KR19990007944A - Enhanced Adsorption and Room Temperature Catalytic Particles and Methods and Their Uses - Google Patents

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KR19990007944A
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모스코비치마크엘
케프너브리안이
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브리안 이. 케프너
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Abstract

본 발명은, (a) 흡착 입자 및/또는 촉매성 입자를 함유하는 폐쇄된 챔버에서 유효량의 공기를 제거하여, 그 결과 챔버 압력이 1기압 이하가 되는 단계; (b) 불활성 기체를 사용하여 챔버 압력을 1기압 이상으로 상승시키는 단계; (c) 충분한 시간 동안 상기 입자를 에너지가 충분한 에너지 빔과 접촉시켜 입자의 흡착성 및/또는 촉매 특성을 향상시키고 및/또는 입자 내에 촉매 특성을 만들어 내는 단계로 이루어진, 향상된 흡착 입자 및/또는 향상된 촉매성 입자를 제조하는 방법 및/또는 촉매성 입자를 제조하는 방법에 관한 것이다. 단계 (c)로의 연속 공정만이 또한 제공된다. 또한 본 발명은 실온 촉매, 입자 결합제, 본 발명의 장치, 및 흡착 입자 및/또는 촉매성 입자의 표면적을 증가시키는 방법을 비롯하여 흡착 입자 및/또는 촉매성 입자, 오염물 감소 또는 제거 방법에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of: (a) removing an effective amount of air in a closed chamber containing adsorbed particles and / or catalytic particles such that the chamber pressure is below 1 atmosphere; (b) raising the chamber pressure to at least 1 atmosphere using an inert gas; (c) contacting the particles with a beam of energy sufficient energy for a sufficient time to enhance the adsorptive and / or catalytic properties of the particles and / or to produce catalytic properties in the particles. It relates to a method of making the particles and / or a method of making the catalytic particles. Only the continuous process to step (c) is also provided. The present invention also relates to room temperature catalysts, particle binders, apparatus of the present invention, and methods for increasing the surface area of adsorbed particles and / or catalytic particles, including adsorbed particles and / or catalytic particles, contaminant reduction or removal methods.

Description

증강된 흡착성 및 실온 촉매입자와 그의 제조방법 및 용도Enhanced Adsorption and Room Temperature Catalytic Particles and Methods and Their Uses

금속 및 일정한 비금속 산화물은 흡착제 메커니즘에 의해 가스 또는 액체 스트림으로부터 성분을 제거하는데 유용한 것으로 공지되었다. 예를 들면, 활성화된 알루미나의 사용은 다양한 오염물, 가스류 및 일부의 액체를 제거하는 수질 처리를 위한 경제적인 방법으로 여겨지고 있다. 이들의 높은 다공성 구조는 가스류 및 일부 액체에 포함된 습기 및 오염물을 위한 바람직한 흡착능을 갖게 한다. 이것은 석유 산업에서 가스류와 증기를 위한 건조제로서 유용하고, 대기 및 수질 정제에 촉매 또는 촉매 담체로서 또한 유용하다. 활성화된 알루미나에 의해 인산염과 같은 오염물의 제거는 이 기술분야에서 공지된 것이다. 예를 들면, 리, 더블류(Yee, W.)의 활성화된 알루미나에 의해 혼합된 인산염의 선택적 제거, J. Amer. Waterworks Assoc., Vol. 58, pp. 239-247(1966)을 참조한다.Metals and certain nonmetal oxides are known to be useful for removing components from gas or liquid streams by adsorbent mechanisms. For example, the use of activated alumina is considered an economical method for water treatment to remove various contaminants, gas streams and some liquids. Their high porosity structure allows them to have desirable adsorption capacity for moisture and contaminants contained in gas streams and some liquids. It is useful as a desiccant for gases and vapors in the petroleum industry and also as a catalyst or catalyst carrier for air and water purification. Removal of contaminants such as phosphates by activated alumina is known in the art. For example, selective removal of phosphate mixed by activated alumina of Lee, W., J. Amer. Waterworks Assoc., Vol. 58, pp. See 239-247 (1966).

아베(Abe) 등의 미국 특허 제 5,242,879호에는 탄산화 및 할성처리되고, 불활성 가스 또는 환원성 가스로 이루어진 대기 중에서 추가로 산 처리 및 열처리된 활성탄 재료가 높은 촉매적 활성을 갖고, 과산화수소, 히드라진 또는 유기산, 4차 암모늄염, 및 황-포함 화합물과 같은 다른 수질 오염물의 분해를 위한 촉매로서 적합하다는 것을 기재하고 있다. 산은 불순물을 제거하기 위해 사용되지만 흡착 특성을 강화시키지 않는다.U.S. Pat. No. 5,242,879 to Abe et al. Discloses that activated carbon materials which have been carbonated and dehydrated and further acid treated and heat treated in an atmosphere of inert gas or reducing gas have high catalytic activity, hydrogen peroxide, hydrazine or organic acid, It is described as being suitable as a catalyst for the decomposition of quaternary ammonium salts, and other water contaminants such as sulfur-comprising compounds. Acids are used to remove impurities but do not enhance the adsorption properties.

이온 주입(ion implantaion)은 통합된 회로 구성에 사용된다. 허른돈(Herndon) 등의 미국 특허 제4,843,034호에는 선택된 영역에서 절연재(insulation)의 조성 및/또는 구조를 변화시키도록 보통의 절연층의 선택된 범위로 이온을 주입하는 것으로 통합된 회로에 중간층 전도성 통로를 구성하기 위한 방법 및 시스템이 기재되어 있다. 이것은 금속 또는 반도체 산화물, 나이트리드 또는 카바이드와 같은 중합성 절연체(insulator) 및 무기 절연체를 포함하여 광범위한 절연 재료 선택적으로 전도성이 될 수 있다는 것을 기재하고 있다. 이 특허에 따라 제조될 수 있는 절연체는 이산화실리콘, 질화실리콘, 탄화실리콘, 산화알루미늄 및 그 유사물을 포함한다. 이것은 주입된 이온이 실리콘, 게르마늄, 탄소, 붕소, 비소, 인, 티타늄, 몰리부덴, 알루미늄 및 금의 이온을 포함할 수 있다는 것을 밝혔다. 전형적으로, 주입 에너지는 약 10 내지 500KeV로 다양하다. 이것은 이온 주입 단계가 절연층의 조성과 구조를 변하게 하고, 소성 단계동안 전도성 층으로부터 주입된 영역으로의 금속의 이동 및 합금을 촉진하도록 산소, 질소 또는 탄소의 치환 효과를 갖는다는 것을 밝혔다. 또한, 주입은 금속의 용합을 촉진하는 결정성 격자를 와해하는 물리적 효과를 갖는다고 여겨진다. 이것은 와해성 절연체 및 주입된 이온으로 필수적으로 이루어진 주입 영역에 혼성 물질이 얻어지게 한다. 실제 행하는 실시예에서, 실리콘의 이온은 직접적인 주입 기계를 사용하여 이산화실리콘 의 특별한 영역으로 주입된다.Ion implantation is used in integrated circuit configurations. Herndon et al. US Pat. No. 4,843,034 describes an interlayer conductive passage in an integrated circuit by implanting ions into a selected range of common insulating layers to alter the composition and / or structure of the insulation in selected areas. Methods and systems for constructing are described. It describes that a wide variety of insulating materials can be selectively conductive, including inorganic or insulators such as metal or semiconductor oxides, nitrides or carbides. Insulators that can be made according to this patent include silicon dioxide, silicon nitride, silicon carbide, aluminum oxide and the like. This revealed that the implanted ions may include ions of silicon, germanium, carbon, boron, arsenic, phosphorus, titanium, molybdenum, aluminum and gold. Typically, the implantation energy varies from about 10 to 500 KeV. It has been found that the ion implantation step changes the composition and structure of the insulating layer and has a substitution effect of oxygen, nitrogen or carbon to promote the transfer of metals and alloys from the conductive layer to the implanted area during the firing step. In addition, implantation is believed to have a physical effect that disrupts the crystalline lattice that promotes the melting of the metal. This allows the hybrid material to be obtained in the implantation region consisting essentially of the dissociable insulator and implanted ions. In an actual embodiment, the ions of silicon are implanted into a particular region of silicon dioxide using a direct implant machine.

마토시안(Matossian) 등의 미국 특허 제5,218,179호에는 이온을 대상체(object)로 주입하도록 제공하기 위한 플라즈마 소스 배열을 기재하고 있다. 이온이 주입되는 대규모 대상체는 컨테이너에 싸여진다. 플라즈마는 분리되어 있는 챔버에서 생성되고, 플라즈마 소스 이온 주입이 일어나는 용적의 컨테이너로 통하게 된다. 플라즈마는 챔버로부터 통상적인 것과 비교해 실질적으로 향상된 밀도를 갖는 대상체를 둘러싸는 컨테이너로 제거된다. 고전압 네가티브 플러스는 대상체에 제공되어, 이온이 플라즈마로부터 가속되게 하고, 대상체로 주입되게 한다.US Pat. No. 5,218,179 to Matossian et al. Describes a plasma source arrangement for providing implantation of ions into an object. Large objects into which ions are implanted are wrapped in containers. The plasma is produced in a separate chamber and is led to a volume of container where the plasma source ion implantation takes place. Plasma is removed from the chamber into a container surrounding the object having a substantially improved density compared to conventional ones. High voltage negative plus is provided to the subject, causing ions to be accelerated from the plasma and injected into the subject.

따라서, 특정한 물질, 특히 스트림을 정제하기 위해 가스 또는 액체 스트림으로부터 오염물질을 흡착하는 향상된 능력을 갖는 흡착제가 본 기술에서 필요하다. 또한, 오염물질을 비오염물 부산물로 변하게 하는 반응을 촉진하기 위한 능력 또는 향상된 능력을 갖는 촉매가 본 기술에서 필요하다.Therefore, there is a need in the art for adsorbents having an improved ability to adsorb contaminants from gas or liquid streams to purify certain materials, especially streams. There is also a need in the art for a catalyst having the ability or enhanced ability to catalyze the reaction that turns contaminants into non-pollutant by-products.

추가적으로, 동시에 다중으로 적용 및 정제하기 위해 혼성의 입자를 형성하도록 흡착성 입자들을 함께 적절하게 응집하는 것이 본 기술에서 필요하다. 종래기술에서, 입자들은 분쇄되고, 응집된 또는 혼성된 상태로 이들을 유지하기 위해 함께 압출되어진다. 이것은 비싼 압출 단계, 특정한 설비와 가공 시간이 입자들을 함께 압출하는데 필요하다는 단점을 갖는다.In addition, it is necessary in the art to appropriately aggregate the adsorbent particles together to form hybrid particles for simultaneous application and purification in multiples. In the prior art, the particles are ground and extruded together to keep them in agglomerated or hybridized state. This has the disadvantage that an expensive extrusion step, certain equipment and processing time is required to extrude the particles together.

상기 인용된 문서 모두에는 본 명세서에서 상세하게 설명되고 청구된 화합물, 조성물 또는 공정을 기재하지 않았다.All of the above cited documents do not describe the compounds, compositions or processes described and claimed in detail herein.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명의 목적에 따르면, 본 명세서에서 구현되고 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명은According to the object of the present invention, as embodied and described in detail herein, the present invention

(a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 포함하는 밀폐된 챔버에서 유효량의 공기를 제거하여 상기 챔버의 압력을 1기압 이하로 하는 단계;(a) removing the effective amount of air in a closed chamber containing adsorbent and / or catalytic particles to bring the pressure of the chamber to less than 1 atmosphere;

(b) 상기 챔버의 압력을 불활성 가스로 적어도 1기압 이상으로 상승시키는 단계;(b) raising the pressure of the chamber to at least one atmosphere with an inert gas;

(c) 상기 입자를 충분한 에너지를 갖는 에너지 빔에 충분한 시간 동안 접촉시켜 흡착성 및/또는 상기 입자의 촉매성을 상승시키거나 상기 입자의 촉매성을 생성시키는 단계로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.(c) contacting the particles with an energy beam having sufficient energy for a sufficient time to increase the adsorption and / or catalytic properties of the particles or to produce the catalytic properties of the particles. It is to provide catalytic particles, and / or a method for producing catalytic particles.

이 공정으로부터 얻어진 입자는 특정한 오염물질에 대해서 실온 촉매성능을 가질 수 있다.Particles obtained from this process can have room temperature catalytic performance for certain contaminants.

또한, 본 발명은 흡착성 및/또는 촉매성 입자에 산소를 주입하는 것으로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles, and / or methods of making catalytic particles, comprising injecting oxygen into the adsorptive and / or catalytic particles.

또 다른 태양으로, 본 발명은 본 발명의 공정으로 만들어진 입자를 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention is directed to providing particles made with the process of the present invention.

또 다른 태양으로, 본 발명은 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자를 형성하기 위해, 흡착성이 최소한 입자의 표면에 과잉의 산소가 제공되도록 처리되어 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자가 형성된 것으로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자를 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention provides enhanced adsorption and / or enhanced catalytic particles, and / or catalyzed treatment to provide at least excess oxygen on the surface of the particles to form enhanced catalytic and particles. And / or enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles, and / or catalytic particles, wherein the enhanced catalytic particles, and / or the catalytic particles are formed.

또 다른 태양으로, 본 발명은 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 결합하여 콜로이드성 산화알루미늄과 산으로 이루어진 응집 덩어리를 생성하기 위한 바인더를 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention is to provide a binder for combining adsorbent and / or catalytic particles to produce agglomerated masses of colloidal aluminum oxide and acid.

또 다른 태양으로, 본 발명은In another aspect, the invention

(a) 콜로이드성 산화알루미늄을 입자 및 산과 배합하는 단계;(a) combining the colloidal aluminum oxide with the particles and the acid;

(b) 상기 배합물을 균질하게 교반시키는 단계, 및(b) stirring the blend homogeneously, and

(c) 상기 배합물을 충분한 시간동안 가열하여 해당 배합물 중에서 산화알루미늄을 가교시키기 위한 단계로 이루어진 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 결합시키기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.(c) to provide a method for bonding adsorbent and / or catalytic particles comprising heating the blend for a sufficient time to crosslink aluminum oxide in the blend.

또 다른 태양으로, 본 발명은 본 발명의 입자를 오염물질과 충분한 시간동안 스트림중에서 접촉시켜 상기 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키기 위한 액체 또는 가스 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention provides a method of contacting a particle of the present invention with a contaminant in a stream for a sufficient time to reduce or remove the amount of contaminant from a liquid or gas stream to reduce or remove the amount of contaminant from the stream. It is to provide a method.

또 다른 태양으로, 본 발명은 본 발명의 입자를 스트림중에서 오염물질과 충분한 시간 동안 접촉하여 오염물질을 흡착하는 것으로 이루어진 액체나 가스 스트림으로부터 흡착성 입자에 있는 오염물질을 흡착하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention provides a method for adsorbing contaminants in an adsorbent particle from a liquid or gas stream consisting of adsorbing contaminants in the stream with the contaminant in the stream for a sufficient time. will be.

또 다른 태양으로, 탄화수소와 본 발명의 입자를 충분한 시간 동안 접촉시켜 탄화수소의 분해를 촉진시키는 것으로 이루어진 탄화수소의 분해를 촉진시키기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.In another aspect, to provide a method for promoting the decomposition of a hydrocarbon consisting of promoting the decomposition of the hydrocarbon by contacting the hydrocarbon with the particles of the present invention for a sufficient time.

또 다른 태양으로, 본 발명의 입자와, 질소 산화물, 황 산화물, 일산화탄소, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 오염물질을 함유하는 가스 스트림을 충분한 시간 동안 접촉시켜 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키는 것으로 이루어진 촉매 반응에 의해 가스 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.In another embodiment, a catalyst comprising contacting a particle stream of the present invention with a gas stream containing a contaminant consisting of nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, or mixtures thereof for a sufficient time to reduce or remove the amount of contaminants. To provide a method for reducing or removing the amount of contaminants from a gas stream by a reaction.

또 다른 태양으로, 본 발명은,In another aspect, the present invention,

(a) 불활성 포트, 배기가스 포트 및 타겟 플레이트를 가지는 밀폐된 시스템에 입자를 포함시키고 진공압력 및 정력을 유지할 수 있는 챔버 수단;(a) chamber means capable of containing particles in a closed system having an inert port, an exhaust port and a target plate and maintaining vacuum pressure and tack;

(b) 상기 챔버 수단에 불활성 가스 포트를 통해서 불활성 가스를 제공하기 위한 수단;(b) means for providing an inert gas to said chamber means through an inert gas port;

(c) 상기 챔버 수단으로부터 유효량의 공기를 끌어내어 상기 챔버 내부를 진공으로 하기 위한 수단; 및(c) means for drawing an effective amount of air out of said chamber means to vacuum the interior of said chamber; And

(d) 에너지빔을 상기 챔버 수단에 제공하기 위한 수단으로 이루어지되 상기 에너지빔 수단 출구는 타겟 플레이트에 타겟되어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자를 제조하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.(d) means for providing an energy beam to said chamber means, wherein said energy beam means outlet is for producing enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles targeted to a target plate, and / or catalytic particles. It is for providing a device.

또 다른 태양으로, 본 발명은,In another aspect, the present invention,

(a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 포함하는 밀폐 챔버의 챔버 게이지 압력을 불활성 가스로 최소한 100 psi까지 상승시키기 위한 단계; 및(a) raising the chamber gauge pressure of the closed chamber containing the adsorptive and / or catalytic particles to at least 100 psi with an inert gas; And

(b) 상기 챔버 압력을 급격히 감압시켜 입자의 표면적으로 증가시키기 위한 단계로 이루어진 흡착성 및/또는 촉매성 입자의 표면적을 증가시키기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.(b) providing a method for increasing the surface area of the adsorptive and / or catalytic particles, the step of rapidly reducing the chamber pressure to increase the surface area of the particles.

또 다른 태양으로, 본 발명은,In another aspect, the present invention,

(a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 충분한 에너지를 갖는 에너지 빔과 충분한 시간 동안 접촉시켜 흡착성 및/또는 입자의 촉매 특성의 증강 및/또는 입자의 촉매 특성을 생성시키기 위한 단계로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.(a) enhanced adsorptive, comprising contacting the adsorbent and / or catalytic particles with an energy beam having sufficient energy for a sufficient time to produce an adsorbent and / or enhancement of the catalyst properties of the particles and / or to produce catalytic properties of the particles. And / or enhanced catalytic particles, and / or methods of making catalytic particles.

본 발명의 추가적인 이점은 하기의 설명에 일부 나타나게 될 것이고, 일부는 설명으로 명백하게 될 것이거나, 또는 본 발명의 실행에 의해 알게 될 것이다. 본 발명의 이점은 첨부된 청구항에서 특별히 지정된 요소 및 결합에 의해 알 수 있고 얻어질 수 있다. 이전의 일반적인 설명과 하기의 상세한 설명 모두는 예시적으로 설명한 것이고, 청구된 것으로 본 발명을 제한하지 않는다고 이해될 수 있다.Additional advantages of the invention will be set forth in part in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or will be learned by practice of the invention. The advantages of the invention can be seen and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description have been described by way of example and not as limitations of the invention as claimed.

본 명세서의 일부로 병합되고, 구성되는 첨부된 도면은 본 발명의 여러 가지 구현예와 설명을 함께 나타내고, 본 발명의 원리를 설명하는데 제공된다.The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate various embodiments and descriptions of the invention and are provided to explain the principles of the invention.

본 발명은 일반적으로 개선된 흡착 특성 및/또는 개선되거나 새롭게 존재하는 실온 촉매 성능을 포함하는 촉매 특성을 갖는 흡착성 입자에 관한 것이다.The present invention relates generally to adsorbent particles having catalytic properties, including improved adsorption properties and / or improved or newly existing room temperature catalyst performance.

도 1 은 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자를 제조하기 위한 및/또는 촉매성 입자를 제조하기 위한 본 발명의 구현예의 장치를 나타낸다.1 shows an apparatus of an embodiment of the invention for producing enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles and / or for producing catalytic particles.

도 2 는 본 발명의 입자를 사용하여 NO 를 감소시키는 것을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the reduction of NO using the particles of the present invention.

도 2 는 본 발명의 입자를 사용하여 CO 를 감소시키는 것을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the reduction of CO using the particles of the present invention.

본 발명은 다음의 본 발명 및 그 속에 포함된 실시예의 바람직한 구현예들의 상세한 설명 및 도면과 이들의 상기/하기한 설명을 참고로 해서 더욱 쉽게 이해될 수 있다.The invention can be more readily understood by reference to the following detailed description and drawings of the preferred embodiments of the invention and the embodiments contained therein and the above / described descriptions thereof.

본 물질의 조성 및 방법을 기재하고 설명하기 전에, 본 발명은 물론 다양할 수 있지만 특이한 합성 방법 또는 특별한 공식에 한정되지 않는다고 생각된다. 또한 여기서 사용되는 용어들은 단지 특별한 구현예를 설명하는 것을 목적으로 하고, 한정하려고 하지 않는다고 생각된다.Before describing and describing the compositions and methods of the present materials, it is to be understood that the present invention may, of course, vary but is not limited to specific synthetic methods or special formulas. It is also to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting.

본 명세서 및 부가된 청구항에 사용된 바와 같이, 달리 문맥에서 명확하게 지시하는 경우가 아니라면 단수형태의 a,an 및 the는 복수를 포함한다는 것은 언급해야만 한다.As used in this specification and the appended claims, it should be mentioned that the singular forms a, an and the include the plural unless the context clearly dictates otherwise.

다음의 본 명세서 및 청구항에 있어서, 레퍼런스는 다음의 의미를 갖도록 정의되는 다수의 용어로 만들어질 것이다:In the following specification and claims, reference will be made to a number of terms that are defined to have the following meanings:

선택적인 또는 선택적으로 라는 것은 다음에 이어서 기술된 사건이나 상황이 발생하거나 발생하지 않을 수 있다는 것을 의미하고, 본 서술은 상기한 사건이나 상황이 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우를 포함하는 것을 의미한다.Optional or optional means that the event or situation described next may or may not occur, and this description includes cases where and when such an event or situation occurs and does not occur. .

여기서 사용된 입자라는 용어는 한가지 의미로 입자의 의미 또는 입자들의 응집과 같은 큰 입자들과 함께 모인 작은 입자들의 조합의 뜻으로 상호교환할수 있게 사용된다.As used herein, the term particles is used interchangeably in the sense of a particle or a combination of small particles gathered with large particles such as agglomeration of particles.

ppm 는 백만분의(part per million)를 의미하고 ppb 는 십억분의(part per billion)를 의미한다. GPM 은 분당갤론(gallons per minute) 이다.ppm stands for parts per million and ppb stands for parts per billion. GPM is in gallons per minute.

본 발명의 목적에 따라서, 본 명세서에서 구현되고 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명은,In accordance with the object of the present invention, as embodied and described in detail herein, the present invention,

(a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 포함하는 밀폐된 챔버에서 유효량의 공기를 제거하여 상기 챔버의 압력을 1기압 이하로 하는 단계;(a) removing the effective amount of air in a closed chamber containing adsorbent and / or catalytic particles to bring the pressure of the chamber to less than 1 atmosphere;

(b) 상기 챔버의 압력을 불활성 가스로 적어도 1기압 이상으로 상승시키는 단계;(b) raising the pressure of the chamber to at least one atmosphere with an inert gas;

(c) 상기 입자를 충분한 에너지를 갖는 에너지 빔에 충분한 시간 동안 접촉시켜 흡착성 및/또는 상기 입자의 촉매성을 상승시키거나 상기 입자의 촉매성을 생성시키는 단계로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.(c) contacting the particles with an energy beam having sufficient energy for a sufficient time to increase the adsorption and / or catalytic properties of the particles or to produce the catalytic properties of the particles. It is to provide catalytic particles, and / or a method for producing catalytic particles.

이 공정으로부터 얻어진 입자는 특정한 오염물질에 대해서 실온 촉매성능을 가질 수 있다.Particles obtained from this process can have room temperature catalytic performance for certain contaminants.

또한, 본 발명은 흡착성 및/또는 촉매성 입자에 산소를 주입하는 것으로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자의 제조방법 및/또는 촉매성 입자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing enhanced adsorbent and / or enhanced catalytic particles and / or a method for producing catalytic particles, which comprises injecting oxygen into adsorbent and / or catalytic particles.

또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 공정으로 만들어진 입자에 관한 것이다.In another aspect, the invention relates to particles made with the process of the invention.

또 다른 측면에서, 본 발명은 흡착성이 최소한 입자의 표면에 과잉의 산소가 제공되도록 처리되어 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자가 형성된 것으로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자 및/또는 촉매성 입자를 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention provides enhanced adsorption and / or consisting of the formation of enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles, and / or catalytic particles, wherein the adsorptivity is treated to provide excess oxygen at least on the surface of the particles. Or to provide enhanced catalytic particles and / or catalytic particles.

또 다른 측면에서, 본 발명은 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 결합하여 콜로이드성 산화알루미늄과 산으로 이루어진 응집 덩어리를 생성시키기 위한 바인더를 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention is to provide a binder for combining adsorbent and / or catalytic particles to produce agglomerated masses of colloidal aluminum oxide and acid.

또 다른 측면에서, 본 발명은In another aspect, the invention

(a) 콜로이드성 산화알루미늄을 입자 및 산과 배합하는 단계;(a) combining the colloidal aluminum oxide with the particles and the acid;

(b) 상기 배합물을 균질하게 교반시키는 단계, 및(b) stirring the blend homogeneously, and

(c) 상기 배합물을 충분한 시간동안 가열하여 해당 배합물 중에서 산화알루미늄을 가교시키기 위한 단계로 이루어진 흡착성 및/또는 촉매성입자를 결합시키기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.(c) to provide a method for bonding adsorbent and / or catalytic particles consisting of heating the formulation for a sufficient time to crosslink aluminum oxide in the formulation.

또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 입자를 오염물질과 충분한 시간 동안 스트림중에서 접촉시켜 상기 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키기 위한 액체 또는 가스 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention provides a method of contacting a particle of the present invention with a contaminant in a stream for a sufficient time to reduce or remove the amount of contaminant from a liquid or gas stream to reduce or remove the amount of contaminant from the stream. It is to provide a method.

또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 입자를 스트림중에서 오염물질과 충분한 시간 동안 접촉하여 오염물질을 흡착하는 것으로 이루어진 액체나 가스 스트림으로부터 흡착성 입자에 있는 오염물질을 흡착하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.In another aspect, the present invention provides a method for adsorbing contaminants in adsorbent particles from a liquid or gas stream consisting of adsorbing contaminants in the stream with contaminants in the stream for a sufficient time. will be.

또 다른 측면에서, 탄화수소와 본 발명의 입자를 충분한 시간 동안 접촉시켜 탄화수소의 분해를 촉진시키는 것으로 이루어진 탄화수소의 분해를 촉진시키기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.In another aspect, to provide a method for promoting the decomposition of a hydrocarbon consisting of promoting the decomposition of the hydrocarbon by contacting the hydrocarbon and the particles of the present invention for a sufficient time.

또 다른 측면에서, 본 발명의 입자와, 질소 산화물, 황 산화물, 일산화탄소, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 오염물질을 함유하는 가스 스트림을 충분한 시간 동안 접촉시켜 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키는 것으로 이루어진 촉매 반응에 의해 가스 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.In another aspect, a catalyst comprising contacting a particle of the present invention with a gas stream containing a contaminant consisting of nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, or mixtures thereof for a sufficient time to reduce or remove the amount of contaminants. To provide a method for reducing or removing the amount of contaminants from a gas stream by a reaction.

또 다른 측면에서, 본 발명은,In another aspect, the present invention,

(a) 불활성 포트, 배기가스 포트 및 타겟 플레이트를 가지는 밀폐된 시스템에 입자를 포함시키고 진공압력 및 정력을 유지할 수 있는 챔버 수단;(a) chamber means capable of containing particles in a closed system having an inert port, an exhaust port and a target plate and maintaining vacuum pressure and tack;

(b) 상기 챔버 수단에 불활성 가스 포트를 통해서 불활성 가스를 제공하기 위한 수단;(b) means for providing an inert gas to said chamber means through an inert gas port;

(c) 상기 챔버 수단으로부터 유효량의 공기를 끌어내어 상기 챔버 내부를 진공으로 하기 위한 수단; 및(c) means for drawing an effective amount of air out of said chamber means to vacuum the interior of said chamber; And

(d) 에너지빔을 상기 챔버 수단에 제공하기 위한 수단으로 이루어지되 상기 에너지빔 수단 출구는 타겟 플레이트에 타겟되어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자를 제조하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.(d) means for providing an energy beam to said chamber means, wherein said energy beam means outlet is for producing enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles targeted to a target plate, and / or catalytic particles. It is for providing a device.

또 다른 측면에서, 본 발명은,In another aspect, the present invention,

(a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 포함하는 밀폐 챔버의 챔버 게이지 압력을 불활성 가스로 최소한 100 psi까지 상승시키기 위한 단계; 및(a) raising the chamber gauge pressure of the closed chamber containing the adsorptive and / or catalytic particles to at least 100 psi with an inert gas; And

(b) 상기 챔버 압력을 급격히 감압시켜 입자의 표면적으로 증가시키기 위한 단계로 이루어진 흡착성 및/또는 촉매성 입자의 표면적을 증가시키기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.(b) providing a method for increasing the surface area of the adsorptive and / or catalytic particles, the step of rapidly reducing the chamber pressure to increase the surface area of the particles.

또 다른 측면에서, 본 발명은,In another aspect, the present invention,

(a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 충분한 에너지를 갖는 에너지 빔과 충분한 시간 동안 접촉시켜 흡착성 및/또는 입자의 촉매 특성의 증강 및/또는 입자의 촉매 특성을 생성시키기 위한 단계로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.(a) enhanced adsorptive, comprising contacting the adsorbent and / or catalytic particles with an energy beam having sufficient energy for a sufficient time to produce an adsorbent and / or enhancement of the catalyst properties of the particles and / or to produce catalytic properties of the particles. And / or enhanced catalytic particles, and / or methods of making catalytic particles.

증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자에 의해서, 본 발명의 입자는 흡착성 및/또는 촉매성 입자의 공지기술보다 향상된 흡착성 및/또는 향상된 촉매 특성을 갖게 된다. 또한, 촉매성 입자를 제조함에 의해서, 본원 발명의 어떤 입자들은 특별한 오염물질이 다른 형태로 변환되는 것을 촉매화하기 위해서 촉매적 특성을 갖는다. 그에 반해 본 발명의 과정에 의해 처리되지 않는 동일한 입자는 적어도 그러한 특별한 오염물질을 위한 촉매적 특성을 갖지 않는다.With enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles, the particles of the present invention have improved adsorptive and / or improved catalytic properties over the known art of adsorbent and / or catalytic particles. In addition, by preparing catalytic particles, certain particles of the present invention have catalytic properties to catalyze the conversion of particular contaminants into other forms. In contrast, the same particles not treated by the process of the present invention do not have catalytic properties for at least such special contaminants.

증강된 흡착특성은 이온포획 메카니즘 및 이온교환 메카니즘을 포함하게 된다. 이온포획은 입자의 이온적 특성 때문에 입자의 다른 원자와의 결합능에 관계된다. 이온교환은 본 기술에 있어서 잘 알려진 것이고, 이온이 하나의 치환체에서 다른 치환체로 교환되는 것에 관계된다. 흡착은 본 기술에 있어서 잘 알려진 용어이고, 흡수와 구별되어야만 한다.Enhanced adsorption properties will include ion capture mechanisms and ion exchange mechanisms. Ion trapping is related to the ability of a particle to bind to other atoms because of its ionic nature. Ion exchange is well known in the art and relates to the exchange of ions from one substituent to another. Adsorption is a well known term in the art and must be distinguished from absorption.

본 발명의 입자에서, 전형적으로 처음부터 약간의 흡착성 및/또는 촉매 특성을 갖는 어떤 입자가 사용될 수 있다. 예를 들면, 활성화된 탄소 및 산화물 입자는 본 발명의 과정에 의해서 산소가 주입될 수 있다.In the particles of the present invention, any particle that typically has some adsorptive and / or catalytic properties from the outset can be used. For example, activated carbon and oxide particles may be implanted with oxygen by the process of the present invention.

산화물 입자에 대해서, 실리콘 또는 게르마늄 같은 금속 또는 비금속 산화물이 바람직하다. 전이금속 산화물, 주기율표의 Ⅲ족(B,Al,Ga,In,Tl) 및 IA 족(Li,Na,K,Rb,Cs,Fr)의 금속산화물, 및 실리콘의 산화물이 더욱 바람직하다. 산화알루미늄(Al2O3), 이산화실리콘(SiO2), 이산화망간(MnO2), 산화구리(CuO), 사산화삼철(Fe3O4), 이산화삼철(Fe2O3), 산화아연(ZnO), 산화지르코늄(ZrO2), 오산화바나듐(V2O5), 및 이산화티타늄(TiO2)이 가장 바람직하다.For oxide particles, metal or nonmetal oxides such as silicon or germanium are preferred. More preferred are transition metal oxides, metal oxides of Group III (B, Al, Ga, In, Tl) and Period IA (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) and silicon oxides. Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), manganese dioxide (MnO 2 ), copper oxide (CuO), triiron tetraoxide (Fe 3 O 4 ), triiron dioxide (Fe 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO ), Zirconium oxide (ZrO 2 ), vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), and titanium dioxide (TiO 2 ) are most preferred.

한가지 구현예에서, 본 입자는 충분한 하소과정에 의해 미리 처리된 산화알루미늄을 이룬다. 하소된 산화알루미늄 입자는 본 기술에 있어서 잘 알려진 것이다. 그 입자는 특별한 결정성의 구조를 형성하기 위해 특별한 온도까지 가열된 것이다. 하소된 산화알루미늄을 만들기 위한 과정은 즉,Physical and Chemical Aspects of Adsorbents and Catalysts, ed. Linsen et al., Academic Press(1970)에 기재되어 있는 바와 같이 본 기술에서 잘 알려져있고, 이 과정은 여기에서 참고로 하여 더욱 구체화된다. 한가지 구현예에서, 바이어(Bayer) 과정은 산화알루미늄 전구체를 만드는데 사용될 수 있다. 또한, 미리 화소된 산화알루미늄, 말하자면 산화알루미늄 전구체(Al(OH)3)와 화소된 산화알루미늄은 상업적으로 이용하기 쉽다. 화소된 산화알루미늄은 건조, 활성화된 형태로 사용될 수 있거나, 또는 물을 입자의 표면에 흡착하게 하여 부분적으로 또는 거의 전체적으로 불활성화된 형태로 사용될 수 있다. 그러나 흡착 능력을 최대로 하기 위해서는 비활성화를 최소로 하는 것이 바람직하다.In one embodiment, the particles form aluminum oxide pretreated by sufficient calcination. Calcined aluminum oxide particles are well known in the art. The particles are heated to a special temperature to form a special crystalline structure. Procedures for making calcined aluminum oxide are described in Physical and Chemical Aspects of Adsorbents and Catalysts , ed. It is well known in the art as described in Linsen et al., Academic Press (1970), and this procedure is further specified herein by reference. In one embodiment, a Bayer process can be used to make the aluminum oxide precursor. In addition, aluminum oxide pre-pixeled, that is, aluminum oxide precursor (Al (OH) 3 ) and pixelated aluminum oxide, is easy to use commercially. Pixelated aluminum oxide can be used in dried, activated form, or in partially or almost totally inactivated form by allowing water to adsorb to the surface of the particles. However, in order to maximize the adsorption capacity, it is desirable to minimize the deactivation.

바람직한 구현예에서, 산화알루미늄은 400 내지 700℃의 질점에서 소성하여 제조될 수 있다. 이들 바람직한 산화 알루미늄 입자는 바람직하게는 감마, 키로(chi-rho), 또는 에타(eta) 형태이고, 구경이 3.5 내지 35㎚이며 BET 면적이 120 내지 350㎡/g이다.In a preferred embodiment, aluminum oxide can be prepared by firing at a quality point of 400 to 700 ° C. These preferred aluminum oxide particles are preferably in the form of gamma, chi-rho, or eta, with a diameter of 3.5-35 nm and a BET area of 120-350 m 2 / g.

활성탄에 있어서, 흡착 기술에 유용한 어떠한 활성탄이라도 사용할 수 있다. 바람직하기로는 석탄계 탄소 또는 코코넛계 탄소가 사용된다. 일반적으로, 석탄계 탄소는 수용성 오염물을 개선하는데 사용될 수 있고, 코코넛계 탄소는 공기중에 떠다니는 오염물 또는 기체 오염물을 개선하는데 사용될 수 있다. 바람직하기로는, 활성탄의 크기는 혼합과 압출을 쉽게하기 위해 20μ 이하이다.In activated carbon, any activated carbon useful for the adsorption technique can be used. Preferably coal-based carbon or coconut-based carbon is used. In general, coal-based carbon may be used to improve water-soluble contaminants, and coconut-based carbon may be used to improve airborne or gaseous contaminants. Preferably, the size of activated carbon is 20 μm or less to facilitate mixing and extrusion.

본 발명의 입자는 단독으로, 본 발명의 방법에 의해 준비되는 동일한 또는 다른 형태의 조성물 입자와 결합하여 사용될 수 있고, 및/또는 기술 분야에서 공지된 다른 흡착성 또는 촉매성 입자와 결합하여 사용될 수 있다. 입자들은 기술 분야에서 공지된 방법 또는 본 명세서에 기재된 방법을 사용하여 물리적으로 혼합하거나 또는 응집되어 결합될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 다기능 복합 입자를 형성하기 위해 조성물의 다른 형태의 입자들이 응집하여 결합된다. 이 구현예에서, 동시에 다양한 오염물을 제거하고, 입자의 각 형태로부터 개개 효과의 장점을 취하는 등으로 다기능을 이루기 위해 입자들이 사용될 수 있다. 본 발명에서 바람직하게 사용되는 공동 입자(co-particle)는 상기 기재된 모든 입자들과 제올라이트를 포함한다.The particles of the invention can be used alone or in combination with particles of the same or different type of composition prepared by the process of the invention, and / or in combination with other adsorbent or catalytic particles known in the art. . The particles can be physically mixed or aggregated and bound using methods known in the art or methods described herein. In a preferred embodiment, particles of different forms of the composition aggregate and bind to form multifunctional composite particles. In this embodiment, the particles can be used to achieve multifunction by simultaneously removing various contaminants, taking advantage of individual effects from each type of particle, and the like. Co-particles preferably used in the present invention include all the particles and zeolites described above.

한가지 구현예에서, 복합 입자는 산화알루미늄 및 산화티탄, 산화구리, 오산화 바나듐, 이산화규소, 이산화망간, 산화철, 산화아연, 활성탄, 또는 제올라이트의 제 2 입자로 입자로 이루어져 있다. 다른 구현예에서, 복합 입자는 산화알루미늄과 활성탄으로 이루어져 있다. 다른 구현예에서, 입자는 활성탄(석탄계), 활성탄(코코넛계), 이산화규소, 및 산화알루미늄으로 이루어져 있다. 바람직한 구현예에서, 상기 입자는 수용성 오염물을 개선하는데 사용된다. 한 구현예에서, 석탄계 활성탄, 코코넛계 활성탄, 이산화규소, 및 산화알루미늄의 입자는 오염된 물공급원으로부터 1,2-디브로모-3-클로로프로판(DBCP), 라돈, 및 중금속 등의 수용성 오염물을 개선하는데 사용된다.In one embodiment, the composite particle consists of particles of aluminum oxide and second particles of titanium oxide, copper oxide, vanadium pentoxide, silicon dioxide, manganese dioxide, iron oxide, zinc oxide, activated carbon, or zeolite. In another embodiment, the composite particle consists of aluminum oxide and activated carbon. In another embodiment, the particles consist of activated carbon (coal based), activated carbon (coconut based), silicon dioxide, and aluminum oxide. In a preferred embodiment, the particles are used to improve water soluble contaminants. In one embodiment, particles of coal-based activated carbon, coconut-based activated carbon, silicon dioxide, and aluminum oxide are water-soluble contaminants such as 1,2-dibromo-3-chloropropane (DBCP), radon, and heavy metals from contaminated water sources. It is used to improve.

본 발명의 입자는 본 발명의 방법에 의해 처리되기 전 또는 후에 다른 표면 처리를 할 수 있다. 본 발명의 입자는 소성 등에 의해 이들의 흡착 능력을 향상시키기 위해 본 기술분야에서 공지된 방법에 의해 예비처리될 수 있다. 소성시 고체를 녹는점 이하의 온도로 가열하여 결정구조를 특정한 형태로 변경시킨다. 소성된 입자는 건조되거나 활성화 입자를 생성시키는 건조 형태로 유지될 수 있고, 또는 물이 입자에 흡수되면, 입자는 부분적으로 또는 거의 완전하게 불활성이 될 수 있다. 한 구현예에서, 본 발명의 입자는 건조, 슬러리 또는 겔 형태로 있을 수 있다. 입자 크기는 콜로이드 크기, 미시적 크기, 또는 거시적 크기 등의 본 기술분야에서 알려진 크기 범위내에서 최종 용도에 따라 변할 수 있다. 바람직하기로는, 응집하기 전의 입자 크기는 혼합과 압출을 쉽게 하기 위해 20μ 이하이다.The particles of the present invention may be subjected to other surface treatments before or after being treated by the method of the present invention. The particles of the present invention may be pretreated by methods known in the art to enhance their adsorption capacity by firing or the like. Upon firing, the solid is heated to a temperature below the melting point to change the crystal structure to a specific shape. The calcined particles may be dried or maintained in a dry form that produces activated particles, or when water is absorbed by the particles, the particles may be partially or almost completely inert. In one embodiment, the particles of the invention may be in the form of dry, slurry or gel. The particle size may vary depending on the end use within the size ranges known in the art, such as colloidal size, microscopic size, or macroscopic size. Preferably, the particle size before flocculation is 20 μm or less to facilitate mixing and extrusion.

응집된 입자를 형성하기 위해 개개의 입자를 결합시키기 위한 결합제는 본 기술분야에서 공지되어 있고 또는 본 명세서에 기재되어 있다. 바람직한 구현예에서, 결합제는 흡착성 및/또는 촉매로 작용할 수 있다. 응집된 입자에 대한 바람직한 결합제는 콜로이드상의 알루미나 또는 콜로이드상의 실리카이다. 약 450℃에서, 콜로이드상의 알루미나는 변형 단계를 거쳐 자체적으로 교차결합된다. 콜로이드상의 실리카는, 만일 물을 제거하기 위해 충분히 건조되었다면, 자체적으로 교차결합된다. 바람직하기로는, 응집된 입자를 내수성 입자에 결합시키도록 가열하는 동안 필요한 교차결합을 제공하기 위해, 전체 혼합물의 약 20 중량% 내지 약 99 중량%가 콜로이드상의 알루미나 또는 콜로이드상의 실리카이다. 이렇게 되면, 상기 입자는 연장된 시간 동안 모든 형태의 물에 노출되는 것에 잘 견디고 기능이 저하되지 않을 수 있다.Binders for bonding individual particles to form aggregated particles are known in the art or described herein. In a preferred embodiment, the binder may act as adsorbent and / or catalyst. Preferred binders for the agglomerated particles are colloidal alumina or colloidal silica. At about 450 ° C., the alumina on the colloid crosslinks itself through a modification step. The colloidal silica crosslinks itself if it is dry enough to remove water. Preferably, from about 20% to about 99% by weight of the total mixture is colloidal alumina or colloidal silica to provide the necessary crosslinking during heating to bind the aggregated particles to the water resistant particles. The particles can then tolerate exposure to all forms of water for extended periods of time and not degrade their function.

한 구현예에서, 응집 입자는 콜로이드상의 알루미나를 흡착성 입자와 혼합함으로써 제조된다. 통상적으로, 혼합물의 약 20 중량% 내지 약 99 중량%가 콜로이드상의 알루미나이다. 입자 혼합물은 이어서, 예를 들면, 질산, 황산, 염산, 붕산, 아세트산, 포름산, 인산, 및 이들의 혼합물 등의 산용액과 혼합된다. 한 구현예에서 산은 5% 질산 용액이다. 콜로이드상 알루미나, 흡착 입자, 및 산용액은 완전히 혼합되어 모든 요소의 균질한 혼합물이 만들어진다. 이어서, 혼합물이 알맞게 단단히 응집될 때까지 추가의 산용액이 첨가되고 추가로 혼합된다. 응집이 완료된 후, 응집된 입자는 450℃ 이상으로 가열되어 콜로이드상 알루미나의 교차결합이 발생하게 된다.In one embodiment, the flocculated particles are prepared by mixing colloidal alumina with adsorbent particles. Typically, about 20% to about 99% by weight of the mixture is colloidal alumina. The particle mixture is then mixed with an acid solution such as, for example, nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, boric acid, acetic acid, formic acid, phosphoric acid, and mixtures thereof. In one embodiment, the acid is a 5% nitric acid solution. The colloidal alumina, the adsorbent particles, and the acid solution are thoroughly mixed to form a homogeneous mixture of all the elements. Subsequently, additional acid solution is added and further mixed until the mixture is moderately tightly aggregated. After the agglomeration is completed, the agglomerated particles are heated to 450 ° C. or higher to cause crosslinking of the colloidal alumina.

본 발명의 다양한 흡착 입자의 출발 물질을 제조하기 위한 공급원 및/또는 방법은 쉽게 이용가능하고 본 기술분야에서 보통의 기술자들에게 공지되어 있다.Sources and / or methods for preparing starting materials for the various adsorbent particles of the present invention are readily available and are known to those of ordinary skill in the art.

본 발명의 한 구현예의 입자를 제조하는데 사용되는 방법의 설명에 대해서 도 1을 참고로 한다. 상기 구현예의 장치는 일반적으로 (10)으로 명시되어 있다. 처리될 입상 물질 또는 타겟 매질(20)은 분쇄되지 않은 채로 챔버(11) 내의 타겟 플레이트(22)에 놓여져 있다. 한 구현예에서, 에너지 빔에 의해 입자를 좀더 충분히 처리하기 위해 타겟 플레이트가 회전될 수 있다. 챔버(11)는 바람직하기로는 유전체로 제조된다. 챔버(11)는 정압과 부압 모두에서 높은 압축비를 견딜 수 있는 압축 플레이트 래치 도어(12)로 닫혀져 있다. 압력은 압력계(18)로 측정된다. 초기에 챔버 내에 함유된 유효량의 공기를 비우기 위해, 진공 펌프(19)를 사용하여 챔버 내에 진공 상태가 만들어진다. 공기는, 입자에 영향을 미치는 에너지 빔의 효율을 감소시킨다는 점에서 산소 주입 단계에 유해할 수 있다. 유효량의 공기를 비우는 것은, 충분한 공기가 제거되어 에너지 빔이 입자의 흡착 및/또는 촉매 특성을 향상시키고 및/또는 촉매 특성을 만들어 내는 능력을 갖는 것을 의미하도록한 것이다. 통상적으로, 진공 펌프(19)는, 에너지 빔의 효율을 최대로 하고 낮은 에너지 빔이 사용될 수 있도록 하기 위해 챔버(11)로 부터 가능한 많은 공기를 비워내는데 사용된다. 챔버는 고압 주입기(17)를 통해 실린더(13)로부터의 불활성 기체를 사용하여 대기압 이상의 압력으로 된다. 한 구현예에서, 표준 압력(대기압 이상의 압력)은 1 내지 5,000psi 이다. 통상적으로, 표준 압력은 아아크를 방지하기 위해 약 20psi 이상일 수 있다.Reference is made to FIG. 1 for a description of the method used to prepare the particles of one embodiment of the present invention. The device of this embodiment is generally designated 10. The particulate material or target medium 20 to be treated is placed on the target plate 22 in the chamber 11 without being crushed. In one embodiment, the target plate can be rotated to more fully process the particles by the energy beam. The chamber 11 is preferably made of a dielectric. The chamber 11 is closed by a compression plate latch door 12 that can withstand high compression ratios at both positive and negative pressures. The pressure is measured with a pressure gauge 18. In order to empty the effective amount of air initially contained in the chamber, a vacuum is created in the chamber using the vacuum pump 19. Air can be detrimental to the oxygen injection step in that it reduces the efficiency of the energy beam affecting the particles. Emptying an effective amount of air is such that sufficient air is removed to mean that the energy beam has the ability to enhance the adsorption and / or catalyst properties of the particles and / or to produce catalyst properties. Typically, the vacuum pump 19 is used to evacuate as much air as possible from the chamber 11 in order to maximize the efficiency of the energy beam and allow a low energy beam to be used. The chamber is brought to a pressure above atmospheric pressure using an inert gas from the cylinder 13 via a high pressure injector 17. In one embodiment, the standard pressure (pressure above atmospheric) is 1 to 5,000 psi. Typically, the standard pressure may be at least about 20 psi to prevent arcing.

통상적으로, 불활성 기체는 화학적 반응이 불활성인 기체 모두이며, 흡착 입자의 성능을 저하시키지만, 산소 주입시 에너지 빔의 효과를 방해하지 않는다. 통상의 불활성 기체는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 및 라돈 등의 영족 기체를 포함한다.Typically, the inert gas is both a gas whose chemical reaction is inert and degrades the performance of the adsorbed particles, but does not interfere with the effect of the energy beam upon oxygen injection. Common inert gases include noble gases such as helium, neon, argon, krypton, xenon, and radon.

에너지 공급원은, 에너지 공급원의 말단에 위치해 있는 에너지 주입기(15)를 통해 챔버 내에 함유된 입자를 목적으로 한다. 에너지 공급원은 산소를 입자내로 밀어넣을 수 있고 및/또는 과량의 전하를 입자에 첨가할 수 있는 고에너지 모두가 될 수 있다. 통상적으로, 에너지 공급원은, 브로드 빔 이온 공급원 또는 와이드 빔 포토이오나이저 등의 이온 또는 전자 빔에 집중된 이온 머신이다. 특정한 구현예에서, 에너지 공급원은 Commonwealth, Alexandria, Virginia, U.S.A.에 의해 제조된, 최대 출력 25eV인 브로드 빔 이온 공급원일 수 있다. 에너지 공급원(14)은 전원(21)을 활용한다. 특정한 구현예에서, 전원은 원격 작동 출력이 1500V까지 되는 Commonwealth IBS-250 고전압 전원일 수 있다. 또한, 에너지 빔은 불활성 기체가 이온화되도록 한다. 챔버에 도입되는 전하는 입자의 흡착 및/또는 촉매 특성을 향상시키고 입자에서 촉매 특성을 만들어 내기에 충분한 수준이다. 에너지량이 15 내지 20eV보다 더 작거나 또는 더큰 전자 빔이 사용될 수도 있지만, 한 구현예에서, 15 내지 20eV의 전자빔이 사용되었다. 일단 충분한 시간 동안 적당한 전하가 얻어지면, 에너지 공급원이 차단된다. 이 충분한 시간은, 더 긴 시간이 유해하지 않다고 할 지라도, 1초 이하 내지 약 10초 정도로 매우 짧을 수 있다. 이어서, 챔버 압력은 방출 밸브(16)를 통해 압력이 낮아진다.The energy source is intended for particles contained in the chamber via an energy injector 15 located at the end of the energy source. The energy source can be both high energy that can push oxygen into the particles and / or add excess charge to the particles. Typically, the energy source is an ion machine focused on an ion or electron beam, such as a broad beam ion source or a wide beam photoionizer. In certain embodiments, the energy source may be a broad beam ion source having a maximum output of 25 eV, manufactured by Commonwealth, Alexandria, Virginia, U.S.A. The energy source 14 utilizes a power source 21. In a particular implementation, the power supply can be a Commonwealth IBS-250 high voltage power supply with remote operating output up to 1500V. The energy beam also allows the inert gas to be ionized. The charge introduced into the chamber is sufficient to enhance the adsorption and / or catalyst properties of the particles and to produce catalyst properties in the particles. Although an electron beam of which energy amount is smaller or larger than 15 to 20 eV may be used, in one embodiment, an electron beam of 15 to 20 eV was used. Once the proper charge is obtained for a sufficient time, the energy source is cut off. This sufficient time can be very short, from less than 1 second to about 10 seconds, although longer times are not harmful. The chamber pressure is then lowered through the release valve 16.

이론에 얽매이게 되는 것을 원하지 않지만, 에너지 빔이, 입자의 표면에 존재하는 단원자 산소를 입자의 표면 아래로 밀쳐지게 하여, 이 산소가 입자의 내부 구조에 단단히 결합된다는 것이 이론화되어 있다. 결정성 입자에 있어서, 산소는 결정 격자 내에 단단히 결합된다. 단원자 산소는 입자의 결정 격자의 최외각 표면에 있는 산소 또는 잔류하는 물 또는 입자의 표면에 있는 공기로부터 발생한다. 이것은 입자의 흡착 및/또는 촉매 특성을 증가시키고, 입자 내에 실온 촉매능을 포함하여 촉매 특성을 만들어 낼 수 있다. 또한, 본 발명의 입자의 유리한 특성은 전기적 하전이 첨가된 에너지 빔 또는 입자에 증가된 전기적 하전으로 발생한다고 이론화되어 있다.While not wishing to be bound by theory, it is theorized that the energy beam pushes monoatomic oxygen present on the surface of the particle down to the surface of the particle, thereby tightly binding this oxygen to the particle's internal structure. In crystalline particles, oxygen is tightly bound in the crystal lattice. Monoatomic oxygen originates from oxygen at the outermost surface of the crystal lattice of the particles or air at the surface of the remaining water or particles. This increases the adsorption and / or catalyst properties of the particles and can produce catalyst properties, including room temperature catalytic capacity in the particles. It is also theorized that the advantageous properties of the particles of the invention arise from increased electrical charge in the particles or energy beams to which they are added.

또다른 구현예에서, 상기 에너지 빔 처리에서, 공기가 챔버에서 제거된 후, 불활성 기체가 첨가되어 챔버 압력이 고압이 된다. 통상적으로, 표준 압력은 약 100psi 이상, 좀더 바람직하기로는 약 1,000psi 이상, 심지어는 좀 더 바람직하기로는 약 5,000psi 이상일 수 있다. 만일 챔버(15)가 압력이 충분히 높다면 더 높은 압력이 사용될 수 있다. 입자의 밀도를 증가시키기 위해 충분한 시간 동안 높은 압력 또는 압축이 유지된다. 잔류하는 공기는 용기로부터 새어나오고, 그에 의해 일정한 압력이 유지될 수 있을 때까지 부풀려진 입자로부터 모든 잔류하는 공기가 제거된다. 통상적으로, 높은 압력은 10분 정도가 충분하다. 상기 기재한 바와 같이 챔버 내에 충분한 시간 동안 에너지 공급원이 도입된 후, 에너지 공급원은 차단되고 이어서 챔버 압력이 방출 밸브(16)를 통하여 급속하게 압력이 낮아진다. 급속하게는, 바람직하기로는 약 3초를 의미한다. 이것은 입자의 표면적을 증가시킨다.In another embodiment, in the energy beam treatment, after air is removed from the chamber, an inert gas is added to bring the chamber pressure to a high pressure. Typically, the standard pressure may be at least about 100 psi, more preferably at least about 1,000 psi, even more preferably at least about 5,000 psi. If chamber 15 is sufficiently high pressure higher pressures may be used. High pressure or compression is maintained for a sufficient time to increase the density of the particles. Residual air is leaked out of the container, whereby all residual air is removed from the inflated particles until a constant pressure can be maintained. Typically, a high pressure of about 10 minutes is sufficient. After the energy source has been introduced into the chamber for a sufficient time as described above, the energy source is shut off and the chamber pressure is then rapidly lowered through the release valve 16. Rapidly means preferably about 3 seconds. This increases the surface area of the particles.

이론에 얽매이기를 원하지 않지만, 챔버의 압력이 급속이 낮아짐에 따라, 챔버의 용량은 동시에 팽창하지만 팽창속도는 다르다고 이론화된다. 하전된 불활성 기체는, 2개의 물질 간의 밀도 차이로 인해 입상물질의 것보다 팽창속도가 훨씬 빠르다. 이러한 팽창속도의 차이 때문에, 하전된 불활성 기체는 입자 내에서 급속하게 움직이고 입자내로 침투하거나 폭발한다. 이러한 급속한 침투는 입자의 기공 구조를 바꾸고 기공의 양을 증가시킨다. 입자의 표면적은 그에 의해 대단히 증가하고, 입자의 전체적인 흡착능이 증가한다. 사용되는 입자에 따라서, BET 표면적은 1% 이상, 좀더 바람직하기로는 5% 이상, 심지어는 좀 더 바람직하기로는 10% 이상, 심지어는 좀 더 바람직하기로는 20% 이상, 심지어는 좀 더 바람직하기로는 30% 이상 증가될 수 있다. 활성탄 등의 밀도가 더 낮은 입자는 표면적이 더 증가할 수 있다.While not wishing to be bound by theory, it is theorized that as the pressure in the chamber decreases rapidly, the capacity of the chamber expands simultaneously but the expansion rate is different. Charged inert gas has a much faster expansion rate than that of particulate matter due to the density difference between the two materials. Because of this difference in expansion rate, the charged inert gas moves rapidly within the particle and penetrates or explodes into the particle. This rapid penetration changes the pore structure of the particles and increases the amount of pores. The surface area of the particles thereby greatly increases, and the overall adsorption capacity of the particles increases. Depending on the particles used, the BET surface area is at least 1%, more preferably at least 5%, even more preferably at least 10%, even more preferably at least 20%, even more preferably. It can be increased by more than 30%. Lower density particles, such as activated carbon, may have an increased surface area.

챔버 압력과 에너지 수준은 다양하여, 입자의 특정 최종 용도에 대한 특정한 물리적, 화학적 필요조건에 대처하도록 다른 효과를 만들어낼 수 있다. 압력과 에너지 수준 인자를 변화시키는 것은 특정한 오염물을 흡착하는 입자의 능력을 바꿀 수 있다.Chamber pressures and energy levels can vary to produce different effects to address specific physical and chemical requirements for a particular end use of the particles. Changing pressure and energy level factors can change the particle's ability to adsorb specific contaminants.

본 발명의 또다른 구현예에서, 본 방법의 표면적 보강이 에너지 빔 없이 단독으로 실시될 수 있다. 상기 구현예에서, 불활성 기체는 입자에 대해서 불활성되는 것만이 필요하고 에너지 빔의 효과에 대해 불활성일 필요는 없다. 따라서, 공기 및 CO2등의 기체도 상기 구현예에서 사용될 수 있다.In another embodiment of the invention, the surface area reinforcement of the method may be carried out alone without an energy beam. In this embodiment, the inert gas only needs to be inert to the particles and need not be inert to the effect of the energy beam. Thus, gases such as air and CO 2 may also be used in the above embodiments.

다른 구현예에서, 에너지 빔 애스펙트는 표면적 증진 애스펙트 없이 단독으로 실행될 수있다. 이 구현예에서, 에너지 빔은 입자 내에서 산소를 삽입하기 위하여 입자에서 직접 타겟화된다. 이것은 상기한 배치 공정 또는 세미 배치 또는 연속적인 공정으로 실행될 수 있다. 세미 배치식에서 공정에서, 입자들은 그들이 처리되는 챔버 내로 자동적으로 이동되고, 챔버로부터 자동적으로 제거된다. 한 구현예의 연속적인 공정에서, 입자들은 컨베이어 벨트 시스템 위에 제공된다. 공기는 에너지 빔을 위해 생존가능한 경로를 제공하도록 불활성 가스로 입자 주위의 면적으로부터 치환되고, 컨베이어 벨트 시스템의 측면 또는 바로 위를 따라 고정된다. 상기 에너지 빔은 입자가 컨베이어 벨트 시스템을 따라 특정 점을 도달하는 것으로 연속적 또는 교차로 바뀌게 된다. 본 발명의 구현예의 변화에서, 배치 또는 세미-배치 공정의 불활성 가스 단계에 의한 공기 제거와 치환 및 연속적인 공정에서 불활성 가스 단계에 의한 공기 치환은 에너지 소스의 매우 높은 수준을 사용하여 피할 수 있고, 따라서, 공기는 입자의 표면을 투과하는 것으로부터 산소를 억제하지 못한다. 연속적인 공정의 다른 구현예에서, 상기 입자들은 메쉬 스크린 시브를 통해 여과되고, 입자를 투과하도록 입자에 산소를 일으키도록 실질적으로 이온화되었다.In another embodiment, the energy beam aspect can be executed alone without the surface area enhancing aspect. In this embodiment, the energy beam is targeted directly at the particle to insert oxygen in the particle. This can be done in the batch process described above or in a semi-batch or continuous process. In the semi-batch process, the particles are automatically moved into the chamber where they are processed and are automatically removed from the chamber. In a continuous process of one embodiment, the particles are provided on a conveyor belt system. The air is displaced from the area around the particles with an inert gas to provide a viable path for the energy beam and fixed along the side or just above the conveyor belt system. The energy beam changes continuously or crosswise as the particles reach a certain point along the conveyor belt system. In variations of embodiments of the present invention, air removal and replacement by inert gas stages in batch or semi-batch processes and air substitution by inert gas stages in continuous processes can be avoided using very high levels of energy source, Thus, air does not inhibit oxygen from penetrating the surface of the particles. In another embodiment of the continuous process, the particles were filtered through a mesh screen sieve and substantially ionized to give oxygen to the particles to permeate the particles.

본 발명의 입자들은 적어도 입자의 표면위에 산소의 증가된 수준을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 산소의 증가된 수준은 입자에서 예상되는 산소의 화학양론적인 양의 전체 보다 높게 되고, 산소 삽입된 입자는 초기 비-산소 삽입된 입자에 비교하여 그것의 표면에서 비-산소 원자에 대해 퍼센트 비율로 적어도 1.1배 산소원자 퍼센트를 갖고, 여기서 표면 특성은 본기술의 숙련가들에게 잘 알려진 장치인 x-ray 포토엘렉트론 스펙트로스코피(XPS 또는 ESCA) 스펙트로메터로 측정하였다. 더욱 바람직하게는 상기 입자는 산소 비율로 적어도 1.5 배를 갖고, 더욱 바람직하기로는 상기 입자는 산소 비율로 적어도 2배를 갖고, 더욱 바람직하기로는 산소 비율로 적어도 4배 증가하고, 더욱 바람직하기로는 산소 비율로 적어도 6배 증가한다.The particles of the invention are characterized by having an increased level of oxygen at least on the surface of the particles. The increased level of this oxygen is higher than the total of the stoichiometric amount of oxygen expected in the particle, and the oxygen-inserted particles are in percentage ratios for non-oxygen atoms at their surface compared to the initial non-oxygenated particles. At least 1.1 times the oxygen atom percentage, where the surface properties were measured with x-ray photoelectron spectroscopy (XPS or ESCA) spectrometer, a device well known to those skilled in the art. More preferably the particles have at least 1.5 times the oxygen ratio, more preferably the particles have at least 2 times the oxygen ratio, more preferably at least 4 times the oxygen ratio, more preferably oxygen At least six-fold increase in proportion.

본 발명의 입자는 종래 기술 입자하에 월등한 결과를 성취하는 본 기술의 평범한 기술자들에게 공지된 어떤 흡수 및/또는 촉매성 적용에 사용될 수 있다. 추가로, 본 발명의 입자는 본 기술에서 결코 주시되지 않았던 여러 가지 흡수 및/또는 촉매 적용에 사용될 수 있다. 한 구현예에서, 입자는 환경적인 보완 적용을 위해 사용된다. 이 구현예에서, 입자는 예를 들면 다음과 같지만 한정되지는 않는 염소화된 유기물, 및 휘발성 유기물, 무기물 또는 그들의 혼합물을 포함하는 중금속, 유기물과 같은 오염물질을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 오염물질의 특별한 예는 아세톤, 미생물, 암모니아, 벤젠, 일산화탄소, 염소, 디옥산, 에탄올, 에틸렌, 포름알데히드, 시안화 수소, 황화수소, 메탄올, 메틸 에틸 케톤, 염화 메틸렌 , 산화 질소, 프로필렌, 스티렌, 이산화 황, 톨루엔, 염화 비닐, 아르세닉, 납, 철, 인산염, 셀레늄, 카드뮴, 우라늄, 플루토늄, 라돈, 1,2-디브로모-3-클로로프로판(DBCP), 크로뮴, 담배 연기, 및 요리 연기를 포함하지만 이것으로 한정되지는 않는다. 본 발명의 입자는 단일 원으로부터 개개의 오염물질 또는 다중 오염물질을 보수할 수 있다.The particles of the present invention can be used for any absorption and / or catalytic application known to those of ordinary skill in the art that achieve superior results under prior art particles. In addition, the particles of the present invention can be used in a variety of absorption and / or catalyst applications that have never been considered in the art. In one embodiment, the particles are used for environmental complementary applications. In this embodiment, the particles can be used to remove contaminants such as, for example, but not limited to, chlorinated organics and heavy metals, organics, including volatile organics, inorganics or mixtures thereof. Specific examples of contaminants include acetone, microorganisms, ammonia, benzene, carbon monoxide, chlorine, dioxane, ethanol, ethylene, formaldehyde, hydrogen cyanide, hydrogen sulfide, methanol, methyl ethyl ketone, methylene chloride, nitrogen oxides, propylene, styrene, dioxide Sulfur, toluene, vinyl chloride, arsenic, lead, iron, phosphate, selenium, cadmium, uranium, plutonium, radon, 1,2-dibromo-3-chloropropane (DBCP), chromium, tobacco smoke, and cooking smoke Including but not limited to. The particles of the invention can repair individual contaminants or multiple contaminants from a single source.

환경적인 보완 적용을 위하여 통상, 본 발명의 입자는 여과 유니트와 같은 용기에 위치된다. 오염된 스트림은 한 단부로 용기에 진입하여, 용기내 입자를 접촉하고, 정제된 스트림은 용기의 다른 단부를 통해 배출된다. 상기 오염 스트림의 흐름 속도 및 필요한 입자 물질의 양은 필요한 용량을 결정하는 일상의 실험에 의해 숙련가에 의해 결정될 수 있다. 입자는 스트림내에서 오염물질을 접촉하고, 스트림으로부터 오염물질을 결합하고, 제거한다. 상기 입자는 또한 다른 성분으로 오염물질의 전환을 촉매에 의해 어떤 오염물질을 제거할 수 있다. 통상, 흡수 적용에서, 상기 입자는 일정 시간하에 오염물질로 포화되고, 상기 입자는 용기로부터 제거되어야만 하고, 신선한 입자로 대체된다. 상기 오염물질 스트림은 공기와 같은 기체, 또는 물과 같은 기체일 수 있다.For environmental complementary applications, the particles of the invention are usually located in a vessel such as a filtration unit. The contaminated stream enters the vessel at one end, contacts the particles in the vessel, and the purified stream exits through the other end of the vessel. The flow rate of the contaminated stream and the amount of particulate matter required can be determined by the skilled person by routine experimentation to determine the required capacity. The particles contact contaminants in the stream and bind and remove contaminants from the stream. The particles can also remove any contaminants by catalyzing the conversion of contaminants into other components. Typically, in absorption applications, the particles are saturated with contaminants under a certain time, and the particles must be removed from the container and replaced with fresh particles. The contaminant stream may be a gas such as air or a gas such as water.

흡수 적용에서, 본 발명의 입자는 입자와 오염물질이 견고하게 결합되도록 오염물질과 결합한다. 이 결합은 입자로부터 오염물질을 제거하는 것을 어렵게 하고, 폐기 생성물을 어떤 공공 매립지로 배치하거나 또는 빌딩 블록 제조 산업에서 조(粗)물질로 사용되는 것을 어렵게 만든다. 본 기술의 숙련가들에게 공지된 Toxic Chemical Leachate Permit(TCLP) 시험을 사용하는 본 발명의 입자에 흡수되는 오염물질의 측정은 본발명의 입자와 오염물질 사이에 적어도 공유 결합만큼 강한 결합을 갖는 것을 나타냈다.In absorption applications, the particles of the present invention bind to contaminants such that the particles and contaminants are firmly bound. This combination makes it difficult to remove contaminants from the particles and makes it difficult to place waste products in any public landfill or to be used as crude in the building block manufacturing industry. Measurement of contaminants absorbed by the particles of the invention using the Toxic Chemical Leachate Permit (TCLP) test known to those skilled in the art indicated that there was at least as strong a covalent bond between the particles of the invention and the contaminants. .

본 발명의 입자는 입자의 물리적 및 화학적인 특성이 증진되기 때문에 오염물질을 흡수하는 탁월한 능력을 갖는다. 본 발명의 입자는 비-증진된 입자보다 흡수체 입자의 단위 부피 또는 중량당 흡수의 큰 양을 흡수할 수 있다. 본 발명의 입자는 오염물질의 높고 낮은 농도 모두에서 여러 가지 스트림의 오염물질을 경이롭게 제거한다. 또한, 본 발명의 입자는 또는 비증진된 입자에 의해 가능한 것보다 낮은 흡수 값으로 스트림의 오염물질 및 흡수질 물질의 농도를 감소할 수 있다. 특별한 구현예에서, 본 발명의 입자는 종래 기술에 의해 이전에 결코 성취할 수 없는 감지 가능한 수준 이하로 스트림의 오염물질 농도를 감소 할 수 있다.The particles of the present invention have an excellent ability to absorb contaminants because the physical and chemical properties of the particles are enhanced. The particles of the present invention can absorb larger amounts of absorption per unit volume or weight of absorber particles than non-enhanced particles. The particles of the present invention wonderfully remove various streams of contaminants at both high and low concentrations of contaminants. In addition, the particles of the present invention may reduce the concentration of pollutants and absorbent materials in the stream to absorption values lower than would be possible by the non-enhanced particles. In a particular embodiment, the particles of the present invention can reduce the pollutant concentration of the stream below a detectable level previously never attainable by the prior art.

또한, 본 발명의 입자는 신규하게 추가된 촉매 특성을 가질수 있다. 특히, 입자 매질중 증가된 산소 함유물은 입자를 촉매로 작용하도록 한다. 예를 들면, 상기 입자는 낮은 열 또는 실온에서 조차, 탄화수소 화합물의 파쇄를 촉진하도록 하는 능력과 다른 성분으로 CO, SOx,또는 NOx 의 전환을 촉진하도록 하는 능력을 갖는다.In addition, the particles of the present invention may have newly added catalytic properties. In particular, the increased oxygen content in the particle medium allows the particles to act as a catalyst. For example, the particles have the ability to promote the destruction of hydrocarbon compounds, even at low heat or room temperature, and to facilitate the conversion of CO, SOx, or NOx to other components.

본 발명에 의해 주목되는 특별한 최종 용도는 한정되지는 않지만, 폐수처리 시설, 하수 시설, 시(市)의 물정화 시설, 가정의 물 정화 시스템, 연기 굴뚝 유출물, 자동차 배기 우출물, 엔진 또는 모터 유출물, 가정 또는 빌딩 공기 정화 시스템, 가정 라돈(radon) 보수, 매립지 침출물, 제조 시설 화학 페기 유출물 및 그 유사물과 같은 특별한 적용을 위한 오염물질을 감소 또는 제거하기 위한 것을 포함한다.Particular end uses noted by the present invention are not limited, but are not limited to wastewater treatment facilities, sewage facilities, municipal water purification facilities, household water purification systems, smoke flue effluents, automotive exhaust effluents, engines or motors. To reduce or eliminate contaminants for special applications such as effluents, household or building air purification systems, home radon repairs, landfill leachate, manufacturing plant chemical waste effluents and the like.

활성탄과 같은 종래 기술 흡수체는 항미생물과 분사되는 경우, 그들의 흡수 특성 손실하기 쉽다. 역으로, 항-미생물과 분사시키려는 본 발명의 입자는 증가된 흡수 특성을 허용하고, 동시에 입자의 흡수 특성을 계속 유지한다. 또한, 종래 기술의 입자와 유사하지 않게, 물과 접촉하여 발명 입자의 흡수 용량을 탈활성화 하지 않는다.Prior art absorbers, such as activated carbon, are prone to loss of their absorption properties when sprayed with antimicrobial agents. Conversely, the particles of the invention to be sprayed with the anti-microbial allow for increased absorption properties while at the same time maintaining the absorption properties of the particles. In addition, similar to the particles of the prior art, it does not deactivate the absorption capacity of the inventive particles in contact with water.

실험Experiment

다음 실시예는 청구된 화합물을 어떻게 제조, 평가하는지를 완전한 설명 및 기재에 의해 본 기술의 일반 기술자들에게 제공하기 위한 것이고, 이것은 본 발명을 단지 예시하려는 것이고, 본 발명에 관한 발명자들의 개념을 한정하지는 않는다. 숫자(양, 온도 등)에 관해서는 정확성을 갖도록 만들었으나, 일부 오차와 편차는 계산되어야 한다. 달리 지칭이 없다면 부(part)는 온도(℃)가 실온 또는 실온부근 및 압력이 대기압 또는 대기압력 부근에서의 중량부이다.The following examples are intended to provide those skilled in the art with a complete description and description of how to prepare and evaluate the claimed compounds, which are intended to merely illustrate the invention and do not limit the inventor's concept of the invention. Do not. The numbers (quantity, temperature, etc.) are made to be accurate, but some errors and deviations have to be calculated. Unless indicated otherwise, parts are parts by weight where the temperature (° C.) is at or near room temperature and the pressure is at or near atmospheric.

실시예1Example 1

여러 가지 입자들을 다음과 같은 본 발명의 공정에 따라 제조하였다. 표1에 1a로 제안된 60% Al2O3, 탄소 20%, 이산화망간 15% 및 산화구리 5%의 조성을 갖는 입자의 제조에 사용된 공정을 예시 하였다. 상기 사용된 알루미나를 고밀도, 저 다공성 슈도보에마이트 알루미나 또는 알루미나 겔로부터 유도된 감마 하소된(550℃) 알루미나 이였다. 상기 알루미나를 바람직한 감마 결정 구조를 도달하도록 550℃로 하소하여 예열하였다. 본 입자에서 사용된 탄소는 Calgon Carbon Corporation 으로부터 구입한 탄소 기초된 폴리네시안 코코넛으로 지정된 탄소 기초된 코코넛이었다. 이 탄소의 제조에서 코코넛 껍질의 사용으로 인하여, 가스 스트림의 오염물질을 제거하기 위해 사용가능한 마이크로-공극 뿐만 아니라 매우 큰 표면적이 존재한다. 4개의 각각의 입자 타입을 건조 중량에 의한 그들의 적합한 중량%와 함께 혼합하였다. 이들을 균질하게 건조 혼합물내로 함께 혼합하였다. 80% 질산의 20중량부의 산성 용액을 물 80중량부에 첨가하였다. 산 용액을 혼합물이 촉촉한 페이스트 끈기가 얻어질때까지 서서히 건조 입자 혼합물에 첨가하였다. 이 끈기는 원하는 형태로 혼합물을 압출시킬 수 있었다. 상기 혼합물을 LCI model BTGRlaboratory extruder를 사용하여 압출하였다. 상기 혼합물을 압출후, 압출물을 약 1/16 내지 1/8 인치 입자로 절단하였고, 이어서, 알루미늄 산화물을 교차결합 시키기 위하여 적어도 450℃의 온도로 건조하였다. 상기 입자를 기초를 두지 않은 타겟 플레이트위에 진공/압력 용기 챔버중 위치시켰다. 챔버에 도어를 잠그었고, 공기를 2밀리토르의 음압으로 떨어뜨리게 챔버의 외부로 펌프하였다. 이 압력의 도달하에, 아르곤 가스를 챔버내로 송풍하였고, 내부 게이지 압력을 약 20psi에 도달하도록 하였다. 이 압력도달하에, 상기 에너지 빔 소스를 15 내지 20 eV로 활성화하였고, 타겟 면적위 입자에 적용하였다. Commonwealth broad beam 이온을 사용하였다. 입자의 처리 시간을 타겟 물질의 양과 밀도에 따라 변경한다. 이 실시예를 위해, 물질의 50g의 부피를 사용하였고, 10초의 처리 시간을 사용하였다. 또한 처리 시간을 에너지 빔 소스 및 챔버의 내부 압력으로부터의 출력에 따라 변한다. 10초 후, 상기 이온 소스를 껐고, 챔버를 대기압력으로 배출하였다. 상기 샘플을 이어서 챔버로부터 제거하였다.Various particles were prepared according to the process of the present invention as follows. Table 1 illustrates the process used to prepare particles having a composition of 60% Al 2 O 3 , 20% carbon, 15% manganese dioxide, and 5% copper oxide proposed as 1a. The alumina used was gamma calcined (550 ° C.) alumina derived from high density, low porosity pseudoboehmite alumina or alumina gel. The alumina was preheated by calcining at 550 ° C. to reach the desired gamma crystal structure. The carbon used in this particle was a carbon based coconut designated as carbon based polynesian coconut purchased from Calgon Carbon Corporation. Due to the use of coconut shells in the production of this carbon, there are very large surface areas as well as micro-pores that can be used to remove contaminants in the gas stream. Each of the four particle types were mixed with their suitable weight percent by dry weight. These were mixed together homogeneously into the dry mixture. 20 parts by weight of an acidic solution of 80% nitric acid was added to 80 parts by weight of water. The acid solution was slowly added to the dry particle mixture until the mixture obtained a moist paste stickiness. This persistence could extrude the mixture into the desired form. The mixture was extruded using an LCI model BTG R laboratory extruder. After extruding the mixture, the extrudate was cut into about 1/16 to 1/8 inch particles and then dried to a temperature of at least 450 ° C. to crosslink the aluminum oxide. The particles were placed in a vacuum / pressure vessel chamber on a non-based target plate. The door was locked to the chamber and pumped out of the chamber to drop air to a negative pressure of 2 millitorr. Under this pressure, argon gas was blown into the chamber and the internal gauge pressure was allowed to reach about 20 psi. Under this pressure, the energy beam source was activated at 15-20 eV and applied to particles above the target area. Commonwealth broad beam ions were used. The treatment time of the particles is changed depending on the amount and density of the target material. For this example, a volume of 50 g of material was used and a treatment time of 10 seconds was used. The processing time also varies with the output from the energy beam source and the internal pressure of the chamber. After 10 seconds, the ion source was turned off and the chamber was vented to atmospheric pressure. The sample was then removed from the chamber.

특별한 조성이 표 1에 놓여진 것을 제외하고는 1b 내지 1ac를 1a를 위한 상기 기재된 실시예에 유사하게 제조하였다. 또한, 1v 및 1w로 지정된 수성 입자를 위해 사용된 탄소를 탄소 기초된 석탄이었다. 이 탄소 기초된 석탄을 WHP 등급 탄소로 Calgon Carbon Corporation으로부터 구입하였다. 상기 1ac를 통해 1b 입자에서 사용된 입자성 알루미나를 감마 하소된 알루미나, 입자 1a를 위한 상기한 것과 동일하게 하였다.1b to 1ac were prepared similarly to the examples described above for 1a except that the particular composition was set forth in Table 1. In addition, the carbon used for the aqueous particles designated 1v and 1w was carbon based coal. This carbon based coal was purchased from Calgon Carbon Corporation as WHP grade carbon. The particulate alumina used in 1b particles through 1ac was the same as that described above for gamma calcined alumina, particle 1a.

하기 표 1에서 나열된 다른 성분들은 본 기술의 숙련가에게 공지되었고 쉽게 유용할 수 있는 것이다.The other ingredients listed in Table 1 below are known to those skilled in the art and may be readily available.

각 입자의 조성은 상기한 본 발명의 공정에 의해 제조하였고, 오염물질을 표 1에 나열된 실시예 2 및 3으로 시험하였다. 동일 입자 지정 시스템을 표 1 내지 3에 사용하였다.The composition of each particle was prepared by the process of the present invention described above, and the contaminants were tested in Examples 2 and 3 listed in Table 1. The same particle designation system was used in Tables 1-3.

입자지정Particle designation 조성1(중량%)Composition 1 (% by weight) 오염물질pollutant 공기air 수성Mercury 1a1a 60%Al2O3,20%탄소,15% MnO2,5%CuO60% Al 2 O 3 , 20% carbon, 15% MnO 2 , 5% CuO 아세톤Acetone 1b1b 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 암모니아ammonia 1c1c 50%Al2O3,40%탄소,10% SiO2 50% Al 2 O 3 , 40% carbon, 10% SiO 2 벤젠benzene 1d1d 40%Al2O3,30%V2O5,20% MnO2,10%TiO2 40% Al 2 O 3 , 30% V 2 O 5 , 20% MnO 2 , 10% TiO 2 일산화탄소carbon monoxide 1e1e 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 염소Goat 1f1f 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 1,4-디옥산1,4-dioxane 1g1 g 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 에탄올ethanol 1h1h 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 포름알데히드Formaldehyde 1i1i 40%Al2O3,30%MnO2,20%V2O5,5%제올라이트,5%Fe2O3 40% Al 2 O 3 , 30% MnO 2 , 20% V 2 O 5 , 5% Zeolite, 5% Fe 2 O 3 시안화수소Hydrogen cyanide 1j1j 30%Al2O3,50%MnO2,5%탄소,5%SiO2,10%ZnO30% Al 2 O 3 , 50% MnO 2 , 5% carbon, 5% SiO 2 , 10% ZnO 황화수소Hydrogen sulfide 1k1k 90% Al2O3, 10% 탄소,90% Al 2 O 3 , 10% carbon, 메탄올Methanol 1l1l 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 메틸에틸케톤Methyl ethyl ketone 1m1m 40%Al2O3,20%MnO2, 10%CuO, 30% V2O5 40% Al 2 O 3 , 20% MnO 2 , 10% CuO, 30% V 2 O 5 염화메틸렌Methylene chloride 1n1n 40%Al2O3,30%V2O5, 20%MnO2,10%TiO40% Al 2 O 3 , 30% V 2 O 5 , 20% MnO 2 , 10% TiO 산화질소Nitric oxide 1o1o 30% Al2O3, 70% 탄소,30% Al 2 O 3 , 70% carbon, 프로필렌Propylene 1p1p 30% Al2O3, 70% 탄소,30% Al 2 O 3 , 70% carbon, 스티렌Styrene 1q1q 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 이산화황Sulfur dioxide 1r1r 40%Al2O3,30%MnO2,30% 탄소,40% Al 2 O 3 , 30% MnO 2 , 30% carbon, 톨루엔toluene 1s1 s 30% Al2O3, 70% 탄소30% Al 2 O 3 , 70% Carbon 염화비닐Vinyl chloride 1t1t 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 아르세닉Arsenic 1u1u 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 카드뮴cadmium 1v1v 40%Al2O3,40%탄소,20%SiO2 40% Al 2 O 3 , 40% carbon, 20% SiO 2 염소Goat 1w1w 40%Al2O3,40%탄소,20%SiO2 40% Al 2 O 3 , 40% carbon, 20% SiO 2 DBCPDBCP 1x1x 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 iron 1y1y 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 lead 1z1z 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 인산염phosphate 1aa1aa 40%Al2O3,40%탄소,20%SiO2 40% Al 2 O 3 , 40% carbon, 20% SiO 2 라돈radon 1ab1ab 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 셀레늄Selenium 1ac1ac 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 우라늄uranium

1:코코넛 기초된 활성탄소를 공기 오염물질과 1aa(라돈)을 위해 사용하였고, 석탄 기초된 활성탄소를 수성 오염물질 1v 및 1w를 위해 사용하였다.1: Coconut based activated carbon was used for air pollutants and 1aa (radon), and coal based activated carbon was used for aqueous pollutants 1v and 1w.

실시예 2Example 2

실시예 1에서 제조된 입자들에 대하여는 공기로부터 다양한 성분을 제거하는 이들의 능력이 시험되었다. 다음 표 2에 요약한 공중 오염물질에 대한 실험을 다음과 같이 실시되었다. 오염원으로는 용매 증기 또는 미리 만들어져 병에 채워진 기체 혼합물이 사용되었다. 용매 증기는 시린지 펌프를 이용하여 시스템 내로 주입하여 함습 공기와 혼합되었다. 니들 밸브와, 로터미터 또는 중량 유량계 조절기중 하나의 유량계가 장치된 기체 병을 기체 병 유출물과 함습 공기를 혼합하기 위해 사용되었다. 30%의 상대습도 및 25℃의 함습 공기를 용매 증기 또는 기체 기류와 혼합하였다. 함습 공기는 온도, 상대습도 및 함습 공기의 유속을 조절하는 유속-온도-습도 조절 모듈에 의해 생성되었다. 함습 공기 중의 공중 오염물의 농도는 적외선 분석기에 의해 측정되었다. 유입 적외선 분석 후, 샘플을 샘플 홀더에 넣었다. 샘플 홀더는 직경 3인치의 시험 용기를 사용하였는데, 유리원료 디스크를 이용하여 그 자리에 입자 샘플 200g을 보유한다. 입자들을 통과한 후, 유출물 내의 오염물의 농도는 샘플 홀더를 빠져나갔다. 입자 샘플 홀더의 유출면에서 오염물의 농도를 적외선 분석기로 분석하였다. 시험 시간은 10분이었다. 제거율을 초기 오염 농도로 나누어(초기 오염물 농도-유출물 오염 농도) 계산하였다.The particles prepared in Example 1 were tested for their ability to remove various components from the air. The experiments for air pollutants summarized in Table 2 were performed as follows. The source of contamination was solvent vapor or a pre-filled gas mixture. Solvent vapor was injected into the system using a syringe pump and mixed with the moist air. A gas bottle equipped with a needle valve and a flowmeter of either a rotor meter or a gravimetric regulator was used to mix the gas bottle effluent with the humidified air. 30% relative humidity and 25 ° C. humidified air were mixed with solvent vapor or gas stream. The humidified air was produced by a flow rate-temperature-humidity control module that regulates the temperature, relative humidity and flow rate of the humidified air. The concentration of airborne contaminants in the humidified air was measured by an infrared analyzer. After the incoming infrared analysis, the sample was placed in the sample holder. The sample holder used a 3 inch diameter test vessel, which holds 200 g of particle sample in place using a glass stock disk. After passing the particles, the concentration of contaminants in the effluent exited the sample holder. The concentration of contaminants at the outflow side of the particle sample holder was analyzed by an infrared analyzer. The test time was 10 minutes. The removal rate was calculated by dividing the initial contamination concentration (initial contaminant concentration-effluent contamination concentration).

그 결과를 다음 표 2에 기재하였다.The results are shown in Table 2 below.

입자 표시Particle display 공중 오염물Air pollutants 초기 오염물 농도(ppm)Initial Contaminant Concentration (ppm) 제거율Removal rate 유속1 Flow rate 1 1a1a 아세톤Acetone 750750 100100 40ft/분40ft / min 1b1b 암모니아ammonia 5050 100100 40ft/분40ft / min 1c1c 벤젠benzene 5050 100100 40ft/분40ft / min 1d1d 일산화탄소carbon monoxide 1000010000 100100 40ft/분40ft / min 1e1e 염소Goat 3434 100100 40ft/분40ft / min 1f1f 1,4-디옥산1,4-dioxane 5050 100100 40ft/분40ft / min 1g1 g 에탄올ethanol 10001000 100100 40ft/분40ft / min 1h1h 포름알데히드Formaldehyde 1010 100100 40ft/분40ft / min 1i1i 시안화수소Hydrogen cyanide 2020 100100 40ft/분40ft / min 1j1j 황화수소Hydrogen sulfide 2020 100100 40ft/분40ft / min 1k1k 메탄올Methanol 200200 100100 40ft/분40ft / min 1l1l 메틸에틸케톤Methyl ethyl ketone 10001000 100100 40ft/분40ft / min 1m1m 염화메틸렌Methylene chloride 5050 100100 40ft/분40ft / min 1n1n 산화질소Nitric oxide 100100 100100 40ft/분40ft / min 1o1o 프로필렌Propylene 700700 100100 40ft/분40ft / min 1p1p 스티렌Styrene 5050 100100 40ft/분40ft / min 1q1q 이산화황Sulfur dioxide 2020 100100 40ft/분40ft / min 1r1r 톨루엔toluene 100100 100100 40ft/분40ft / min 1s1 s 염화비닐Vinyl chloride 2020 100100 40ft/분40ft / min

1 : 40ft/분 속도는 55.5 l/분 용량 흐름이다.1: 40 ft / min speed is 55.5 l / min capacity flow.

상기 표 2에서 입자 1h를 이용하는 포름알데히드 시험에서는 시험이 완료된 후 입자에서 포름알데히드가 검출되지 않았고, 표 2에 나타낸 바와 같이 유출기류에서 포름알데히드가 검출되지 않았다. 상기 입자 1h는 포름알데히드에 대하여 촉매로 작용하며 실온에서도 이산화탄소와 물인 것으로 여겨지는 것으로 포름알데히드를 분해한다. 이는 또한 상기한 입자가 흡착성로서만 작용하였다고 설명할 수 있는 것보다 실질적으로 더 오랜 시간 동안 시스템으로부터 포름알데히드를 제거하였다는 것을 입증하는 별도의 시험에 의해 입증된다.In the formaldehyde test using the particles 1h in Table 2, no formaldehyde was detected in the particles after the test was completed, and no formaldehyde was detected in the outflow stream as shown in Table 2. The particle 1h acts as a catalyst for formaldehyde and decomposes formaldehyde to be considered carbon dioxide and water even at room temperature. This is also evidenced by a separate test demonstrating that the above-mentioned particles removed formaldehyde from the system for substantially longer time than can be explained that they only acted as adsorbent.

상기한 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 일산화탄소와 산화질소는 유출 시스템에서 검출되지 않았다. 이들 2개의 성분은 일반적으로 상기한 시험에서 사용된 종류의 입자에 흡착되지 않기 때문에 이 입자들은 CO와 NOX에 대한 촉매로서 작용한다. CO는 CO2와 물로 변환되고 NOX는 N2와 O2로 전환되는 것으로 생각된다. SO2의 개선은 적어도 부분적으로는 SO2가 다른 성분으로 전환되는 촉매반응을 거치는 것으로 생각된다. 촉매화반응은 놀라웁게도 실온에서도 실현되었다.As can be seen in Table 2 above, carbon monoxide and nitric oxide were not detected in the effluent system. These two components generally do not adsorb to the kind of particles used in the above tests, so these particles act as catalysts for CO and NO X. It is believed that CO is converted to CO 2 and water and NO X is converted to N 2 and O 2 . Improvement of SO 2 is at least in part, is thought to undergo a catalytic reaction in which SO 2 is converted to another component. Catalysis was surprisingly realized even at room temperature.

실시예 3Example 3

실시예 1에서 제조된 입자들에 대하여는 물로부터 다양한 성분을 제거하는 이들의 능력이 시험되었다. 시험방법은 다음과 같다. 각 오염물에 대하여는, 내부 직경이 0.875 인치이고 길이가 12인치인 5개의 유리 칼럼을 준비하고 각각의 시험 입자 충진부피는 95㎖로 하였다. 각각의 충진물은 6gpm/ft2의 단면 유속(즉 약 95㎖/분)으로 하부 펌프하여 5배 충진부피의 탈이온수로 세척하였다. 표 3에 열거된 유속 각각은 단면 유속의 제곱 피트에 대한 것이다. 각각의 수성 오염물질에 대한 시험용액을 준비하였다. 총 10 충진부피, 즉 수성 오염물질 시험용액의 칼럼 당 약 1ℓ를 펌프하여 각 칼럼을 통과시켰다. 각각의 실험에서 수성 오염물질 시험용액은 균일한 조성을 유지하기 위하여 유리 칼럼에 들어가기 전에 저속으로 연속적으로 교반하였다. 10번째 충진 부피에서는 각 칼럼의 유출 샘플을 모아 미립자 수성 오염물에 대하여 분석하였다. 또한, 각 시험의 단일 유입 샘플을 모아서 오염물질 농도를 분석하였다.The particles prepared in Example 1 were tested for their ability to remove various components from water. The test method is as follows. For each contaminant, five glass columns with an internal diameter of 0.875 inches and a length of 12 inches were prepared and each test particle filling volume was 95 ml. Each fill was bottom pumped at a cross-sectional flow rate of 6 gpm / ft 2 (ie about 95 ml / min) and washed with 5 times packed volume of deionized water. Each of the flow rates listed in Table 3 is for the square foot of the cross-sectional flow rate. Test solutions for each aqueous contaminant were prepared. A total of 10 fill volumes, i.e., about 1 liter per column of aqueous contaminant test solution, were pumped through each column. In each experiment, the aqueous contaminant test solution was continuously stirred at low speed before entering the glass column to maintain a uniform composition. At the tenth fill volume, effluent samples from each column were collected and analyzed for particulate aqueous contaminants. In addition, a single influent sample of each test was collected and analyzed for contaminant concentrations.

상기 시험 결과를 표 3에 기재하였다.The test results are shown in Table 3.

입자 표시Particle display 수성 오염물질Aqueous pollutants 유입물Influent 유출물Effluent 유속Flow rate 검출 제한Detection limit 1t1t 비소arsenic 2,890ppb2,890 ppb 10ppb10 ppb 5-6GPM5-6GPM 10ppb10 ppb 1u1u 카드뮴cadmium 1,003ppb1,003 ppb 10ppb10 ppb 5-6GPM5-6GPM 10ppb10 ppb 1v1v 염소Goat 263ppb263 ppb 10ppb10 ppb 5-6GPM5-6GPM 10ppb10 ppb 1w1w DBCP1,2-디브로모-3-클로로프로판DBCP1,2-Dibromo-3-chloropropane (sw)230.0㎍/ℓ(sw)210.0㎍/ℓ(gw)0.07㎍/ℓ(sw) 230.0 µg / l (sw) 210.0 µg / l (gw) 0.07 µg / l 0.02㎍/ℓ0.02㎍/ℓ0.02㎍/ℓ0.02 μg / ℓ0.02 μg / ℓ0.02 μg / ℓ 5-6GPM5-6GPM5-6GPM5-6GPM5-6GPM5-6GPM 0.02㎍/ℓ0.02㎍/ℓ0.02㎍/ℓ0.02 μg / ℓ0.02 μg / ℓ0.02 μg / ℓ 1x1x iron 1.15㎎/ℓ1.15 mg / l 0.03㎎/ℓ0.03 mg / l 5-6GPM5-6GPM 0.03㎍/ℓ0.03 μg / ℓ 1y1y lead 215ppb215 ppb 10ppb10 ppb 5-6GPM5-6GPM 10ppb10 ppb 1z1z 인산염phosphate 40.45㎎/ℓ40.45 mg / l 9.50㎎/ℓ9.50 mg / l 5-6GPM5-6GPM N/AN / A 1aa1aa 라돈radon 1,104.2pCi/ℓ911.6pCi/ℓ1,104.2pCi / ℓ911.6pCi / ℓ 303.2pCi/ℓ306.1pCi/ℓ303.2pCi / ℓ306.1pCi / ℓ 5-6GPM5-6GPM5-6GPM 5-6GPM N/AN / A 1ab1ab 셀레늄Selenium 1.45㎎/ℓ1.45mg / ℓ 0.003㎎/ℓ0.003mg / l 5-6GPM5-6GPM 0.003㎎/ℓ0.003mg / l 1ac1ac 우라늄uranium 50.5ppm50.5 ppm 0.08ppm0.08ppm 5-6GPM5-6GPM N/AN / A

sw = 합성수sw = synthetic number

gw = 지하수gw = groundwater

실시예 4Example 4

본 발명에 따른 100% 활성탄소 코코넛의 입자를 상기한 실시예 1의 방법에 따라 제조하였다. ESCA 분광계를 이용하여 활성탄소 원래 입자와 실시예 1의 방법으로 제조된 입자의 표면 조성을 분석하였다. 표면 특성결과는 다음과 같다.Particles of 100% activated carbon coconut according to the present invention were prepared according to the method of Example 1 above. The surface composition of the activated carbon original particles and the particles prepared by the method of Example 1 was analyzed using an ESCA spectrometer. The surface characteristics are as follows.

성분ingredient 초기 활성화된 탄소입자(원자%)Initially activated carbon particles (atomic%) 본 발명의 활성탄소 입자(원자%)Activated carbon particles of the present invention (atomic%) 탄소carbon 96.4796.47 61.6561.65 산소Oxygen 3.533.53 16.3716.37 나트륨salt 0.590.59 불소Fluoride 8.618.61 칼륨potassium 7.607.60 염소Goat 1.611.61 sulfur 0.860.86 sign 0.550.55 마그네슘magnesium 2.52.5

그러므로, 초기 입자는 산소/탄소 비율이 약 0.04인 반면, 본 발명에 따라 처리된 활성탄소 입자의 산소/탄소 비율은 0.27로, 산소/탄소 비율이 원래 비율에 약 7배 증가하였다. 유사한 시험을 실시예 1의 방법에 따라 제조된 100% 산화알루미늄에 대하여 실시하였다. 산소/알루미늄 비율은 처리되지 않은 원래 입자의 산소/알루미늄 비율 보다 적어도 약 2배 증가하였다.Therefore, while the initial particles had an oxygen / carbon ratio of about 0.04, the oxygen / carbon ratio of the activated carbon particles treated according to the present invention was 0.27, and the oxygen / carbon ratio increased about 7 times the original ratio. Similar tests were performed on 100% aluminum oxide prepared according to the method of Example 1. The oxygen / aluminum ratio was at least about 2 times higher than the oxygen / aluminum ratio of the original untreated particles.

실시예 5Example 5

본 발명의 2개의 상이한 오염물질 개선방법에 대하여 TCLP 시험을 실시하였다. 실시예 1의 방법에 따라 입자를 제조하여 다음 표 5의 미립자 오염물질을 흡착하는데 사용하였다. EPA 시험 방법에 따라 입자들을 특히 산용액으로 세척하고 필요한 시간 동안 세척하였다. 입자로부터 제거된 오염물의 농도를 측정하고, 그 결과를 다음 표 5에 기재하였다.TCLP tests were conducted on two different methods of contaminant improvement of the present invention. Particles were prepared according to the method of Example 1 and used to adsorb the particulate contaminants of Table 5 below. Particles were washed in particular with acid solution according to the EPA test method and for the required time. The concentration of contaminants removed from the particles was measured and the results are shown in Table 5 below.

입 자particle 오염물질pollutant EPA TCLP시험방법EPA TCLP Test Method TCLP 오염물질(㎎/ℓ)TCLP Contaminants (mg / ℓ) PQL1 PQL 1 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 lead 1311/60101311/6010 0.500.50 0.500.50 100% Al2O3 100% Al 2 O 3 인산염phosphate 1311/365.41311 / 365.4 0.12 0.1 2 0.10.1

1 PQL은 EPA 기준으로 실제 평가 한도이며, 검출가능한 최저 한도와는 다르다.1 PQL is the actual assessment limit on an EPA basis and is different from the lowest detectable limit.

2 TCLP는 인에 대하여 측정하였다.2 TCLP was measured for phosphorus.

따라서, 본 발명의 입자는 흡착제로 작용할 경우 오염물질에 단단하게 결합하다.Thus, the particles of the present invention bind firmly to contaminants when acting as adsorbents.

실시예 6Example 6

실시예 1(d)의 입자(40% Al2O3, 30% V2O5, 20% MnO2, 10% TiO2) 158g, 9.4 입방 인치(직경 2 인치 x 높이 3 인치)를 고정층 반응기에 충전하였다. 공기 중의 101.8ppm NO와 1,035ppm CO의 혼합물을 실온에서 시간 당 35 표준 입방 피트(SCFH)의 속도로 고정층 반응기에 공급하였다. 고정층 반응기의 유출물을 Horiba CLA-510SS NOx 분석기와 VIA-510 CO 분석기에 공급하였다. NO의 농도는 즉시 저하되어 5분(1차 기록된 측량) 까지 5.4ppm에 도달하였고, 40분까지 4.0ppm으로 계속 저하되었다(도 2 참조). CO 농도는 좀더 서서히 떨어졌는데, 40분에 532ppm까지 저하되었다(도 3 참조). 이 시험을 40분 후에 급히 종료하였다. CO 농도는 40분에 여전히 감소되고 있었으며, 반응시간에 따라 더 감소될 수 있다. 본 발명의 입자는 촉매적으로 CO 와 NO를 분해하는 것으로 추측된다.158 g, 9.4 cubic inches (2 inches in diameter x 3 inches in height) of the particles of Example 1 (d) (40% Al 2 O 3 , 30% V 2 O 5 , 20% MnO 2 , 10% TiO 2 ) Was charged. A mixture of 101.8 ppm NO and 1,035 ppm CO in air was fed to a fixed bed reactor at a rate of 35 standard cubic feet per hour (SCFH) at room temperature. Effluent from the fixed bed reactor was fed to the Horiba CLA-510SS NOx analyzer and the VIA-510 CO analyzer. The concentration of NO immediately dropped to 5.4 ppm until 5 minutes (primary recorded survey) and continued to drop to 4.0 ppm by 40 minutes (see FIG. 2). The CO concentration dropped more slowly, dropping to 532 ppm in 40 minutes (see FIG. 3). The test was ended 40 minutes later. The CO concentration was still decreasing at 40 minutes and can be further reduced with reaction time. It is assumed that the particles of the present invention catalytically decompose CO and NO.

본 발명의 전체에서 다양한 문헌들이 언급되었다. 이 문헌들의 내용은 본 발명이 관련된 기술의 상태를 좀더 상세히 설명하기 위하여 그 전체가 본 발명의 명세서에 참고용으로 게재되었다.Various documents are mentioned throughout the present invention. The contents of these documents are hereby incorporated by reference in their entirety in order to explain in more detail the state of the art to which the present invention relates.

본 발명의 범위나 기술적 사상 내에서 다양한 수정과 변형이 가능하다는 것은 이 분야의 사람들에게는 자명한 것이다. 본 발명의 다른 구현예가 본 발명의 명세서와 그 실시로부터 가능하다는 것 또한 이 분야의 사람들에게는 명백한 것이다. 명세서와 실시예는 단순히 예시일 뿐이며, 본 발명의 진정한 범위와 기술적 사상은 다음 특허청구범위에 따른다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the scope or spirit of the invention. It is also apparent to those skilled in the art that other embodiments of the invention are possible from the specification and practice thereof. It is to be understood that the specification and examples are merely exemplary, with a true scope and spirit of the present invention being defined by the following claims.

Claims (56)

(a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 포함하는 밀폐된 챔버에서 유효량의 공기를 제거하여 상기 챔버의 압력을 1기압 이하로 하는 단계;(a) removing the effective amount of air in a closed chamber containing adsorbent and / or catalytic particles to bring the pressure of the chamber to less than 1 atmosphere; (b) 상기 챔버의 압력을 불활성 가스로 적어도 1기압 이상으로 상승시키는 단계;(b) raising the pressure of the chamber to at least one atmosphere with an inert gas; (c) 상기 입자를 충분한 에너지를 갖는 에너지빔에 충분한 시간 동안 접촉시켜 흡착성 및/또는 상기 입자의 촉매성을 상승시키거나 상기 입자의 촉매성을 생성시키는 단계로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성입자, 및/또는 촉매성 입자를 제조하는 방법.(c) contacting the particles with an energy beam having sufficient energy for a sufficient time to increase the adsorption and / or catalytic properties of the particles or to produce the catalytic properties of the particles. Catalytic Particles, and / or Processes for Producing Catalytic Particles. 제 1항에 있어서, 상기 입자는 산화물 입자 또는 활성화된 입자로 이루어진 방법.The method of claim 1, wherein the particles consist of oxide particles or activated particles. 제 1항에 있어서, 상기 입자는 금속 산화물, 실리콘 산화물 또는 활성 탄소로 이루어진 방법.The method of claim 1, wherein the particles consist of metal oxides, silicon oxides, or activated carbons. 제 1항에 있어서, 상기 입자는 산화알루미늄, 이산화티타늄, 산화구리, 오산화바나듐, 이산화실리콘, 이산화망간, 산화철, 산화아연, 활성탄소 또는 제올라이트로 이루어진 방법.The method of claim 1, wherein the particles consist of aluminum oxide, titanium dioxide, copper oxide, vanadium pentoxide, silicon dioxide, manganese dioxide, iron oxide, zinc oxide, activated carbon or zeolite. 제 1항에 있어서, 상기 입자는 산화알루미늄으로 이루어진 방법.The method of claim 1 wherein the particles consist of aluminum oxide. 제 5항에 있어서, 상기 입자는 추가로 이산화티타늄, 산화구리, 오산화바나듐, 이산화실리콘, 이산화망간, 산화철, 산화아연, 활성탄소 또는 제올라이트로 이루어진 방법.6. The method of claim 5, wherein the particles further consist of titanium dioxide, copper oxide, vanadium pentoxide, silicon dioxide, manganese dioxide, iron oxide, zinc oxide, activated carbon or zeolite. 제 1항에 있어서, 상기 입자는 산화 알루미늄과 활성 탄소로 이루어진 방법.The method of claim 1, wherein the particles consist of aluminum oxide and activated carbon. 제 7항에 있어서, 상기 입자는 추가로 이산화실리콘으로 이루어지며, 활성 탄소는 석탄을 기본으로 하는 활성탄소와 코코넛을 기본으로 하는 활성탄소의 혼합물인 방법.8. The method of claim 7, wherein the particles are further comprised of silicon dioxide, wherein the activated carbon is a mixture of activated carbon based on coal and activated carbon based on coconut. 제 1항에 있어서, 상기 입자는 작은 입자와 바인더의 응집 덩어리인 방법.The method of claim 1, wherein the particles are agglomerated masses of small particles and a binder. 제 9항에 있어서, 상기 작은 입자는 다른 조성 형태를 갖는 방법.10. The method of claim 9, wherein the small particles have different compositional forms. 제 1항에 있어서, 상기 단계(b)에서, 상기 챔버의 게이지 압력은 1 psi 내지 5,000 psi인 방법.The method of claim 1, wherein in step (b), the gauge pressure of the chamber is between 1 psi and 5,000 psi. 제 1항에 있어서, 상기 단계(b)에서, 상기 챔버의 게이지 압력은 최소한 100 psi이고, 추가로 상기 단계(c) 다음에는 챔버의 압력을 급격히 감압시켜 입자의 표면적으로 상승시키는 것으로 이루어진 방법.The method of claim 1, wherein in step (b) the gauge pressure of the chamber is at least 100 psi, and further comprising step (c) followed by a rapid depressurization of the chamber to raise the surface area of the particles. 제 12항에 있어서, 상기 단계(b)에서, 상기 챔버의 게이지 압력은 최소한 5,000 psi인 방법.13. The method of claim 12, wherein in step (b), the gauge pressure of the chamber is at least 5,000 psi. 제 1항에 있어서, 상기 불활성 가스는 아르곤인 방법.The method of claim 1 wherein the inert gas is argon. 제 1항에 있어서, 상기 에너지 빔은 이온 또는 전자빔인 방법.The method of claim 1, wherein the energy beam is an ion or electron beam. 제 1항에 있어서, 상기 방법은 실온 촉매성 입자를 생성하는 방법.The method of claim 1, wherein the method produces room temperature catalytic particles. 흡착성 및/또는 촉매성 입자에 산소를 주입하는 것으로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성입자의 제조방법.Enhanced adsorbent and / or enhanced catalytic particles, and / or methods of preparing catalytic particles, comprising injecting oxygen into adsorbent and / or catalytic particles. 제 17항에 있어서, 상기 방법은 실온 입자를 생성하는 방법.18. The method of claim 17, wherein the method produces room temperature particles. 제 17항에 있어서, 상기 방법은 추가로 상기 입자에 전기적 하전을 증가시켜서 되는 방법.18. The method of claim 17, wherein the method is further by increasing electrical charge on the particles. 상기 청구항 1의 방법에 의해 제조된 입자.Particles prepared by the method of claim 1. 상기 청구항 4의 방법에 의해 제조된 입자.Particles prepared by the method of claim 4. 상기 청구항 5의 방법에 의해 제조된 입자.Particles produced by the method of claim 5. 상기 청구항 6의 방법에 의해 제조된 입자.Particles produced by the method of claim 6. 상기 청구항 12에 의 방법에 의해 제조된 입자.Particles produced by the method of claim 12. 상기 청구항 17의 방법에 의해 제조된 입자.Particles prepared by the method of claim 17. 흡착성가 최소한 입자의 표면에 과잉의 산소가 제공되도록 처리되어 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자가 형성된 것으로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자.Enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles consisting of the formation of enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles, and / or catalytic particles, wherein the adsorptivity is treated to provide at least excess oxygen on the surface of the particles, and / Or catalytic particles. 제 26항에 있어서, 상기 산소가 주입된 입자는 산소가 주입되지 않은 입자와 비교하여 그의 표면에 비산소 원자 백분율에 대해 최소한 1.5배의 산소원자 백분율을 가지며, 상기 표면 특성은 ESCA 분광계에 의해 결정되어진 입자.27. The method of claim 26, wherein the oxygen-injected particles have an oxygen atom percentage of at least 1.5 times the percentage of non-oxygen atoms on their surface compared to particles that are not oxygen-infused, and the surface properties are determined by an ESCA spectrometer. Become particles. 제 26항에 있어서, 상기 입자는 활성 탄소로 이루어지고, 상기 산소가 주입된 탄소는 초기에 산소가 주입되지 않은 탄소와 비교해서 탄소에 대한 산소의 비가 최소한 6배 정도인 입자.27. The particle of claim 26, wherein the particle consists of activated carbon and the oxygen-infused carbon has a ratio of at least six times the oxygen to carbon as compared to carbon that is initially oxygen-infused. 제 26항에 있어서, 상기 입자는 산화알루미늄으로 이루어지고, 산소가 주입된 산화알루미늄은 초기 산소가 주입되지 않은 산화알루미늄과 비교해서 알루미늄에 대한 산소의 비가 최소한 2배 정도인 입자.27. The particle of claim 26, wherein the particle consists of aluminum oxide and the oxygen-infused aluminum oxide has at least twice the ratio of oxygen to aluminum as compared to aluminum oxide without initial oxygen injection. 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 결합하여 콜로이드성 산화알루미늄과 산으로 이루어진 응집 덩어리 입자를 생성하기 위한 바인더.A binder for combining the adsorptive and / or catalytic particles to produce agglomerated mass particles of colloidal aluminum oxide and an acid. 제 30항에 있어서, 상기 산은 질산인 바인더.31. The binder of claim 30, wherein said acid is nitric acid. (a) 콜로이드성 산화알루미늄을 입자 및 산과 배합하는 단계;(a) combining the colloidal aluminum oxide with the particles and the acid; (b) 상기 배합물을 균질하게 교반시키는 단계; 및(b) stirring the blend homogeneously; And (c) 상기 배합물을 충분한 시간 동안 가열하여 해당 배합물 중에서 산화 알루미늄을 가교시키기 위한 단계로 이루어진 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 결합시키기 위한 방법.(c) a method for bonding adsorbent and / or catalytic particles comprising heating the blend for a sufficient time to crosslink aluminum oxide in the blend. 제 32항에 있어서, 상기 콜로이드성 산화알루미늄은 상기 배합물의 20 내지 99중량%인 방법,33. The method of claim 32, wherein the colloidal aluminum oxide is from 20 to 99% by weight of the blend, 제 32항에 있어서, 상기 산은 질산인 방법.33. The method of claim 32, wherein said acid is nitric acid. 상기 청구항 20의 입자를 오염물질과 충분한 시간 동안 스트림 중에서 접촉시켜 상기 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키기 위한 액체 또는 가스 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키기 위한 방법.A method for reducing or removing the amount of contaminants from a liquid or gas stream for contacting the particles of claim 20 with the contaminant in the stream for a sufficient time to reduce or remove the amount of contaminants from the stream. 제 35항에 있어서, 상기 스트림은 액체인 방법.36. The method of claim 35, wherein the stream is a liquid. 제 35항에 있어서, 상기 스트림은 물인 방법.36. The method of claim 35, wherein the stream is water. 제 35항에 있어서, 상기 스트림은 가스인 방법.36. The method of claim 35, wherein the stream is a gas. 제 35항에 있어서, 상기 스트림은 공기인 방법.36. The method of claim 35, wherein the stream is air. 제 35항에 있어서, 상기 오염물질은 유기화합물인 방법.36. The method of claim 35, wherein said contaminant is an organic compound. 제 35항에 있어서, 상기 오염물질은 중금속인 방법.36. The method of claim 35, wherein the contaminant is a heavy metal. 제 35항에 있어서, 상기 오염물질은 일산화탄소이거나 질소 또는 황 산화물인 방법.36. The method of claim 35, wherein the contaminant is carbon monoxide or nitrogen or sulfur oxides. 제 35항에 있어서, 상기 오염물질은 아세톤, 암모니아, 벤젠, 일산화탄소, 염소, 1,4-디옥산, 에탄올, 에틸렌, 포름알데히드, 시안화 수소, 황화수소, 메탄올, 메틸 에틸, 케톤, 염화 메틸렌, 산화 질소, 프로필렌, 스티렌, 이산화 황, 톨루엔, 염화 비닐, 아르세닉, 카드뮴, DBCP, 철, 납, 인산염, 라돈, 셀레늄 또는 우라늄인 방법.36. The method of claim 35, wherein the contaminants are acetone, ammonia, benzene, carbon monoxide, chlorine, 1,4-dioxane, ethanol, ethylene, formaldehyde, hydrogen cyanide, hydrogen sulfide, methanol, methyl ethyl, ketone, methylene chloride, oxidation Nitrogen, propylene, styrene, sulfur dioxide, toluene, vinyl chloride, arscenic, cadmium, DBCP, iron, lead, phosphate, radon, selenium or uranium. 상기 청구항 20의 입자를 스트림 중에서 오염물질과 충분한 시간 동안 접촉하여 오염물질을 흡착하는 것으로 이루어진 액체나 가스 스트림으로부터 흡착성 입자에 있는 오염물질을 흡착하기 위한 방법.A method for adsorbing contaminants in an adsorbent particle from a liquid or gas stream consisting of adsorbing the contaminant in said stream with said contaminant in said stream for a sufficient time. 탄화수소와 청구항 20의 입자를 충분한 시간 동안 접촉시켜 탄화수소의 분해를 촉시키는 것으로 이루어진 탄화수소의 분해를 촉진시키기 위한 방법.A method for promoting decomposition of a hydrocarbon consisting of catalyzing the decomposition of the hydrocarbon by contacting the hydrocarbon with the particles of claim 20 for a sufficient time. 제 45항에 있어서, 상기 촉매 반응은 실온에서 실시하는 방법.46. The method of claim 45, wherein said catalytic reaction is carried out at room temperature. 청구항 20의 입자와, 질소 산화물, 황 산화물, 일산화탄소, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 오염물질을 함유하는 가스 스트림을 충분한 시간 동안 접촉시켜 오염물질의 양을 감소 또는 제거시키는 것으로 이루어진 촉매 반응에 의해 가스 스트림으로부터 오염물질의 양을 감소 또는 제거하기 위한 방법.A gas stream by catalytic reaction consisting of contacting the particles of claim 20 with a gas stream containing a contaminant consisting of nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, or mixtures thereof for a sufficient time to reduce or eliminate the amount of contaminants. To reduce or eliminate the amount of contaminants from the process. 제 47항에 있어서, 상기 촉매 반응은 실온에서 실시하는 방법.48. The method of claim 47, wherein said catalysis is carried out at room temperature. 제 47항에 있어서, 상기 오염물질은 질소 산화물 또는 일산화탄소로 이루어진 방법.48. The method of claim 47, wherein said contaminant consists of nitrogen oxides or carbon monoxide. (a) 불활성 포트, 배기가스 포트 및 타겟 플레이트를 가지는 밀폐된 시스템에 입자를 포함시키고 진공압력 및 정력을 유지할 수 있는 챔버 수단;(a) chamber means capable of containing particles in a closed system having an inert port, an exhaust port and a target plate and maintaining vacuum pressure and tack; (b) 상기 챔버 수단에 불활성 가스 포트를 통해서 불활성 가스를 제공하기 위한 수단;(b) means for providing an inert gas to said chamber means through an inert gas port; (c) 상기 챔버 수단으로부터 유효량의 공기를 끌어내어 상기 챔버 내부를 진공으로 하기 위한 수단; 및(c) means for drawing an effective amount of air out of said chamber means to vacuum the interior of said chamber; And (d) 에너지빔을 상기 챔버 수단에 제공하기 위한 수단으로 이루어지되 상기 에너지빔 수단 출구는 타겟 플레이트에 타겟되어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자를 제조하기 위한 장치.(d) means for providing an energy beam to said chamber means, wherein said energy beam means outlet is for producing enhanced adsorptive and / or enhanced catalytic particles targeted to a target plate, and / or catalytic particles. Device. 제 50항에 있어서, 상기 에너지빔 수단은 이노 또는 전자빔을 생성하는 장치.51. The apparatus of claim 50, wherein the energy beam means produces an inno or electron beam. (a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 포함하는 밀폐 챔버의 챔버 게이지 압력을 불활성 가스로 최소한 100 psi까지 상승시키기 위한 단계; 및(a) raising the chamber gauge pressure of the closed chamber containing the adsorptive and / or catalytic particles to at least 100 psi with an inert gas; And (b) 상기 챔버 압력을 급격히 감압시켜 입자의 표면적으로 증가시키기 위한 단계로 이루어진 흡착성 및/또는 촉매성 입자의 표면적을 증가시키기 위한 방법.(b) increasing the surface area of the adsorptive and / or catalytic particles, the step of rapidly reducing the chamber pressure to increase the surface area of the particles. 제 52항에 있어서, 상기 단계(a)에서의 압력은 최소한 5,00 psi인 방법.53. The method of claim 52, wherein the pressure in step (a) is at least 5,00 psi. 제 52항에 있어서, 상기 표면적은 최소한 20%까지 증가시키는 방법.53. The method of claim 52, wherein the surface area is increased by at least 20%. (a) 흡착성 및/또는 촉매성 입자를 충분한 에너지를 갖는 에너지 빔과 충분한 시간 동안 접촉시켜 흡착성 및/또는 입자의 촉매 특성의 증강 및/또는 입자의 촉매 특성을 생성시키기 위한 단계로 이루어진 증강된 흡착성 및/또는 증강된 촉매성 입자, 및/또는 촉매성 입자를 제조하는 방법.(a) enhanced adsorptive, comprising contacting the adsorbent and / or catalytic particles with an energy beam having sufficient energy for a sufficient time to produce an adsorbent and / or enhancement of the catalyst properties of the particles and / or to produce catalytic properties of the particles. And / or methods of making the enhanced catalytic particles, and / or catalytic particles. 제 55항에 있어서, 상기 방법은 계속해서 실시하는 방법.56. The method of claim 55, wherein the method is continued.
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