KR0144183B1 - 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매 - Google Patents
산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매Info
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Abstract
본 발명은 입상, 하니캄상 혹은 섬유상, 기타 형상으로 성형한 활성탄에 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스의 산화제거 효과를 갖는 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물을 첨착한 활성탄에 관한 것으로, 탄소질 원료를 성형후 탄화해서, 수증기 함유율 15용량퍼센트(vol%)이하의 분위기로 부활한 후, 그 상태의 분위기로 300도(℃)이하까지 냉각시켜 생성한 활성탄에 하기의 (a),(b)의 2성분을 첨착시켜 구성되며, 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매, 하기식(a)
Description
본 발명은 산화촉매성 및 항균성을 갖는 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물 첨착활성탄에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입상, 하니캄상 혹은 섬유상, 기타 형상으로 성형한 활성탄에 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스의 산화제거 효과를 갖는 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물을 첨착한 활성탄에 관한 것이다.
활성탄과 같은 흡착제 및 다공체에 알카리성 산성물질을 첨착한 첨착흡착제, 혹은 세라믹스에 금속 프탈로시아닌 화합물을 첨착한 촉매등을 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스의 제거에 사용하는 방법은 잘 알려져 있다. 그러나, 그것들은 수명도 짧고 탈취성능도 저조했다.
기타 촉매를 사용하는 방법도 탈취성능이 낮고, 또한 부반응으로 유해한 악취물질을 생성하는 경우가 많다. 또한 흡착제, 약품첨착 흡착제로는 수명이 짧아 단시간에 교환을 요하며 악취가스의 제거에는 실질적으로 곤란한 등의 문제가 있었다. 따라서, 탈취제로써 사용하는 경우 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스를 제거하기 위해 산화촉매로서 고성능이며, 부생물의 생성이 적고, 장수명의 분해촉매가 요구되어 왔다.
또한, 냉장고 내에서는 취기와 더불어 여러가지 잡균이 적지않아 부유하고 있다. 이들 냉장고에 부유하는 잡균류가 활성탄등에 부착한 경우, 역으로 균류의 온상이 되어 번식하는 것으로 생각된다. 그래서 탈취제에 항균성을 부여한 항균성 탈취제의 개발이 요구되어 왔다.
본 발명은 상기한 문제점에 수반해서, 저온에서 희박한 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스를 제거하기 위한 분해활성이 높고, 부생성물이 적고 촉매성이 높은 탈취촉매 및 그것을 사용한 냉장고 등에서 사용하는 악취가스의 산화제거기능을 갖는 촉매를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명자는 저온에서 희박한 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스를 제거하기 위해 예를들면, 냉장고 등에서 사용하는 악취물질의 분해성이 우수한 촉매의 제조법에 대해 여러가지로 검토했다.
그 결과, 특정의 프로세스를 거쳐 만들어진 성형활성탄에 철, 크롬, 니켈, 코발트, 망간, 아연, 동, 마그네슘 및 칼슘등의 금속군의 1종 혹은 그 이상을 함유하는 금속산화물을 첨착함에 의해 0∼40도(℃)로 10피피엠(ppm)이하의 저농도의 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스도 충분히 제거가능하고, 또한 부반응에 의한 유해악취 물질도 생성하지 않으며, 높은 산화촉매성이 얻어지는 것을 발견했다.
또한 이와 더불어 철, 코발트, 동, 니켈, 망간, 오스뮴, 티탄, 몰리브덴, 텅스텐 중 1종의 금속을 함유하는 금속 프탈로시아닌 화합물을 첨착함에 의해 대장균, 황색포도상구균 등의 잡균을 사멸시키는 항균성을 가지며, 또한 전술의 산화촉매성을 더욱 향상시킬 수 있음을 발견했다. 이것에 근거해서 본 발명을 하게 되었다.
즉, 탄소질원료를 성형 후 탄화해서, 수증기 함유율 15용량퍼센트(Vol% )이하의 분위기로 부활한 후, 그 상태의 분위기로 300도(℃)이하까지 냉각시켜 생성한 활성탄에 다음의 2성분을 첨착하여 구성되며, 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매이다.
그 성분중 하나는 철, 크롬, 니켈, 코발트, 망간, 아연, 동, 마그네슘, 칼슘 등의 금속군의 1종 혹은 그 이상을 함유하는 금속산화물이며, 활성탄에 0.1∼20중량 퍼센트(wt%) 첨착한다.
또한, 또 하나의 성분은 철, 코발트, 동, 망간, 오스뮴, 티탄, 몰리브덴, 텅스텐 중 1종의 금속을 함유하는 금속 프탈로시아닌 화합물이며, 활성탄에 0.01∼2중량퍼센트(wt%) 첨착한다.
또한, 통상의 방법으로 제조된 성형활성탄을 실질적으로 산소 혹은/및 수증기를 함유하지 않는 질소가스 혹은/및 탄산가스 중에서 온도 약 500도(℃)이상으로 처리한 후, 전술의 방법으로 냉각 첨착해도 악취물질 산화기능 및 항균성능을 갖는 촉매의 제조가 가능하며, 성형물의 형상은 입상, 하니캄상 혹은 섬유상이 더욱 바람직하다.
여기서 「실질적으로 산소 혹은/및 수증기를 함유하지 않는」이라고 하는것은 부활후 활성탄의 열처리에 있어서, 활성탄 표면에 결합한 산소원자가 존재하지 않는 것과 같은 분위기의 의미로서, 분위기 중 수증기 농도가 1∼2% 이하의 상태를 말한다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 성형활성탄은 그 원료로서, 야자껍질탄, 석탄등의 탄소질원료에 페놀수지, 타르, 피치 등의 바인더를 가해 성형한후 탄화해서 본 발명의 방법으로 부활함으로써 얻어진다.
성형방법 및 그 입자크기의 균일도는 한정되지 않지만, 촉매로 사용하기 위해서는 형상은 입상, 하니캄상, 섬유상이 더욱 바람직하며, 또한 입자의 크기는 가능한한 균일한 것이 좋다.
본 발명의 부활조건은, 부활가스로는 수증기외 이산화탄소 가스를 이용해도 좋지만, 수증기 함유율을 15% 이하로 할 필요가 있다.
통상 사용되고 있는 활성탄 부활용 가스의 조성은 수증기 40∼60%이며, 그 보다 높은 경우도 많다.
그것은, 수증기에 의한 탄소질의 부활속도는 이산화탄소보다 현저하게 빠르기 때문에 부활가스의 조성은 수증기 분압이 가능한한 높게 설정되어 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 조건은 일반법에 비해 현저하게 부활속도를 늦춘 완만한 조건으로 되어 있다.
실시예중의 표 7, 표 8의 실시예 5 및 비교예 6에 나타낸 바와같이 수증기 함유율이 높은 조건하에서 부활시킨 경우는 훨씬 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스의 산화분해성이 저하하고 있는 것을 알 수 있다.
수증기 함유율이 낮은 부활조건이 활성탄의 산화촉매성능을 향상시키는 기구의 상세는 밝혀져 있지 않지만, 이러한 조건하에서 얻어진 성형활성탄, 예를들면 이상, 하니캄상 혹은 섬유상 활성탄은 그 표면에 결합한 산소원자가 존재하지 않는 상태로 되어 있는 것으로 지적되고 있다.
본 발명의 활성탄의 비표면적은 특히 한정되지 않지만, 500g당 미터제곱(m2/g)이상인 것이 좋고, 800g당 미터제곱(m2/g)이면 더욱 좋다.
일반법의 성형활성탄, 예를들면, 입상, 하니캄상 혹은 섬유상 활성탄은 입상, 하니캄상, 섬유상으로 성형한 탄소질 원료를 수증기, 연소가스 등으로 부활함으로써 제조되고 있는데,이러한 활성탄을 본 발명에 사용해도 충분한 산화촉매성을 나타내지 않는다.
본 발명의 효과는 전술한 바와같은 특정조성의 가스로 부활시킨 성형탄, 예를들면 입상, 하니캄상 혹은 섬유상 활성탄을 이용함으로써 최초로 얻어진 것이다.
본 발명의 산화촉매성 및 항균성을 갖는 활성탄 촉매로는 이처럼 해서 얻어진 활성탄에 1성분으로서 철, 크롬, 니켈, 코발트, 망간, 아연, 동, 마그네슘 및 칼슘등의 금속군의 1종 혹은 그 이상을 함유하는 금속산화물을 첨착할 필요가 있다. 이로써, 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스를 신속히 산화하는 강한 촉매성을 나타낸다.
그렇기 때문에 본 발명의 부활된 성형활성탄, 예를들면 입상, 하니캄상 혹은 섬유상 활성탄을 부활후 방치하면, 얻어진 활성탄에 1성분으로서 철, 크롬, 니켈, 코마트, 망간, 아연, 동, 마그네슘 등의 금속군의 1종 혹은 그 이상을 함유하는 금속산화물을 첨착해도 산화촉매로서의 능력이 현저하게 떨어지는 것밖에 얻어지지 않는다.
부활후도 활성탄의 온도가 300도(℃)이하로 되도록 부활가스와 같은 조성의 가스중에서 냉각해서, 그 후 계외로 꺼내는 것이 필요하다.
냉각시에 요구되는 분위기인 부활가스와 같은 조성의 가스라고 하는것은 부활시에 이용되는 질소가스, 탄산가스 혹은 이들의 혼합가스(산소, 수소, 수증기의 함유량은 규정량 이하)의 분위기이면 좋고, 부활에 이용하는 가스와 냉각에 이용하는 가스와는 반드시 동일조성의 것이 아니라도 좋다.
본 발명에서 「그 상태의 분위기로 냉각」한다고 하는것은 전술한 바와같은 조성의 가스중에서의 냉각을 의미하고 있다.
혹, 부활후의 활성탄을 300도(℃)이상으로 공기중에 꺼내면, 저온저농도에서의 산화촉매로서의 능력이 현저히 저하한다.
부활후 질소가스 중에서 냉각한 경우와 공기중에서 냉각한 경우, 촉매성에 미치는 영향을 실시예중의 표 1, 표 2의 실시예 1 및 비교예 1에 나타낸다. 또한, 부활후 활성탄에 공기가 접촉되는 온도가 촉매성에 미치는 영향에 대해서는 표 5, 표 6의 실시예 4 및 비교예 5에 나타낸다.
그리고 본 발명에서는 공기등에 접촉되어 표면이 산화되어 산화촉매성이 저하한 활성탄, 예를들면 입상, 하니캄상, 섬유상 등의 폐활성탄 혹은 일반법으로 제조된 입상, 하니캄상, 섬유상 활성탄을 전술의 부활가스와 동일조건의 가스 중에서 온도 500도(℃)이상으로 처리해서 그 상태의 분위기 중에서 온도 300도(℃)이하로 냉각함에 의해 얻어진 성형탄, 예를들면, 입상, 하니캄상 및 섬유상 활성탄도 전술의 입상, 하니캄상 및 섬유상 활성탄등과 같이 철, 크롬, 니켈, 코발트, 망간, 아연, 동, 마그네슘 및 칼슘등의 금속군의 1종 혹은 그 이상을 함유하는 금속산화물을 첨착함으로써 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스에 대해 높은 산화촉매성을 나타내고 있다.
환언하면, 이 열처리에 의해 분말상, 입상, 하니캄상 혹은 섬유상 등의 활성탄에 높은 산화촉매능을 부여할 수 있다.
이 열처리가 적용되는 입상, 하니캄상, 섬유상 등의 활성탄은 석탄, 야자껍질탄 등 어떠한 원료로부터 얻어진 것이라도 좋고, 또한 그 형상은 특히 한정되지 않는다.
일반법으로 얻어진 입상, 하니캄상 혹은 섬유상 등의 활성탄으로 부터는 모두 이 방법으로 처리함으로써, 본 발명의 산화촉매로서의 적용가능한 입상, 하니캄상, 섬유상 등의 활성탄이 얻어진다.
처리온도는 500도(℃)이상으로 할 필요가 있다.
처리시간은 온도에 따라 다르지만, 500도(℃)인 경우는 통상 20∼180분이 좋고, 800도(℃)에서는 수분의 처리로 충분한 그 효과가 얻어진다. 열처리 온도가 산화촉매성에 미치는 영향에 대해서는 실시예중의 표 1, 표 2의 실시예 2 및 비교예 1에 나타낸다.
본 발명의 활성탄으로는, 특정의 금속산화물 및 금속 프탈로시아닌 화합물을 첨착시킬 필요가 있다.
우선, 본 발명의 활성탄으로는 특정의 금속산화물을 0.1∼10% 첨착시킬 필요가 있다.
활성탄에 금속산화물을 첨착하기 위해서는 후술하는 바와같이, 예를들면 수용성의 금속염을 사용해서 수용액을 조제하고, 소정량의 활성탄으로 첨착한 후 고온에서 열분해함으로써 목적으로 하는 금속산화물을 첨착할 수가 있다.
금속산화물의 첨착량은 0.1∼10%로 할 필요가 있지만, 첨착량은 이 범위내의 0.5∼5%인 경우가 더욱 좋다.
금속산화물의 첨착량이 0.1% 이하인 경우는 촉매활성이 불충분하며, 또한 10% 이상이 되면 첨착량이 많을수록 촉매성이 향상되지 않고, 또한 활성탄의 흡착성능이 떨어진다.
이러한 점을 고려하면 첨착량은 10% 이하로 할 필요가 있다. 금속산화물의 첨착량의 조절은 수용액 중의 금속산화물의 농도와 하니캄 활성탄 등량과의 통상, 용액중의 금속염은 거의 완전히 활성탄에 흡착된다.
금속염으로서는, 질산염, 염산염, 황산염, 탄산염 등의 무기산염 및 초산염, 수산염, 포름산염 등의 유기산염 혹은 수산화물도 사용 가능하며 이들 염의 혼합물도 사용가능하다. 또한, 염산, 질산, 초산, 포름산 등의 산을 첨가한 수용액을 사용하는 것도 가능하다.
금속의 종류로서는 철, 크롬, 니켈, 코발트, 망간, 아연, 동, 마그네슘 및 칼슘등의 금속산화물을 첨착시킨 활성탄의 촉매기능이 특히 우수하다.
또한 이들의 금속산화물을 2종이상 혼합사용하는 것도 가능하며, 더욱 촉매성능을 높여주는 경우도 있다.
활성탄에 첨착한 금속염을 금속산화물로 하기 위해서는 열처리가 필요한데, 반드시 첨착한 금속염을 완전히 금속산화물로 할 필요가 없고, 미분해물이 잔존하더라도 금속산화물을 함유하는 경우에는 산화촉매로서의 기능을 보지하고 있다.
그때 질산염 및 포름산염, 초산염등의 금속산화물은 그대로 염상태로 잔존하고 있을 것으로 추정된다. 그리고, 본 발명의 활성탄 촉매로는 특정의 금속 프탈로시아닌 화합물을 0.01∼2% 첨착시킬 필요가 있다.
활성탄에 금속 프탈로시아닌 화합물을 첨착하기 위해서는 후술하는 바와같이 예를들면, 다음과 같은 방법이 있다.
우선, 금속 프탈로시아닌 화합물을 염기성 용액중에 용해시켜 그것을 활성탄에 첨착시키고, 그후 용액을 산성으로 해서 프탈로시아닌 화합물을 활성탄상에 고정화해서 그후 건조처리한다. 그후, 전술의 방법으로 금속산화물을 소정량 활성탄에 첨착함으로써 조제할 수 있다.
금속 프탈로시아닌 화합물의 첨착량은 0.01∼2% 로 할 필요가 있지만, 첨착량은 이 범위내의 0.1∼1%인 경우가 보다 좋다.
금속 프탈로시아닌 화합물의 첨착량이 0.01% 이하인 경우는 촉매활성이 불충분하며, 또한 25 이상이 되면 첨착량이 많을수록 촉매성이 향상되지 않고, 또한 활성탄 자체의 촉매성능이 떨어진다.
이러한 점을 고려하면 첨착량은 2% 이하로 할 필요가 있다.
금속 프탈로시아닌 화합물의 첨착량의 조절은 수용액 중의 금속 프탈로시아닌 화합물의 농도와 하니캄 활성탄 등의 량과의 비율을 변경함으로써 행해진다.
통상, 용액중의 금속 프탈로시아닌 화합물은 거의 완전히 활성탄에 흡착한다.
금속 프탈로시아닌 화합물은 하기식(1)
(식중, M은 금속원자, Y는 적어도 4개가 카르복실기 혹은 술폰산기이며, 나머지가 수소원자를 나타낸다)로 나타낼 수 있는데 M 금속의 종류로서는 철, 코발트, 동, 니켈, 망간, 오스뮴, 티탄, 몰리브덴, 텅스텐 등이 있고, 그 중에서도 철, 코발트가 특히 우수하다. 또한, 이들 금속 프탈로시아닌 화합물을 2종이상 혼합 사용하는 것도 가능하며, 그리고 항균성능 및 촉매성능을 높여주는 경우도 있다. 또한, 치환기 Y는 적어도 4개가 카르복실기 혹은 술폰산기이며, 나머지가 수소원자인데 그 중에서도 하기식(2)
의 금속 프탈로시아닌 테트라 술폰산, 혹은 하기식(3)
의 금속 프탈로시아닌 옥타 칼본산이 좋다.
이로써 목적으로 하는 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속사화물을 활성탄에 첨착할 수가 있다.
다음에 첨착방법을 구체적으로 기재한다.
소정량의 금속 프탈로시아닌 화합물을 용해한 수산화나트륨 수용액등에 입상, 하니캄상 혹은 섬유상 등의 활성탄 등을 넣고 교반해서, 금속 프탈로시아닌 화합물을 충분히 흡착시킨 후, 염산등으로 수용액을 산성으로 해서 일정시간 방치 후 액을 걸러내고 150도(℃)이상으로 건조한다. 혹은 상기 조작중, 소정농도의 염기성 수용액 또는 산성수용액을 활성탄에 뿜어 흡수시켜, 이것을 건조열처리함에 의해서도 얻을 수 있다. 그후, 금속산화물을 아래의 수순에 따라 첨착한다.
소정량의 금속염을 용해한 수용액에 구상, 하니캄상 또는 섬유상 등의 화렁탄을 넣고 교반해서 금속염을 충분히 흡착시킨 후 액을 걸러내고 150도(℃)로 건조한다. 혹은 소정농도의 수용액을 활성탄에 뿜어 흡수시켜 이것을 건조열처리 함으로써도 얻을 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 다시 구체적으로 설명한다.
또한 본 발명은 이들 실시예에 의해 구속되는 것은 아니다.
실예 1은 300메쉬(mesh)이하로 분쇄한 석탄 100중량부(wt%)에 대해 바인더로써 타르를 30중량부(wt%]를 첨가하고 윤활제를 필요량 첨가해서 250인치제곱당 cell(cell/in2)의 분말을 하니캄상으로 성형해서 하니캄 활성탄의 원료로 했다. 입자크기를 0.5mm∼3mm의 크기로 조절한 석탄을 입상활성탄의 원료로 했다. 또한 섬유상 활성탄의 원료로서도 시판의 페놀수지 섬유 카이놀을 사용했다.
이들 활성탄 원료를 프로판 연소가스(가스조정:질소 80%, 산소 0.25%, 탄산가스 9.8%, 수증기 10%)를 이용해서 900도(℃)에서 비표면적 1300g당 인치제곱(m2/g)이 되기까지 부활한 후, 상기의 질소가스 중에서 300도(℃)이하로 냉각해서 입상(A), 하니캄상(B), 섬유상활성탄(C)을 얻었다.
다음으로 비교예 1은 실시예 1과 동일하게 해서 입상활성탄을 비표면적이 1300g당 인치제곱(m2/g)이 될때까지 부활한 후, 이것을 질소가스 중에서 꺼내 500도(℃)가 될때까지 냉각하고, 다시 공기중에 꺼내 방치냉각해서 각 활성탄을 얻었다.
그리고 비교예 1의 활성탄을 700도(℃), 질소 50%, 탄산가스 50%의 기류중에서 10분간 처리한 후, 질소중에 꺼내 실온까지 냉각해서 실시예 2의 활성탄을 얻었다. 이들 분말상, 입상, 하니캄상, 섬유상 활성탄에 다음과 같이 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물을 첨착했다.
아래에 일례를 나타낸다.
금속 프탈로시아닌 화합물 0.1그램(g) 함유한 0.1규정 수산화나트륨 수용액 200미리리터(ml)에 활성탄담체 100그램(g)을 넣고 잘 교반해서, 3시간 방치한 후 0.1규정의 염산을 가해 pH를 2로 조정하여 교반하고, 그리고 3시간 방치후 물을 걸러내고 순수 100ml로 세정해서 130도(℃)로 건조해서 금속 프탈로시아닌 화합물 첨착 활성탄 100g을 얻었다.
그리고 금속 2.0그램(g)을 함유한 금속질산염 200미리리터(ml)에 상기 금속 프탈로시아닌 화합물 첨착 100그램(g)을 넣고 잘 교반해서 3시간 방치 후, 물을 걸러내고 순수 100미리리터(ml)로 세정해서 130도(℃)로 건조해서 금속산화물 첨착량 2.0중량퍼센터(wt%)의 첨착활성탄을 얻었다. 또한, 첨착량이 다른 일련의 첨착활성탄도 상기의 방법에 준해 만들었다. 이처럼해서 얻어진 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물을 첨착했다. 입상, 하니캄상, 섬유활성탄 1그램(g)을 3.8리터(ℓ)의 갈론병에 넣고 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스의 제거테스트를 행했다. 30도(℃)에서의 메칠메캅탄 및 트리메칠아민의 제거속도의 측정결과를 표 1, 표 2에 나타낸다.
또한, 비교예 2는 실시예 1에서 얻어진 활성탄에 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물을 첨착하지 않고 그대로의 상태로 사용한 것이며, 비교예 3은 시판 하니캄 활성탄에 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물을 첨착해서 사용한 것이다.
본 발명의 입상, 하니캄상, 섬유상 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물 첨착활성탄(실시예 1,2)는 모두 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스를 단시간에 거의 완전히 제거하며, 또한 부반응에 의한 유해 악취물질도 거의 생성하지 않으며, 우수한 제거능력을 나타냈다.
한편, 비교예(1∼3)에 나타낸 바와같이 통상의 입상, 하니캄상, 섬유상 활성탄 및 본 발명 이외의 방법에 의해 조제된 분말상, 입상, 하니캄상, 섬유상 활성탄에 본 발명의 촉매계를 첨착한 것은 모두 악취가스의 제거속도가 느리고 또한 부반응에 의해 유해한 악취물질을 다량으로 생성했다.
표 1에 나타낸 바와같은 본 발명의 각종 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물 첨착활성탄 1그램(g)을 사용해서 실시예 1과 동일한 방법으로 저온(5℃)에서의 메칠메캅탄 등의 악취가스 제거속도를 측정했다.
그 결과 및 시료성상을 표 3,4에 나타낸다.
표 3,4에 나타낸 바와같이 본 발명의 입상, 하니캄상, 섬유상의 각종 금속프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물 첨착활성탄은 모두 저온에서도 극히 빨리 악취가스를 제거할 수 있음을 알 수 있다.
그것에 비해 비교예 4에서 나타낸 바와같이 금속 프탈로시아닌 화합물만을 첨착한 것은 그 첨착량을 0.5중량퍼센트(wt%)로 증가해도 악취가스 특히 트리메칠아민의 제거속도가 충분하지 않음을 알 수 있다.
실시예 1에서 부활한 활성탄을 꺼낼때 질소중에서 냉각 후, 공기중으로 꺼낼때의 온도를 바꾼 활성탄을 만들어 실시예 1과 동일한 방법으로 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물을 첨착해서 첨착활성탄 촉매를 얻었다. 이들 활성탄 촉매를 사용해서 실시예 1과 동일한 방법으로 메칠메캅탄 등의 악취가스의 제거속도를 측정했다.
그 결과 및 사용한 활성탄의 성상을 표 5,6에 나타낸다.
표 5,6에 나타낸 바와같이 본 발명의 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물 첨착활성탄의 성능은 냉각 후 공기에 접촉하는 온도에 의존하며, 300도(℃)이상에서는 제거능이 대폭 저하하는 것을 알 수 있다.
실시예 1의 활성탄 원료를 부활할때 부활가스의 수증기 분압이 다른 조건에서, 900도(℃)에서 비표면적이 1435g당 미터제곱(m /g)이 될때까지 부활한 후 질소로 치환한 용기내에 활성탄을 꺼내어 상기의 질소중에서 300도(℃)이하로 냉각해서 표 7,8에 나타내는 활성탄을 얻었다.
이들에 실시예 1과 동일의 방법으로 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물을 첨착해서 실시예 1과 동일한 방법으로 메칠메캅탄 등의 악취가스의 제거속도를 측정했다.
그 결과 및 사용한 활성탄의 성상을 표 7,8에 나타낸다.
표 7,8에 나타낸 바와같이 본 발명의 첨착활성탄 촉매의 성능은 부활시의 수증기 농도에 의존하며 수증기 농도가 15% 이하인 경우에 높은 촉매성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
또한 항균성능에 대해 시험을 행한 결과를 표 9에 나타낸다.
항균시험은 다음 수순으로 행한다. 시험샘플을 100도(℃)에서 1시간 가열살균한 후 균액 100미리리터(ml)에 샘플을 넣고 1분간 교반했다. 그후 25±2도(℃)에서 24시간 보존했다. 100마이크로리터(μl)를 채취해서 한천평판배지로 측정했다.
배양조건은 35도(℃)에서 24시간 행했다.
표에 나타낸 바와같이 활성탄 하니캄 단독으로는 거의 제균할 수 없었지만 본 발명의 첨착활성탄 촉매는 대장균 및 황색포도상구균에 대해 100%의 항균효율을 나타냈다.
본 발명의 입상, 하니캄상 등으로 성형한 금속 프탈로시아닌 화합물 및 금속산화물 첨착활성탄은 상온 혹은 저온에서도 높은 기능을 갖기 때문에 메칠메캅탄, 트리메칠아민 등의 악취가스의 제거능력이 우수하다. 또한 대장균, 황색포도구균 등의 잡균에 대한 항균 능력이 우수하다. 이 특성을 이용한 냉장고 내의 항균성 탈취제 및 공기청정기용 악취가스 제거제등에 적합하다.
Claims (8)
- 탄소질 원료를 성형후 탄화해서, 수증기 함유율 15용량퍼센트(vol%)이하의 분위기로 부활한 후, 그 상태의 분위기로 300도(℃)이하까지 냉각시켜 생성한 활성탄에 하기의 (a),(b)의 2성분을 첨착시켜 구성되며, 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매, (a) 하기식(식중, M은 금속원자, Y는 적어도 4개가 카르복실기 혹은 술폰산기이며, 나머지가 수소원자를 나타낸다)의 금속 프탈로시아닌 화합물 0.01∼2중량퍼센트(wt%), (b) 철, 크롬, 니켈, 코발트, 망간, 아연, 동, 마그네슘 및 칼슘등의 금속군중 1종 또는 그 이상을 함유한 금속산화물 0.1∼10중량퍼센트(wt%).
- 금속 프탈로시아닌 화합물이 철 또는 코발트 프탈로시아닌 테트라 술폰산인 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매.
- 제1항에 있어서, 금속 프탈로시아닌 화합물이 철 또는 코발트 프탈로시아닌 옥타칼본산인 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄.
- 통상의 방법으로 조제된 성형활성탄을 실질적으로 산소 혹은/및 수증기를 함유하지 않는 질소가스 혹은/및 탄산가스 중에서 온도가 약 500도(℃)이상으로 처리한 후, 그 상태의 분위기로 300도(℃)이하까지 냉각시켜 생성한 활성탄에 하기 (a),(b)의 2성분을 첨착시켜 구성되며, 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매.(a) 하기식(식중, M은 금속원자, Y는 적어도 4개가 카르복실기 혹은 술폰산기이며, 나머지가 수소원자를 나타낸다.)의 금속 프탈로시아닌 화합물 0.01∼2중량퍼센트(wt%), (b) 철, 크롬, 니켈, 코발트, 망간, 아연, 동, 마그네슘 및 칼슘등의 금속군 중 1종 또는 그 이상을 함유한 금속산화물 0.1∼10중량퍼센트(wt%).
- 제4항에 있어서, 금속 프탈로시아닌 화합물이 철 또는 코발트 프탈로시아닌 테트라 술폰산인 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매.
- 제4항에 있어서, 금속 프탈로시아닌 화합물이 철 또는 코발트 프탈로시아닌 옥타칼본산인 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매.
- 제1항에 있어서, 성형체의 형상이 입상, 하니캄상 혹은 섬유상인 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매.
- 제4항에 있어서, 성형체의 형상이 입상, 하니캄상 혹은 섬유상인 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950028975A KR0144183B1 (ko) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950028975A KR0144183B1 (ko) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970014832A KR970014832A (ko) | 1997-04-28 |
| KR0144183B1 true KR0144183B1 (ko) | 1998-07-15 |
Family
ID=19426113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950028975A KR0144183B1 (ko) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 산화촉매성 및 항균성을 갖는 첨착활성탄 촉매 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0144183B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020043946A (ko) * | 2000-12-05 | 2002-06-12 | 이근석 | 산화 촉매 및 그 제조방법, 그 산화 촉매를 재활용하는방법 및 그 산화 촉매를 이용한 폐수 처리 방법 |
-
1995
- 1995-09-05 KR KR1019950028975A patent/KR0144183B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020043946A (ko) * | 2000-12-05 | 2002-06-12 | 이근석 | 산화 촉매 및 그 제조방법, 그 산화 촉매를 재활용하는방법 및 그 산화 촉매를 이용한 폐수 처리 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970014832A (ko) | 1997-04-28 |
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