
- 1980-04-07 JP JP55045965A patent/JPS605340B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6068968U (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-16 | 株式会社みかど育種農場 | フイルム等の止具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55147153A (en) | 1980-11-15 |
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