KR20110100169A - 광 재생 가능한 흡착재 및 그 이용 - Google Patents
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Abstract
여러 가지의 가스 성분(특히 저급 알데히드류)의 흡착 효율과 재생(흡착 능력 회복) 기능 향상을 실현한 흡착재를 제공한다.
본 발명에 의해 제공되는 흡착재는 적어도 일종의 가스 종을 흡착할 수 있는 다공질기재를 포함하고, 적어도 1종의 알칼리 금속 화합물과 적어도 1종의 광촉매가 서로 혼재된 상태로 상기 다공질기재에 담지되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 제공되는 흡착재는 적어도 일종의 가스 종을 흡착할 수 있는 다공질기재를 포함하고, 적어도 1종의 알칼리 금속 화합물과 적어도 1종의 광촉매가 서로 혼재된 상태로 상기 다공질기재에 담지되어 있는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공기 중에 존재하는 악취 성분과 같은 오염 가스 성분을 흡착하여 제거하는 흡착재와 그 이용에 관한 것이고, 또한 상기 흡착재를 매우 적합하게 제조하는 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 광촉매 작용에 의하여 가스 흡착 능력을 재생(회복) 할 수 있는 흡착재에 관한 것이다.
공기 중(예를 들면, 공장 내에 있어서의 폐쇄된 작업 분위기나 일반 가정 내의 구획된 실내 분위기를 포함한다. 이하 동일하다.)으로부터 불쾌한 악취 성분이나 건강에 유해한 성분이 될 수 있는 오염 가스를 제거하는 목적으로 여러 가지의 종류의 흡착재가 이용되고 있다. 예를 들면, 여러 가지의 가스 종을 흡착·제거하는 목적에 적합한 다공질체, 예를 들면 활성탄, 실리카 겔, 활성 알루미나, 제올라이트 그 외의 광물계 다공질체가 흡착재로서 오래 전부터 이용되고 있다.
근래, 포름알데히드, 아세트알데히드 등의 저급 알데히드 가스 또는 아세트산, 프로피온산 등의 산성 가스의 흡착 성능을 향상시키기 위하여, 상기 다공질체에 알칼리 금속을 담지한 흡착재를 개발하고 있다 (예를 들면 특허 문헌 1).
또는, 산화 티탄 등의 광촉매를 상기 다공질체에 담지함으로써, 다공질체의 흡착 작용에 더하여 광촉매 작용에 의해 가스 성분을 분해 제거할 수 있는 흡착재가 개발되고 있다(예를 들면 특허 문헌 2). 상기 구성의 흡착재에는 다공질체에 흡착된 가스 성분이 광 조사시에 광촉매 작용에 의하여 분해되어, 그 결과 상기 다공질체의 흡착 활성을 흡착 전의 초기 상태로 되돌리는 것, 즉 재생(회복)시킬 수 있다(특허 문헌 2).
그 외의 이런 종류의 흡착재에 대하여 종래 기술로서 예를 들면 다음과 같은 특허 문헌 3~6에 기재된 기술을 들 수 있다
그렇지만, 앞에서 언급한 종래의 흡착재는 여러 가지 가스 성분의 흡착 효율에 관련하여 아직도 개선의 여지가 있으므로 충분한 것이라고는 할 수 없다. 특히 알데히드(예를 들면 포름알데히드와 같은 인체에 유해한 저급 알데히드) 등의 인체에 바람직하지 않은 가스 성분의 제거 효율을 향상시키는 것이 요구된다. 또한, 가스 성분의 흡착 처리 후 흡착재의 재생(흡착 능력 회복)의 정도를 높이는 것과 관련하여서도 개선의 여지가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 종래보다 여러 가지 가스 성분의 흡착 효율(특히 저급 알데히드류)의 향상을 실현하는 흡착재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 대상이 되는 가스 성분을 흡착한 후에 재생(흡착 능력 회복) 효율의 향상을 실현하는 흡착재를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 또한, 본 발명에 따르는 흡착재를 매우 적합하게 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 또한, 본 발명에 따르는 흡착재를 이용하여 공기의 청정 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 또한, 상기 흡착재를 이용하여 공기의 청정 방법을 실행하는 공기 청정 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 발명자들은 흡착재를 구성하는 요소에 대해서 여러 각도에서 검토하여 상기 목적을 실현할 수 있는 본 발명을 창출하기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 따르는 하나의 흡착재는 적어도 일종의 가스 종을 흡착할 수 있는 다공질기재를 포함하는 흡착재에 있어서, 적어도 1 종의 알칼리 금속 화합물과 적어도 1 종의 광촉매가 서로 혼재된 상태로 상기 다공질기재에 담지되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성의 흡착재에는 알칼리 금속 화합물과 광촉매가 서로 혼재된 상태(즉, 서로 분획되지 않고 뒤섞여 존재하고 있는 상태)로 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 담지되어 있다. 상기 구성에 의하면 알칼리 금속 화합물(이하 「알칼리 금속 성분」이라고 한다.)에 흡착된 물질(예를 들면 포름알데히드와 같은 저급 알데히드 분자)을 상기 알칼리 금속 성분에 접하여 존재하는 광촉매에 의하여 효율적으로 분해·제거할 수 있다. 이러한 이유로 본 발명에 따르는 흡착재에 의하면 상기 알칼리 금속 성분의 흡착 효과를 효과적으로 재생하고, 높은 흡착 능력(특히 저급 알데히드나 아세트산 등의 알칼리 금속 성분에 흡착되기 용이한 가스 종에 대한 흡착 능력)을 오래 동안 유지할 수 있다.
본 발명에 따르는 흡착재에 관한 바람직한 일 실시예에서, 상기 담지되어 있는 광촉매는 평균 입자 지름(일반적으로는 광 산란법에 의하여 구할 수 있는 평균 입자 지름. 이하 동일하다.)이 100 nm 이하인 산화 티탄 입자이다.
이와 같은 나노미터 사이즈의 산화 티탄 입자를 광촉매로서 채용함으로써, 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 매우 적합하게 분산 배치(담지)시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 흡착재는, 바람직한 광촉매 활성을 발휘할 수 있다. 또한 나노 입자를 이용하므로 단위 중량당 표면적이 마이크로 미터 사이즈의 입자를 이용한 경우보다 커지므로, 그 결과 다공질기재의 단위 용적당 광촉매 활성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르는 흡착재에 관한 바람직한 일 실시예에서, 상기 담지되어 있는 알칼리 금속 화합물은 비휘발성 알칼리 성분으로 존재한다.
이와 같은 알칼리 성분을 포함하여, 상기 알칼리 금속 성분의 휘발에 의한 흡착재의 광촉매 성능 열화를 방지하고, 흡착재의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르는 흡착재에 관한 바람직한 일 실시예에서, 상기 담지되어 있는 알칼리 금속 화합물은 나트륨 및／또는 칼륨의 수산화물, 탄산수소염, 탄산염 또는 규산염이다.
이와 같은 알칼리 금속 화합물은 비휘발 성분이며, 수용액의 형태로 다공질기재의 외표면이나 세공 내에 용이하게 공급될 수 있다. 따라서, 본 발명의 흡착재에는, 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면의 광범위하게 걸쳐 균질하게 알칼리 금속 성분이 배치되어, 상기 알칼리 금속 성분에 의하여 효율적으로 포착 대상의 가스 성분(예를 들면 산성 가스)을 흡착할 수 있다.
본 발명에 따르는 흡착재에 관한 바람직한 일 실시예에서, 상기 다공질기재의 중량을 100 중량％으로 했을 때 알칼리 금속 화합물의 함유 비율이 적어도 1 중량％(보다 바람직하게는 적어도 2 중량％)이고, 한편, 상기 다공질기재의 중량을 100 중량％으로 했을 때 광촉매의 함유 비율이 0.2~2 중량％이다.
이와 같은 함유 비율로 알칼리 금속 화합물(알칼리 금속 성분)과 광촉매(예를 들면 산화 티탄)를 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내에 포함시켜서, 상기 다공질기재의 가스 흡착 성능을 적합한 수준으로 유지하면서 알칼리 금속 성분에 의한 가스 흡착 성능과 광촉매에 의한 광촉매 활성을 효과적으로 발휘시킬 수 있다.
본 발명에 따르는 흡착재에 관한 바람직한 일 실시예에서, 상기 다공질기재는 BET법에 의한 비표면적이 900 m2／g 이상인 활성탄이다.
이와 같은 표면적이 큰 다공질기재를 이용하여, 보다 고성능인 가스 흡착을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 흡착재에 관한 바람직한 다른 실시예에서는, 저급 알데히드 가스를 흡착하는 다른 적어도 1종의 흡착용 물질(이하 「알데히드 흡착용 물질」이라고도 말한다.)을 더 포함한다.
앞서 말한 구성(다공질기재, 알칼리 금속 성분, 광촉매)에 더하여 알데히드 흡착용 물질을 더 포함하여, 보다 효율적으로 포름알데히드, 아세트알데히드 등의 저급 알데히드를 흡착·제거할 수 있다.
이러한 경우에 있어서, 알칼리 금속 화합물과 광촉매가 담지되어 있는 다공질기재와, 상기 알데히드 흡착용 물질이 담지되어 있는 다공질기재를 별개로 준비하고, 적당한 비율로 양자를 혼합시켜서 제조되는 흡착재가 보다 바람직하다.
본 발명은 상기 목적을 실현하기 위해, 흡착재의 제조 방법을 제공한다. 즉, 본 발명에 따르는 제조 방법은 적어도 일종의 가스 종을 흡착할 수 있는 다공질기재를 포함하는 흡착재를 제조하는 방법이다. 그리고, 상기 다공질기재에 적어도 1종의 알칼리 금속 화합물과 적어도 1종의 광촉매가 혼재하는 상태의 혼합 재료를 공급하는 것, 및, 상기 공급한 혼합 재료 중의 상기 알칼리 금속 화합물 및 상기 광촉매를 상기 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면(일반적으로는 외표면과 세공 내벽면의 양쪽 모두)에 담지시키는 것을 포함하는 흡착재 제조 방법이다.
상기 구성의 제조 방법에 의하여, 앞서 말한 작용 효과를 가지는 본 발명의 흡착재를 매우 적합하게 제조할 수 있다.
본 발명에 따르는 흡착재 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 혼합 재료로서 수용성 알칼리 금속 화합물(일반적으로는 나트륨 및／또는 칼륨을 구성 원소로 하는 수용성 화합물)을 포함한 수용액에 광촉매로부터 완성되는 입자를 분산시켜서 제조되는 졸을 사용한다.
상기 졸(즉 알칼리 수용액에 광촉매 입자가 분산된 콜로이드 상태의 혼합 재료)을 다공질기재의 외표면이나 세공 내에 공급함으로써, 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 광촉매와 알칼리 금속 성분을 잘 혼재시킨 상태로 용이하며 거의 균질하게 분산 배치(담지)할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 광촉매의 평균 입자 지름은 100 nm이하, 보다 바람직하게는 5~80 nm이다. 이러한 평균 입자 지름의 산화 티탄 입자를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 나노미터 사이즈의 입자(나노 입자)를 사용하여, 보다 바람직한 형태의 졸을 제조할 수 있어 다공질기재의 외표면이나 세공 내벽면에 거의 균질하게 광촉매를 분산 배치(담지)하는 것이 또한 용이하게 된다. 또한, 나노 입자를 이용하므로 단위 중량당 표면적이 마이크로 미터 사이즈의 입자를 이용하는 경우보다 커지므로, 그 결과, 다공질기재의 단위 용적당 광촉매 활성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 흡착재 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 다공질기재의 중량을 100 중량％으로 했을 때 알칼리 금속 화합물의 함유 비율이 적어도 1 중량％(보다 바람직하게는 적어도 2 중량％)이고, 한편 상기 다공질기재의 중량을 100 중량％으로 했을 때 광촉매의 함유 비율이 0.2~2 중량％이 되도록, 상기 혼합 재료를 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내로 공급한다.
이와 같은 함유율로 알칼리 금속 화합물(알칼리 금속 성분)과 광촉매(예를 들면, 산화 티탄)를 다공질기재에 포함시켜서, 상기 다공질기재의 가스 흡착 성능을 적합한 수준으로 유지하면서 알칼리 금속 성분에 의한 가스 흡착 성능과 광촉매에 의한 광촉매 활성을 효과적으로 발휘시킬 수 있는 흡착재를 제조할 수 있다.
바람직하게는, 다공질기재로서 BET법에 의한 비표면적이 900 m2／g 이상(예를 들면 900~2000 m2／g정도)인 활성탄을 사용한다. 이러한 표면적이 큰 기재는 본 발명의 목적을 실현하는데 특히 바람직한 기재이다
또한, 본 발명의 흡착재 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 담지하고 있는 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내에, 또는 상기 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 담지하고 있지 않는 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내에, 상기 알칼리 금속 화합물 이외에 저급 알데히드 가스를 흡착할 수 있는 적어도 1종의 흡착용 물질(알데히드 흡착용 물질)을 공급하는 것을 더 포함한다.
상기 구성의 제조 방법에 의하면, 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 담지시킨 다공질기재의 외표면이나 세공 내에 알데히드 흡착용 물질(예를 들면, p－아미노 안식향산염이나 아닐린, p-아미노 벤젠 설폰산)을 더 공급하거나, 또는 상기 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 담지하고 있는 다공질기재와 상기 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 담지하고 있지 않는 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 알데히드 흡착용 물질을 담지시킨 다공질기재를 조합하여, 포름알데히드나 아세트알데히드 등의 저급 알데히드를 흡착·제거하는 능력이 뛰어난 흡착재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따르는 하나의 흡착재, 또는 본 발명에 따르는 제조 방법에 의하여 제조되는 흡착재를 포함하는 공기 청정 장치(공기 청정기)를 제공한다.
상기 구성의 공기 청정 장치에 의하면, 목적하는 가스 성분, 특히 흡착재를 구성하는 상기 다공질기재(예를 들면, 활성탄)에 담지되는 알칼리 금속 성분에 의해서 흡착되는 가스종(예를 들면 NOx, SOx 등의 산화물, 아세트산 등의 산성 가스)을 매우 적합하게 흡착·제거하고, 나아가 광촉매 작용에 의하여 다공질기재 내에 흡착된 가스 성분(분자)을 분해·제거함으로써, 다공질기재 자체나 상기 기재에 담지되는 알칼리 금속 화합물의 가스 흡착 능력을 재생할 수 있다(복귀시킬 수 있다). 이로 인하여 고내구성(고수명)을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명을 따르는 어느 하나의 흡착재(일반적으로는 본 발명을 따르는 제조 방법에 의해 제조되는 어느 하나의 흡착재)에 처리 대상의 공기를 도입하는(유통시킨다) 것을 특징으로 하는 공기 청정 방법을 제공한다. 예를 들면, 적어도 저급 알데히드 가스 또는 산성 가스를 포함한 공기를 흡착재에 도입함으로써, 상기 가스 성분을 매우 적합하게 흡착·제거하는 공기 청정을 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 따르는 공기 청정 장치의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 흡착재의 자외선(UV) 조사 전 후의 아세트알데히드 가스 제거율(％)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 알칼리 금속 성분을 포함하지 않은 흡착재의 산화 티탄 담지량(가로축: ％)과 광 재생 능력(세로축: 회복 정도, 즉 후술하는 UV 조사 직후의 아세트알데히드 제거율(％)에서 UV조사 전(열화 처리 후)의 아세트알데히드 제거율(％)을 단순하게 뺀 수치)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 알칼리 금속 성분을 첨가한 흡착재의 산화 티탄 담지량(가로축: ％)과 광 재생 능력(세로축：회복 정도(％))과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 흡착재의 알칼리 금속 화합물 담지량(가로축：％)과 광 재생 능력(세로축：회복 정도(％))와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 몇몇의 실시예와 관련된 흡착재를 비교예와 관련된 흡착재와 비교하여 광 재생 능력(세로축：회복 정도(％))의 차이를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 흡착재를 하나의 비교예와 관련된 흡착재와 비교하여 광촉매 효과에 의한 내구 성능의 차이를 나타내는 그래프이며, 세로축에 일본 전기 공업회 규격(JEM1467) 에 의거한 제거율(담배 5 개피로부터 종합 제거율)을 나타내고, 가로축에 JEM1467 에 의거한 가스 흡착 처리의 사이클(반복) 수를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 복수의 실시예와 관련된 흡착재의 가스 흡착 성능과 산화 티탄 함유율과의 관계를 나타내는 그래프이며, 세로축에 일본 전기 공업회 규격(JEM1467)에 의한 종합 제거율(％)을 나타내, 가로축에 흡착재 전체에 대한 산화 티탄 함유율(중량％)을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 복수의 실시예와 관련된 흡착재의 광 재생 능력(세로축：회복 정도(％))와 산화 티탄 함유율(가로축：중량％)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 흡착재의 자외선(UV) 조사 전 후의 아세트알데히드 가스 제거율(％)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 알칼리 금속 성분을 포함하지 않은 흡착재의 산화 티탄 담지량(가로축: ％)과 광 재생 능력(세로축: 회복 정도, 즉 후술하는 UV 조사 직후의 아세트알데히드 제거율(％)에서 UV조사 전(열화 처리 후)의 아세트알데히드 제거율(％)을 단순하게 뺀 수치)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 알칼리 금속 성분을 첨가한 흡착재의 산화 티탄 담지량(가로축: ％)과 광 재생 능력(세로축：회복 정도(％))과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 흡착재의 알칼리 금속 화합물 담지량(가로축：％)과 광 재생 능력(세로축：회복 정도(％))와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 몇몇의 실시예와 관련된 흡착재를 비교예와 관련된 흡착재와 비교하여 광 재생 능력(세로축：회복 정도(％))의 차이를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 흡착재를 하나의 비교예와 관련된 흡착재와 비교하여 광촉매 효과에 의한 내구 성능의 차이를 나타내는 그래프이며, 세로축에 일본 전기 공업회 규격(JEM1467) 에 의거한 제거율(담배 5 개피로부터 종합 제거율)을 나타내고, 가로축에 JEM1467 에 의거한 가스 흡착 처리의 사이클(반복) 수를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 복수의 실시예와 관련된 흡착재의 가스 흡착 성능과 산화 티탄 함유율과의 관계를 나타내는 그래프이며, 세로축에 일본 전기 공업회 규격(JEM1467)에 의한 종합 제거율(％)을 나타내, 가로축에 흡착재 전체에 대한 산화 티탄 함유율(중량％)을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 복수의 실시예와 관련된 흡착재의 광 재생 능력(세로축：회복 정도(％))와 산화 티탄 함유율(가로축：중량％)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 본 명세서에서 특히 언급하고 있는 사항(예를 들면, 흡착재의 조성이나 흡착 물질의 종류) 이외의 사항에 있어서 본 발명의 실시를 위해 필요한 사항(예를 들면, 공기 청정 장치의 구조나 조립 방법에 관한 것과 같은 일반적 사항)은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자의 설계 사항으로서 파악될 수 있을 것이다. 본 발명은 본 명세서에서 개시하고 있는 내용과 상기 기술 분야에서의 기술 상식에 근거하여 실시할 수 있다.
본 명세서에서 개시되는 흡착재는 앞에서 설명한 구성과 마찬가지로, 적어도 일종의 가스 종을 흡착할 수 있는 다공질기재와 상기 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면(일반적으로는 외표면과 세공 내벽면의 양쪽 모두)에 적어도 1종의 알칼리 금속 화합물과 적어도 1종의 광촉매가 서로 혼재된 상태(즉, 서로 구분되지 않고 뒤섞여 존재하는 상태)로 담지되어 있는 것으로 특징 지울 수 있는 흡착재이다.
상기 흡착재의 주체가 되는 다공질기재로는 목적으로 하는 가스 성분(가스 종을 구성하는 분자)을 흡착할 수 있는 다공질체로서, 그 세공 내벽면(일반적으로는 세공 내뿐만 아니라 다공질체의 외표면)에 알칼리 금속 성분과 광촉매(일반적으로는 나노 입자상의 광촉매)를 담지할 수 있는 재질이라면 특히 제한 없이 다양한 성질과 상태의 기재를 이용할 수 있다.
예를 들면, 활성탄, 제올라이트 그 외의 광물계 다공질체가, 본 발명의 흡착재를 구성하는 다공질기재로서 바람직하다. 그 중에서도 활성탄은 매우 큰 비표면적(예를 들면, BET법에 의한 비표면적 값이 500 m2／g이상)을 가지기 때문에 특히 바람직한 기재이다. 예를 들면, BET법에 의한 비표면적이 900 m2／g 이상, 예를 들면 900~2000 m2／g 정도인 활성탄이 바람직하다. 예를 들면, 야자껍질 활성탄은 이와 같은 큰 비표면적을 가지며, 더욱이 경도도 높기 때문에 바람직한 재료이다. 또는 비표면적 자체는 야자껍질 활성탄보다 약간 낮고(예를 들면, 500~900 m2／g), 공극 사이즈가 대략 2 nm 미만인 마이크로 공극 이외에도, 그것보다 공극 사이즈가 큰 메소 공극(예를 들면 공극 사이즈가 2nm 이상 50nm 미만)이나 매크로 공극(예를 들면, 공극 사이즈가 50nm 이상인 것)을 높은 비율로 가지는 석탄 활성탄은, 세공 내에 광촉매 입자나 알칼리 금속 화합물을 용이하게 공급(도입)시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.
또한, 사용하는 활성탄과 같은 다공질기재의 형상은 목적에 따라 다르게 할 수 있으며, 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 분말상(과립상), 입상, 펠릿상, 시트상, 벌집 구조체 등의 형상을 가지는 다공질기재를 이용할 수 있다.
또한, 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 담지되는 알칼리 금속 화합물로는 산성 가스나 저급 알데히드 등의 가스를 흡착하는 성능을 가지는 한, 다양한 조성의 것이 이용될 수 있다. 예를 들면, 취급이 비교적 용이하고 염가인 나트륨 화합물이나 칼륨 화합물이 매우 적합하다. 특히 나트륨 화합물이 바람직하다.
화합물의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 광촉매와 혼재된 상태의 혼합 재료를 용이하게 형성할 수 있고, 또한, 상기 혼합 재료를 활성탄 등의 다공질기재 외표면이나 세공 내에 용이하게 공급할 수 있다는 관점에서, 수용성 화합물이 바람직하다. 예를 들면, 나트륨 및／또는 칼륨을 구성 금속 원소로 하는 수산화물, 탄산염, 탄산수소염, 규산염 등이 바람직하다. 특히 수산화 나트륨이나 수산화 칼륨과 같은 알칼리 금속의 수산화물이 매우 바람직하다. 이런 종류의 수용성 화합물을 이용하여 용액의 pH를 중성 영역으로부터 염기성 영역(예를 들면, pH 8 이상, 일반적으로는 pH 8~13, 예를 들면 pH 8~11 정도)에 이동시킬 수 있다. 이와 같은 pH가 중성 영역으로부터 염기성 영역이 되는 혼합 재료(예를 들면, 상기한 졸)를 이용하여, 다공질기재에 담지되는 광촉매의 광촉매 활성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 흡착재를 구성하는데 사용되는 광촉매는, 종래부터 광촉매로서 인정되고 있는 물질이면 특별한 제한 없이 이용될 수 있지만, 바람직한 광촉매로서는 산화 티탄(이산화 티탄이라고도 한다, TiO2)을 들 수 있다. 특히 아나타제형 결정 구조의 산화 티탄을 높은 비율로 사용하는 것이 광촉매 활성을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다. 단 루틸형 결정 구조의 산화 티탄의 사용을 부정하는 것은 아니다. 전체의 중량의 50％ 이상이 아나타제형 결정 구조인 것이 바람직하고, 전체의 70~100％이 아나타제형인 것이 특히 바람직하다.
또한, 사용되는 광촉매로는, 평균 입자 지름이 작은 소위 나노 사이즈의 초미립자(나노 입자) 형상이 바람직하다. 이와 같은 광촉매 입자를 적당한 매체(전형적으로는 물)에 분산해서 제조되는 졸(콜로이드)의 이용이 다공질기재, 특히 세공 내에 광촉매를 공급한다는 관점에서 바람직하다.
예를 들면, 레이저 회절식 입도 측정 장치와 같은 광 산란법에 의해 측정될 수 있는 평균 입자 지름이 100nm 이하(보다 바람직하게는 5~80nm)의 산화 티탄과 같은 광촉매를 사용(전형적으로는 졸으로서의 사용)하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 재료를 이용하여 흡착재를 제조할 수 있다. 바람직하게는, 적절한 광촉매와 알칼리 금속 화합물을 포함하는 혼합 재료를 조제하고, 상기 혼합 재료를 대상이 되는 다공질기재(활성탄 등)에 공급한다.
공급의 형태는 다공질기재의 조성이나 형상에 따라 다를 수 있기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 공급 형태로서 예를 들면, 평균 입자 지름 100nm 이하인 광촉매 입자를 물 등의 매체에 분산해서 완성되는 콜로이드의 형태를 들 수 있고, 상기 졸의 형태, 또는 슬러리(슬러리)를 사용하는 형태를 들 수 있다. 예를 들면, 수산화 나트륨등의 수용성 화합물을 사용해 미리 알칼리 금속 이온이 포함되는 수용액을 조제해 두어, 상기 수용액에 적당한 사이즈의 입상 광촉매를 첨가하는 것으로써 졸 또는 슬러리를 조제한다. 또는, 미리 조제된 광촉매의 졸 또는 슬러리에 수용성 알칼리 금속 화합물(예를 들면 나트륨이나 칼륨의 수산화물, 탄산수소염, 탄산염, 규산염)을 첨가해도 된다.
이와 같이 하여 pH가 중성 영역으로부터 염기성 영역(예를 들면, pH 8 이상, 일반적으로는 pH 8~13, 예를 들면 pH 8~10)인 수계 광촉매 졸 또는 슬러리를 조제할 수 있다. 이와 같은 높은 pH의 혼합 재료를 사용함으로써, pH가 7 이하인 산성 영역의 재료와 비교하였을 때, 다공질기재에 담지된 광촉매의 광촉매 활성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 조제한 혼합 재료를 대상이 되는 다공질기재에 공급하는 공정을 실시한다. 공급 방법으로는 특별한 제한은 없지만, 일반적인 스프레이 분무에 의한 공급뿐만 아니라 기재의 세공 내에도 충분히 혼합 재료(즉, 광촉매와 알칼리 금속 화합물)가 널리 퍼지는 방법이 바람직하다. 예를 들면, 다공질기재의 세공 내부를 부압 상태로 하여 상기 기재에 일정량의 콜로이드 용액 또는 슬러리를 공급하여, 효율적으로 다공질기재의 외표면 및 세공 내에 수계 매체와 함께 광촉매와 알칼리 금속 화합물(일반적으로는 이온 형태)을 공급할 수 있다. 또는, 조제된 슬러리나 졸 내에 다공질기재를 침지하고, 모세관 현상 등에 의하여 세공 내에 도입시켜도 된다. 상기 공급 수단 자체는 특별히 한정되는 것은 아니고, 혼합 재료 또는 다공질기재의 성질과 상태, 또는 사용량 등에 따라 적절히 선택하여 결정할 수 있다.
공급량은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 공급 대상인 다공질기재의 중량을 100 중량％으로 했을 때 알칼리 금속 화합물의 함유 비율은 적어도 1 중량％(예를 들면, 대체로 1~10 중량％)가 적절하고, 바람직하게는 적어도 2 중량％(예를 들면, 대체로 2~10 중량％, 보다 바람직하게는 2~5 중량％)일 수 있다. 또한, 다공질기재의 중량을 100 중량％으로 했을 때 광촉매의 함유 비율은, 대체로 0.1~5 중량％가 적당하고, 바람직하게는 대체로 0.2~2 중량％로 상기 혼합 재료를 다공질기재의 세공 내에 공급하는 것이 적당하다.
상기 혼합 재료의 공급 공정 종료 후, 다공질기재를 건조시켜 혼합 재료 중에 포함되어 있던 수분을 제거하는 처리를 실시한다. 상기 건조 공정의 과정에 있어서, 광촉매 및 알칼리 금속 화합물(일반적으로는 나트륨 이온, 칼륨 이온 등의 알칼리 금속 성분)이 다공질기재의 외표면이나 세공 내벽면에 담지(고정)된다. 건조 공정은 사용하는 다공질기재의 성질과 상태에 따라 다양하게 실시할 수 있고, 실온 조건으로 실시하거나 또는 가열(전형적으로는 50~150℃ 정도, 예를 들면 100~130℃)하여 실시하여도 된다. 활성탄이나 제올라이트 등의 광물계의 다공질기재를 이용하는 경우에는 가열 건조함으로써 견고한 담지를 실현할 수 있으므로 바람직하다.
또한 바람직하게는, 가스 흡착 성능을 향상시킬 수 있도록 적어도 1종의 다른 흡착용 물질을 첨가할 수 있다. 예를 들면, 다공질기재에 담지시킨 알칼리 금속 성분과 함께 저급 알데히드(일반적으로는 탄소 원자수가 5 이하인 알데히드류를 말한다.), 예를 들면 포름알데히드나 아세트알데히드를 효과적으로 흡착할 수 있는 물질(알데히드 흡착용 물질)을 포함하는 것이 바람직하다.
이런 종류의 물질로는, p－아미노 안식향산, 아닐린, 아디핀산디히드라지드(ADIPIC ACID DIHYDRAZIDE), 에탄올 아민이나 메틸 아민 염산염 등의 아민계 물질, 탄산 구아니딘이나 인산 구아니딘 등의 구아니딘 화합물, 히드라진, 히드로퀴논, p-아미노 벤젠 설폰산 또는 그 암모늄염 등을 적합한 예로 들 수 있다.
이와 같은 부가적인 흡착 물질(일반적으로는 상기 알데히드 흡착용 물질)은 위에서 설명한 바와 같이 상기 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 이미 담지하고 있는 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내에, 동일한 프로세스에 의하여 공급·담지할 수 있다. 예를 들면 알데히드 흡착용 물질을 포함한 용액 또는 분산액을 상기 다공질기재에 공급하고, 건조 처리하여 상기 기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 담지할 수 있다. 또는, 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 포함한 혼합 재료에 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질을 미리 혼합하여도 된다. 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질의 담지량은 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 또는 사용하는 물질의 성질과 상태에 따라 적당하게 결정할 수 있다.
또는, 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 담지하고 있지 않는 다공질기재를 별도로 준비해 두어, 상기 기재의 외표면 및／또는 세공 내에 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질을 포함한 용액 또는 분산액을 공급하고, 건조 처리하여 상기 기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질을 담지시켜도 된다. 이러한 경우에, 알칼리 금속 화합물과 광촉매가 담지되어 있는 다공질기재와 상기 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질이 담지되어 있는 다공질기재를 소정의 비율로 혼합함으로써 바람직한 흡착재를 제조할 수 있다. 이와 같이, 알칼리 금속 화합물과 광촉매가 담지되어 있는 다공질기재와 상기 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질이 담지되어 있는 다공질기재를 별도로 제조하여 소정의 비율로 혼합하는 양태는 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질과 광촉매가 서로 반응하는 것을 방지하고, 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질의 흡착 성능에 미치는 광촉매의 영향을 미연에 방지하여, 상기 흡착 물질의 흡착성능을 양호하게 유지할 수 있어서 특히 바람직하다.
이러한 경우에, 알칼리 금속 화합물과 광촉매가 담지되어 있는 다공질기재와 상기 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질이 담지되어 있는 다공질기재의 혼합비는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 특히 분말상, 입상 또는 섬유상의 다공질기재(활성탄등)를 사용하는 경우에 다양한 혼합비로 양자를 혼합할 수 있다. 바람직하게는, 알칼리 금속 화합물과 광촉매가 담지되어 있는 다공질기재는 상기 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질이 담지되어 있는 다공질기재와의 혼합에 의하여 제조되는 흡착재 전체에 대하여, 전체의 10 중량％ 이상, 일반적으로는 10 중량％~90 중량％(예를 들면 10~50 중량％ 또는 그 이상)에 해당하는 양으로 혼합될 수 있다.
또한, 광촉매의 함유량(함유 비율)은 상기 혼합에 의해 제조되는 흡착재 전체에 대하여 0.03 중량％ 이상 1.8 중량％ 이하(바람직하게는 0.04 중량％ 이상 1 중량％ 이하, 예를 들면 0.05 중량％ 이상 0.8 중량％ 이하)로 하는 것이 바람직하다. 나아가 알칼리 금속 화합물의 함유량(함유 비율)은 상기 혼합 후의 흡착재 전체에 대하여 0.05 중량％ 이상(예를 들면 0.05 중량％ 이상 3 중량％ 이하, 바람직하게는 0.1 중량％ 이상 2 중량％ 이하)로 하는 것이 바람직하다. 광촉매 및 알칼리 금속 화합물의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 알칼리 금속 성분 및 광촉매에 의한 가스 흡착 성능과 알데히드 흡착용 물질과 같은 부가적인 흡착 물질에 의한 가스 흡착 성능의 균형이 잡혀 여러 가지의 악취 성분 그 외의 오염 가스 성분(예를 들면, 저급 알데히드, 아세트산 등.)을 효율적으로 정화할 수 있다. 나아가 상기 범위로 함으로써, UV 광 조사에 의한 높은 가스 흡착 성능 회복 능력을 나타낸다.
본 발명의 흡착재는 다양한 환경 내에서, 예를 들면 가정 내, 공장 내, 각종 실험을 하고 있는 연구 시설 내 등에서 다양한 형태로 사용될 수 있다.
예를 들면 도 1에서 모식적으로 나타내는 바와 같이, 공기 청정 장치(1)에 있어서 가스 성분 제거부(4)를 구성하는 재료로서 사용될 수 있다. 즉, 도 1에서 도시하는 공기 청정 장치(1)에서 케이스(케이싱, 2)의 내부에 설치된 송풍용 팬(8)의 작동에 의하여 케이스(2)의 전방부에 설치된 집진 필터(예를 들면 HEPA 필터, 3)을 통과하여 케이스(2) 내로 도입된 공기가 가스 성분 제거부(4)에 도입된다. 상기 가스 성분 제거부(4)에 예를 들면, 분말 상의 본 발명의 흡착재를 충전해 두어서 도입 공기 중의 유해한 가스 성분을 흡착·제거할 수 있다. 그리고 가스 성분 제거부(4)를 통과한 공기(정화 공기)는 송풍용 팬(8)의 작동에 의하여 케이스(2)의 후방에 설치된 배출부(2A)로부터 외부로 방출된다.
여기서, 도시된 바와 같이, 가스 성분 제거부(4)에 근접하는 부분에 광촉매를 여기시킬 수 있는 광 에너지를 방출하는 램프(일반적으로는 자외선을 방사하는 UV램프, 7A)를 포함하는 광원 부(7)가 설치될 수 있다. 상기 광원 부(7)의 램프(7A)로부터 조사된 광(일반적으로는 UV 광)에 의하여, 가스 성분 제거부(4)에 충전된 흡착재에 포함된 광촉매가 여기되고 상기 흡착재 내의 다공질기재에 흡착되는 가스 성분(예를 들면 저급 알데히드)을 분해 제거할 수 있다. 이 때문에, 도 1에 도시되는 공기 청정 장치(1)는 소정 시간의 공기 정화 운전을 실시한 후에, 램프를 점등하고 포착(흡착)한 가스 성분을 분해함으로써, 흡착재의 가스 흡착 능력의 기능을 재생(회복)할 수 있다.
또한, 도 1에는 본 발명의 기술적 내용(기술 사상)과는 직접적으로 관계가 없는 전원 회로나 본 장치를 적절히 운전시키기 위한 제어부(마이크로 컴퓨터부, 가스 센서부 등)를 도시하지는 않았지만, 상기 전원 회로나 적절한 제어부를 포함할 수 있다는 점은 종래의 공기 청정 장치와 변화가 없다.
이하에서 본 발명에 따르는 몇몇 실시예를 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
＜흡착재의 제조예(1)＞
광촉매로서는, 시판되는 아나타제형 산화 티탄 미립자(광 산란법에 의한 평균 입자 지름이 5~50nm 정도의 나노 입자)를 농도 10~45 중량％으로 함유하는 용매로서 수계의 졸을 사용하였다. 구체적으로는, 농도 30 중량％으로 산화 티탄 나노 입자를 포함하는 졸을 사용하였다.
다공질기재로는, 시판되는 입상 야자껍질 활성탄(입도: 4~8 메쉬)을 사용하였다. 또한, 알칼리 금속 성분으로는 수산화 나트륨(NaOH)을 사용하였다.
본 실시예에서 사용되는 야자껍질 활성탄 양을 100 중량％으로 하여 상기 활성탄에 함유(담지)되는 수산화 나트륨의 함유량(함유 비율)을 야자껍질 활성탄 사용량의 2 중량％에 해당하는 양으로 설정하였다. 또한, 사용되는 야자껍질 활성탄 양을 100 중량％으로 하여 상기 활성탄에 함유(담지)되는 산화 티탄의 함유량(함유 비율)을 야자껍질 활성탄 사용량의 0.6 중량％에 해당하는 양으로 설정하였다.
구체적으로는, 야자껍질 활성탄 100 중량부에 대하여 상기 졸 2 중량부(즉 산화 티탄 0.6 중량부)와 시약 특급 레벨의 수산화 나트륨 2 중량부가 공급되도록, 상기 중량부에 해당하는 양의 졸과 수산화 나트륨을 물로 희석하여 pH가 약 10~14가 되도록 혼합 재료를 조제하였다.
그 다음에, 얻을 수 있던 혼합 재료의 전량을 100 중량부의 야자껍질 활성탄에 흡인시켜 상기 중량비로 광촉매(산화 티탄)와 수산화 나트륨을 염기성 조건하(높은 pH 조건하)에 있어 활성탄 외표면 및／또는 세공 내에 공급하였다.
그 후, 활성탄을 110℃의 오븐 내에서 건조하고 공급된 광촉매와 알칼리 금속 성분(Na이온)을 활성탄에 담지시켰다.
상기의 일련의 프로세스에 의하여 제조된 흡착재를 실시예 1의 흡착재로 한다.
또한, 비교 대상으로서, 수산화 나트륨을 첨가하지 않는 것 이외에는 상기 실시예1과 동일한 프로세스와 중량비에 의하여 알칼리 금속 성분을 포함하지 않는 흡착재(비교예 1)를 제조하였다.
또한, 다른 비교 대상으로서, 상기 졸을 사용하지 않는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 프로세스와 중량비에 의하여, 야자껍질 활성탄 100 중량부에 대하여 2 중량부의 수산화 나트륨을 담지시켜서 완성되는 흡착재(비교예 2)를 제조하였다.즉, 비교예 2와 관련된 흡착재는 알칼리 금속 성분(수산화 나트륨)만이 담지된 흡착재이다.
＜성능 평가 시험(1)＞
상기와 같이 해 제조한 실시예 1 및 비교예 1 및 2의 흡착재를 이용하여 광촉매와 알칼리 금속 성분이 서로 혼재된 상태로 활성탄에 담지된 것을 특징으로 하는 실시예 1과 관련된 흡착재의 자외선(UV) 조사에 의한 가스 흡착 성능 회복 능력을 평가하였다.
즉, 소정 사이즈의 원통형 컬럼에 실시예 1, 비교예 1 또는 비교예 2의 흡착재를 충전하였다. 그리고, 공기에 10 ppm의 아세트알데히드 가스를 혼입시킨 시험용 가스를 실온 조건하에서 상기 컬럼에 통과시키고, 가스 크로마토그래피 장치에 의한 분석 값에 근거하여 아세트알데히드 가스 제거율(％)이 40~45％가 될 때까지 각 흡착재의 성능을 열화 시켰다.
그 다음에, 각 컬럼에서 흡착재를 꺼내고 산화 티탄을 여기시킬 수 있는 파장 영역의 UV 광을 상기 흡착재에 6시간 조사하였다.
상기 UV 광 조사 처리 후, 다시 컬럼에 흡착재를 되돌리고, 상기 시험 가스를 컬럼에 도입시켜, 실온 조건하에서 아세트알데히드 가스 제거율을 가스 크로마토그래피 장치에 의하여 측정하였다. 결과를 표 1 및 도 2에 나타내었다. 또한, 표 1에서 회복 정도는 UV 광 조사 직후의 아세트알데히드 제거율(％)에서 UV 광 조사전(상기 열화 처리 후)의 아세트알데히드 제거율(％)을 단순하게 뺀 수치이다.
| 아세트알데히드 제거율 (％) | 회복 정도 (2)－(1) |
||
| UV 광 조사전 (1) | UV 광 조사 후 (2) | ||
| 실시예 1 | 43 | 94 | 51 |
| 비교예 1 | 44 | 69 | 26 |
| 비교예 2 | 43 | 49 | 6 |
표 1 및 도 2가 나타내는 결과로부터 분명한 것은, 실시예 1과 관련된 흡착재는 상기 UV 광 조사 후에 아세트알데히드 제거율이 94％까지 회복되었다. 한편, 비교예 1 및 비교예 2와 관련된 흡착재는 이와 같은 높은 회복을 인정받지 못했다.이것은 광촉매와 알칼리 금속 성분이 서로 혼재된 상태로 활성탄에 담지된 실시예 1의 흡착재는 흡착된 아세트알데히드가 알칼리 금속 성분과 광촉매에 의하여 분해되어 알칼리 금속 성분의 흡착 활성이 재생된 것을 나타내는 것이다. 따라서, 본 발명의 흡착재에 의하면 뛰어난 내구성(장수명성)을 실현할 수 있다.
＜참고예＞
다음에 참고 시험으로서 상기 비교예 1과 같은 제조 프로세스(즉 수산화 나트륨 등의 알칼리 금속 화합물은 미첨가)에 의하여 산화 티탄의 담지량이 상이한 복수의 흡착재를 제조하였다.
구체적으로는, 사용되는 야자껍질 활성탄 양을 100 중량％으로 했을 때의 상기 활성탄에 담지되는 산화 티탄 양을, 야자껍질 활성탄 사용량의 0.2 중량％(비교예 3), 0.6 중량％(비교예 4, 즉 비교예 1과 동일한), 1.2 중량％(비교예 5), 및 2.0 중량％(비교예 6)에 해당하는 양으로 하는 총 4 종류의 흡착재를 제조하였다. 아울러 산화 티탄을 담지시키지 않은 활성탄뿐인 흡착재를 제조하였다(비교예 7).
이와 같이, 상기 5 종류의 흡착재(비교예 3~7)를 이용하여 상기 성능 평가 시험(1)과 동일한 시험을 실시하였다. 결과를 표 2 및 도 3에 나타내었다.
표 2 및 도 3이 나타내는 결과로부터 분명한 것은, 활성탄 양을 100 중량％으로 했을 때의 바람직한 광촉매 담지량(함유 비율)은 상기 활성탄 사용량의 약 0.2~2.0 중량％에 해당하는 양인 것을 알 수 있다. 본 참고예에 있어서 특히 바람직하게는 0.4~1.2 중량％(예를 들면, 0.6~0.8 중량％ 정도)이었다.
| 아세트알데히드 제거율 (％) |
회복 정도 (2)－(1) |
산화 티탄량 (중량％) |
알칼리 성분량 (중량％) |
||
| UV 광 조사전 (1) | UV 광 조사 후 (2) | ||||
| 비교예 7 | 46 | 49 | 3 | 0 | 0 |
| 비교예 3 | 47 | 59 | 12 | 0.2 | 0 |
| 비교예 4 | 44 | 69 | 25 | 0.6 | 0 |
| 비교예 5 | 43 | 65 | 22 | 1.2 | 0 |
| 비교예 6 | 45 | 52 | 7 | 2 | 0 |
＜성능 평가 시험(2)＞
다음으로, 소정의 함유율로 알칼리 금속 성분을 포함하는 활성탄에 대해서, 첨가하는 산화 티탄량을 변화시켰을 때 가스 흡착 성능 회복 능력의 변화를 조사하였다. 즉, 상기 실시예 1과 동일한 제조 프로세스에 의하여 상기 활성탄 양에 대한 산화 티탄 담지량이 상이한 복수의 흡착재를 제조하였다. 이때, 상기 제조 프로세스에 있어서 광촉매와 동시에 담지되는 알칼리 금속 성분에 대하여는, 상기 활성탄 양에 대한 알칼리 금속 성분의 담지량을 일정하게 하였다.
구체적으로는, 사용되는 야자껍질 활성탄 양을 100 중량％으로 했을 때 상기 활성탄에 담지되는 알칼리 금속 성분(Na이온)의 양을 1.9~2.1 중량％에 해당하는 양의 범위가 되도록 설정하고, 상기 활성탄에 담지되는 산화 티탄량을 0.2 중량％(실시예 2), 0.6 중량％(즉, 상술한 실시예 1), 1.2 중량％(실시예 3), 2.0 중량％(실시예 4), 및 2.3 중량％(실시예 5)에 해당하는 양으로 하는 총 5 종류의 흡착재를 제조하였다.
상기 5 종류의 흡착재를 이용하여 상기 성능 평가 시험(1)과 동일한 시험을 실시하였다. 결과를 표 3 및 도 4에 나타내었다.
표 3 및 도 4에 나타내는 결과로부터 분명한 것은, 활성탄에 광촉매 및 알칼리 금속 성분을 담지시킨 흡착재와 관련하여, 상기 활성탄 양을 100 중량％으로 했을 때 2.0 중량％에 해당하는 알칼리 금속 성분을 담지시킨 경우에 있어서의 바람직한 광촉매 담지량(함유 비율)은 상기 활성탄 사용량의 약 0.2~2.0 중량％에 해당하는 양인 것을 알 수 있다. 본 시험 결과에 있어서 특히 바람직하게는 0.4~1.2 중량％(예를 들면, 0.6~1.2 중량％정도)이었다.
| 아세트알데히드 제거율 (％) |
회복 정도 (2)－(1) |
산화 티탄량 (중량％) |
알칼리 성분량 (중량％) |
||
| UV조사전 (1) | UV조사 후 (2) | ||||
| 실시예 2 | 44 | 74 | 30 | 0.2 | 1.9 |
| 실시예 1 | 43 | 94 | 51 | 0.6 | 2.0 |
| 실시예 3 | 42 | 90 | 48 | 1.2 | 2.1 |
| 실시예 4 | 45 | 60 | 15 | 2 | 1.9 |
| 실시예 5 | 44 | 49 | 5 | 2.3 | 2.0 |
＜성능 평가 시험(3)＞
다음으로, 소정의 함유율로 산화 티탄을 함유하는 활성탄에 대해서, 첨가하는 알칼리 금속 화합물량을 변화시켰을 때의 가스 흡착 성능 회복 능력의 변화를 조사하였다. 즉, 상기 실시예 1과 동일한 제조 프로세스에 의하여, 사용되는 소정량의 야자껍질 활성탄에 대한 알칼리 금속 성분의 담지량이 상이한 복수의 흡착재를 제조하였다. 이때, 상기 제조 프로세스에 있어서 알칼리 금속 성분과 동시에 담지되는 산화 티탄에 대하여는, 소정의 활성탄 양에 대한 산화 티탄 담지량을 일정으로 하였다.
구체적으로는, 사용되는 야자껍질 활성탄 양을 100 중량％으로 하였을 때 상기 활성탄에 담지되는 산화 티탄량을 0.6 중량％에 해당하는 양으로 설정하고, 상기 활성탄에 담지되는 알칼리 금속 성분을 1.0 중량％(실시예 6), 2.0 중량％(즉 상기 실시예 1), 3.0 중량％(실시예 7), 4.0 중량％(실시예 8), 및 6.0 중량％(실시예 9)에 해당하는 양으로 하여 총 5 종류의 흡착재를 제조하였다. 또한, 아울러 알칼리 금속 성분을 담지시키지 않은 흡착재(즉, 상술의 비교예 1)를 비교 대상으로 하였다.
상기 6 종류의 흡착재를 이용하여 상기 성능 평가 시험(1)과 동일한 시험을 실시하였다. 결과를 표 4 및 도 5에 나타내었다.
표 4및 도 5에 나타내는 결과로부터 분명한 것은, 활성탄에 광촉매 및 알칼리 금속 성분을 담지시킨 흡착재와 관련하여, 상기 활성탄 양을 100 중량％으로 했을 때 0.6 중량％에 해당하는 산화 티탄을 담지시킨 경우에, 상기 활성탄 양에 대한 알칼리 금속 성분 담지량이 1 중량％ 이상의 범위이면 회복 정도는 거의 일정하고 충분한 광 재생 능력을 유지한다. 따라서, 상기 경우에 있어서의 바람직한 알칼리 금속 성분 담지량(함유 비율)은 상기 활성탄 사용량의 약 1 중량％ 이상인 것을 알 수 있다.
| 아세트알데히드 제거율 (％) |
회복 정도 (2)－(1) |
산화 티탄량 (중량％) |
알칼리 성분량 (중량％) |
||
| UV 광 조사전 (1) | UV 광 조사 후 (2) | ||||
| 비교예 1 | 44 | 69 | 25 | 0.6 | 0 |
| 실시예 6 | 44 | 92 | 48 | 0.6 | 1.0 |
| 실시예 1 | 43 | 94 | 51 | 0.6 | 2.0 |
| 실시예 7 | 42 | 92 | 50 | 0.6 | 3.0 |
| 실시예 8 | 43 | 91 | 48 | 0.6 | 4.0 |
| 실시예 9 | 41 | 89 | 48 | 0.6 | 6.0 |
＜성능 평가 시험(4)＞
나아가 활성탄에 광촉매 및 알칼리 성분을 담지시켰을 때, 알칼리 성분 차이에 의한 가스 흡착 성능 회복 능력의 차이를 조사하였다. 즉 상기 실시예 1과 동일한 제조 프로세스에 의하여, 알칼리 성분으로서 염기성이 다른 복수의 알칼리 금속 화합물, 또는 알칼리 금속 화합물이 아닌 휘발성 알칼리 성분 등 여러가지 성질이 다른 알칼리 성분을 선택하여 복수의 흡착재를 제조하였다.
구체적으로는, 실시예 1에서의 제조 프로세스에 의하여 알칼리 금속 성분으로서 이용한 수산화 나트륨 대신에 수산화 칼륨(실시예 10), 탄산칼륨(실시예 11), 탄산수소칼륨(실시예 12)을 이용하여, 상기 알칼리 금속 성분의 종류를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 제조 프로세스 및 중량비에 따라, 광촉매와 알칼리 금속 성분이 담지된 흡착재를 제조하였다. 또, 아울러 실시예 1과 관련된 흡착재를 제조하였다.
나아가 상기 실시예 1와 관련된 제조 프로세스에 의하여, 수산화 나트륨 대신에 암모니아수(비교예 8)를 이용하여 상기 알칼리 성분의 종류를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 제조 프로세스 및 중량비에 따라, 광촉매와 알칼리 성분(암모니아)이 담지된 흡착재를 제조하였다.
이러한 경우에, 산화 티탄 담지량 및 알칼리 성분 담지량은 활성탄 양을 100중량％으로 했을 때, 0.6 중량％ 및 2.0 중량％에 해당하는 양이 되도록 조제하였다. 또한 비교를 위하여, 어떠한 알칼리 성분도 가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일한 제조 프로세스에 의하여 제조한 흡착재(즉, 상술하는 비교예 1)를 제조하였다.
상기 6 종류의 흡착재를 이용하여 상기 성능 평가 시험(1)과 동일한 시험을 실시하였다. 결과를 표 5 및 도 6에 나타내었다.
표 5 및 도 6에 나타내는 결과로부터 분명한 것은, 알칼리 성분으로서 알칼리 금속 화합물을 선택했을 경우, 즉 수산화 나트륨(실시예 1), 수산화 칼륨(실시예 10), 탄산칼륨(실시예 11), 및 탄산수소칼륨(실시예 12)을 사용했을 경우는, 알칼리 성분을 함유하지 않는 흡착재(비교예 1) 및 알칼리 성분으로서 암모니아수를 사용한 흡착재(비교예 8)와 비교하여 현저하게 높은 회복 성능을 나타냈다. 이것으로부터, 본 발명의 실시에 채용되는 알칼리 성분으로는 염기성의 정도, 즉 강염기 화합물 또는 약염기 화합물인 것에 상관없는 알칼리 금속 화합물을 들 수 있고, 어떠한 일종의 알칼리 금속 화합물이라도 충분한 회복 효과를 발휘할 수 있다. 예를 들면 바람직한 알칼리 성분으로서 나트륨 또는 칼륨의 수산화물, 탄산수소염, 탄산염 또는 규산염 등의 알칼리 금속 화합물을 들 수 있다. 또한, 이러한 알칼리 금속 화합물을 사용했을 경우에 암모니아수를 사용했을 경우(비교예 8)보다 회복 성능이 우수하므로, 보다 바람직한 알칼리 성분은 비휘발성 알칼리 성분이다.
| 사용한 알칼리 성분 | 아세트알데히드 제거율 (％) |
회복 정도 (2)－(1) |
||
| UV조사전 (1) | UV조사 후 (2) | |||
| 실시예 1 | 수산화 나트륨 | 43 | 94 | 51 |
| 실시예 10 | 수산화 칼륨 | 44 | 93 | 49 |
| 실시예 11 | 탄산칼륨 | 43 | 92 | 49 |
| 실시예 12 | 탄산수소칼륨 | 45 | 92 | 47 |
| 비교예 8 | 암모니아수 | 45 | 80 | 35 |
| 비교예 1 | 없음 | 44 | 69 | 25 |
＜흡착재의 제조예(2)＞
다음으로, 광촉매와 알칼리 금속 성분뿐만 아니라 알데히드 흡착용 물질을 더 포함하는 흡착재를 제조하였다.
즉, 알데히드 흡착용 물질로서의 p－아미노 안식향산염을 전체의 약 4 중량％에 해당하는 양을 상기 활성탄에 침지법으로 담지시켜서, p－아미노 안식향산 담지 활성탄을 제조하였다. 그 다음에, 상기 p－아미노 안식향산 담지 활성탄(A)과 실시예 1에 관련된 흡착재(B)를 중량비 A：B가 7：3이 되도록 혼합하여, 실시예 13와 관련된 흡착재를 제조하였다.
또, 비교 대상으로서, 상기 실시예 1와 관련된 흡착재 대신에 상기 비교예 2와 관련된 흡착재(즉, 광촉매인 산화 티탄이 담지되어 있지 않은 흡착재)를 사용하여 상기와 동일한 중량비로 p－아미노 안식향산 담지 활성탄과 혼합하여 비교예 9와 관련된 흡착재를 제조하였다.
＜성능 평가 시험(5)＞
상기와 같이 제조한 실시예 13 및 비교예 9의 흡착재를 이용하여 자외선 (UV) 조사에 의한 가스 흡착 성능 회복 능력을 평가하였다.
즉, 본 시험에서는 시험 대상 흡착재 40 g을 평판 모양의 필터 케이스에 충전하여 간이 필터를 제작하였다. 상기 간이 필터를 1 m3 용적의 챔버 박스에 수용시키고, 사단법인 일본 전기 공업회의 JEM1467에 의하여 가스 흡착 성능(제거율)을 측정하였다.
구체적으로는, 챔버 박스 내에 소정량의 담배 연기를 포함한 가스를 주입하고, 팬으로 잘 교반시킨 후에 챔버 박스 내의 가스 농도를 측정하여, 담배 5 개피 에 해당하는 연기에 포함되어 있는 가스 성분으로 환산하여 종합 제거율로서 산출하였다. 상기 처리를 12회 반복하는 것에 의하여, 각 흡착재(실시예 13, 비교예 9)의 열화의 정도를 조사하였다. 이 반복의 과정에 있어서, 상기 처리를 3회(사이클수 3) 반복한 후(환산 담배 갯수가 5×3=15개), 6회(사이클수 6) 반복한 후(환산 담배 갯수：30개) 및 9회(사이클수 9) 반복한 후(환산 담배 갯수：45개)의 시점에서, 산화 티탄을 여기시킬 수 있는 파장 영역의 UV 광을 흡착재에 6시간 조사하였다. 상기 조사 후의 가스 흡착 처리(즉, 사이클수 4, 7, 10)의 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에서 도시한 그래프로부터 분명한 것은, 비교예 9와 관련된 흡착재는 UV 광 조사에 영향을 받지 않고 서서히 가스 흡착 능력이 저하되어 10 사이클 후에는 55％ 정도까지 제거율이 저하되었다.
한편, 광 재생 능력을 가지는 실시예 13과 관련된 흡착재는 UV 광 조사에 의해 현저하게 가스 흡착 능력이 회복하고 장수명을 실현했다. 즉, 10 사이클 후에도 70~75％의 제거율을 유지하고 있었다.
＜성능 평가 시험(6)＞
나아가 알칼리 금속 성분과 광촉매가 담지되어 있는 다공질기재와 알데히드 흡착용 물질이 담지되어 있는 다공질기재와의 배합비를 다양하게 변화시킨 흡착재를 제조하여 가스 흡착 성능 및, UV 광 조사에 의한 가스 흡착 성능 회복 능력을 평가하였다.
즉, 상기 실시예 13과 동일한 제조 프로세스(흡착재의 제조예(2))에 의하여, 상기 p－아미노 안식향산 담지 활성탄(A)와 실시예 1과 관련된 흡착재(B)를, 중량비 A：B가 9：1(실시예 14), 7：3(즉 상기 실시예 13), 1：9(실시예 15)가 되도록 혼합하여 총 3 종류의 흡착재(실시예 13~15)를 제조하였다.
또한, 상기 p－아미노 안식향산 담지 활성탄(A)과 상기 실시예 4와 관련된 흡착재(C)를 혼합한 흡착재에 대해서도 제조하였다.
즉, 상기 실시예 13과 관련된 제조 프로세스에 대해 조제한 상기 p－아미노 안식향산 담지 활성탄(A)과 실시예 4와 관련된 흡착재(C)를 중량비 A：C가 9：1(실시예 16), 5：5(실시예 17), 1：9(실시예 18)가 되도록 혼합하여 총 3 종류의 흡착재(실시예 16~18)를 제조하였다. 또한 비교를 위하여, 상기 p－아미노 안식향산 담지 활성탄(A)을 혼합하고 있지 않는 실시예 4와 관련된 흡착재를 제조하였다.
이렇게 얻어진 흡착재에 있어서의 p－아미노 안식향산 담지 활성탄(A), 및 실시예 1 또는 4와 관련된 흡착재(B 또는 C)의 배합비(중량％)를 표 6에 나타내었다. 맞추고, 흡착재 전체(즉, A＋B, 또는 A＋C)에 대한 산화 티탄 함유율(중량％) 및 알칼리 금속 성분 함유율(중량％) 에 대해서도 표 6에 나타내었다.
| 배합비(중량％) | 산화 티탄 함유율 (중량％) |
알칼리 금속 성분 함유율 (중량％) |
||
| p－아미노 안식향산 담지 활성탄 (A) |
실시예 1, 또는 실시예 4와 관련된 흡착재 (B 또는 C) |
|||
| 실시예 14 | 90 | 10 | 0.04 | 0.11 |
| 실시예 13 | 70 | 30 | 0.06 | 0.33 |
| 실시예 15 | 10 | 90 | 0.37 | 0.99 |
| 실시예 16 | 90 | 10 | 0.2 | 0.19 |
| 실시예 17 | 50 | 50 | 1 | 0.95 |
| 실시예 18 | 10 | 90 | 1.8 | 1.71 |
| 실시예 4 | 0 | 100 | 2 | 1.9 |
이렇게 하여 상기 7 종류의 흡착재(실시예 4, 13~18)를 이용하여 상기 성능 평가 시험(5)과 동일하게 사단법인 일본 전기 공업회의 JEM1467에 의하여 가스 흡착 성능(제거율)을 측정하였다.
구체적으로는, 상기 성능 평가 시험(5)과 동일한 평가 장치 내에 각 흡착재(실시예 4, 13~18)를 설치하고, 상기 평가 장치 내에 소정량의 담배 연기를 포함한 가스를 주입함으로써, 흡착재에 상기 가스를 흡착시키는 처리를 3회(사이클수 3) 반복하였다(환산 담배 갯수：15개). 그 후, 평가 장치 내의 가스 농도를 측정하고, 상기 성능 평가 시험(5)과 동일한 방법에 의하여 종합 제거율(％)을 산출하였다. 상기 사이클수 3의 종합 제거율의 결과를 표 7에 나타내는 것과 동시에, 상기 결과와 흡착재 전체에 대한 산화 티탄 함유율(％)과의 관계를 도 8에 나타내었다.
| 종합 제거율(％) | 회복 정도(％) | |
| 실시예 14 | 65 | 1 |
| 실시예 13 | 73 | 4 |
| 실시예 15 | 75 | 4 |
| 실시예 16 | 74 | 4 |
| 실시예 17 | 70 | 5 |
| 실시예 18 | 65 | 5 |
| 실시예 4 | 58 | 5 |
도 8에 나타난 결과로부터 분명한 것은, 알칼리 금속 성분 및 광촉매를 담지시킨 다공질기재와 알데히드 흡착용 물질이 담지된 다공질기재를 혼합하여 제작한 흡착재와 관련하여, 뛰어난 가스 흡착 성능을 나타내는 바람직한 산화 티탄 함유율은 0.03 중량％ 이상 1.8 중량％ 이하인 것을 알 수 있다. 상기 산화 티탄 함유율이 1.8 중량％보다 너무 큰 경우에는, 상대적으로 흡착재에서의 알데히드 흡착용 물질의 절대량이 부족하여 알데히드 제거율이 저하함에 따라 종합 제거율이 저하되었다고 생각된다. 또한, 상기 산화 티탄 함유율이 0.03 중량％보다 너무 작은 경우에는, 산화 티탄과 아울러 알칼리 금속 성분의 함유율도 저하하므로 아세트산 가스 등의 산성 가스 제거율이 저하함에 따라 종합 제거율이 저하되었다고 생각된다
다음으로, UV 광 조사에 의한 흡착재의 가스 흡착 성능 회복 능력을 평가하기 위해서, 각 흡착재(실시예 4, 13~18)의 UV 광 조사 후의 가스 흡착 성능을 측정하였다.
구체적으로는, 상기 성능 평가 시험에 있어서 사이클수 3(환산 담배 갯수：15개)의 가스 흡착 후 각 흡착재(실시예 4, 13~18)에 대하여, 산화 티탄을 여기시킬 수 있는 파장역의 UV 광을 6시간 조사하고, 상기 조사 후의 흡착재로 다시 가스 흡착 처리(즉, 사이클수 4)를 실시하여 종합 제거율(％)을 산출하였다. 상기 시험 에 의해 산출한 UV 광 조사 후의 종합 제거율(％)(즉, 사이클수 4의 제거율)에서 UV 광 조사 전의 종합 제거율(％)(즉, 사이클수 3의 제거율)를 단순하게 뺀 수치를 회복 정도(％)로서 산출하였다. 상기 회복 정도의 결과를 표 7, 및 도 9에 나타내었다.
도 9에 나타내는 결과로부터 분명한 것은, 알칼리 금속 성분 및 광촉매를 담지시킨 다공질기재와 알데히드 흡착용 물질이 담지된 다공질기재를 혼합하여 제작한 흡착재와 관련하여, 산화 티탄 함유율이 대체로 0.06 중량％ 이상으로 양호한 회복 정도를 나타내는 것을 알 수 있다.
위에서 설명한 것처럼, 본 발명의 흡착재는 알칼리 금속 화합물(알칼리 금속 성분)과 광촉매가 서로 혼재된 상태로 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 담지되어 있는 것으로, 흡착된 가스종, 특히 포름알데히드와 같은 저급 알데히드를 상기 알칼리 금속 성분에 접하여 존재하는 광촉매에 의해서 효율적으로 분해·제거될 수 있다. 이 때문에, 장기간에 걸쳐 높은 흡착 능력(특히 저급 알데히드, 산성 가스 등의 알칼리 금속 성분에 흡착되기 용이한 가스 종에 대한 흡착 능력)을 유지할 수 있다. 이 때문에, 상기 흡착재를 사용함으로써, 장기간에 걸쳐 높은 가스 흡착 능력을 유지할 수 있는 공기 청정 장치(가스 흡착 장치)를 제공할 수 있다.
1: 공기 청정 장치 2: 케이스
2A: 배출부 3: 집진 필터
4: 가스 성분 제거부 7: 광원 부
7A: 램프 8: 송풍용 팬
2A: 배출부 3: 집진 필터
4: 가스 성분 제거부 7: 광원 부
7A: 램프 8: 송풍용 팬
Claims (16)
- 적어도 일종의 가스 종을 흡착할 수 있는 다공질기재를 포함하는 흡착재에 있어서,
적어도 1종의 알칼리 금속 화합물과 적어도 1종의 광촉매가 서로 혼재된 상태로 상기 다공질기재에 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 흡착재. - 제1항에 있어서,
상기 담지되어 있는 광촉매는 평균 입자 지름이 100nm 이하의 산화 티탄 입자인 흡착재. - 제1항에 있어서,
상기 담지되어 있는 알칼리 금속 화합물은 비휘발성 알칼리 성분으로 존재하는 흡착재. - 제1항에 있어서,
상기 담지되어 있는 알칼리 금속 화합물은 나트륨 및／또는 칼륨의 수산화물, 탄산수소염, 탄산염 또는 규산염인 흡착재. - 제1항에 있어서,
상기 알칼리 금속 화합물과 상이한 저급 알데히드 가스를 흡착하는 적어도 1종의 다른 흡착용 물질을 더 포함하는 흡착재. - 적어도 일종의 가스 종을 흡착할 수 있는 다공질기재에 적어도 1종의 알칼리 금속 화합물과 적어도 1종의 광촉매가 혼재하는 상태인 혼합 재료를 공급하는 것,
상기 공급된 혼합 재료 중의 상기 알칼리 금속 화합물 및 상기 광촉매를 상기 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내벽면에 담지시키는 것,
을 포함하는 상기 알칼리 금속 화합물과 광촉매가 서로 혼재된 상태로 상기 다공질기재에 담지된 흡착재의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 혼합 재료로서 수용성 알칼리 금속 화합물을 포함하는 수용액에 광촉매로부터 완성되는 입자를 분산시켜 제조되는 졸을 사용하여, 상기 졸을 상기 다공질기재의 세공 내에 공급하는 흡착제의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 광촉매로서 평균 입자 지름이 100nm 이하의 산화 티탄 입자를 사용하는 흡착제의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 다공질기재의 중량을 100 중량％으로 했을 때 상기 알칼리 금속 화합물의 함유 비율이 적어도 1 중량％이고, 한편, 상기 다공질기재의 중량을 100 중량％으로 했을 때 상기 광촉매의 함유 비율이 0.2~2 중량%가 되도록, 상기 혼합 재료를 상기 다공질기재의 세공 내에 공급하는 흡착제의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 다공질기재로서 BET법에 의한 비표면적이 900 m2／g 이상인 활성탄을 사용하는 흡착제의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 담지하고 있는 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내에, 또는 상기 알칼리 금속 화합물 및 광촉매를 담지하고 있지 않는 다공질기재의 외표면 및／또는 세공 내에, 상기 알칼리 금속 화합물 이외에 저급 알데히드 가스를 흡착할 수 있는 적어도 1종의 흡착용 물질을 공급하는 것을 더 포함하는 흡착제의 제조 방법. - 제1항의 흡착재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정 장치.
- 제6항의 흡착제 제조 방법에 의하여 제조된 흡착재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정 장치.
- 제1항의 흡착재에 처리 대상의 공기를 도입하는 것을 특징으로 하는, 공기 청정 방법.
- 제6항의 흡착제 제조 방법에 의하여 제조된 흡착재에 처리 대상의 공기를 도입하는 것을 특징으로 하는 공기 청정 방법.
- 제14항 또는 제15항에 있어서,
적어도 저급 알데히드 가스 또는 산성 가스를 포함한 공기를 상기 흡착재에 도입하는 공기 청정 방법.
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Cited By (3)
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| KR102129457B1 (ko) * | 2013-09-13 | 2020-07-03 | 도레이 카부시키가이샤 | 가스 흡착제 및 가스 흡착 시트 및 에어 필터 |
| JP6816258B2 (ja) * | 2017-03-21 | 2021-01-20 | 株式会社キャタラー | アルデヒド除去用吸着剤及び脱臭材並びにそれらの製造方法 |
| CN107349744A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-11-17 | 无锡风正科技有限公司 | 一种复配型甲醛吸附材料及其制备方法 |
| CN108273344A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-07-13 | 张世红 | 一种集成型有机废气处理装置 |
| ES2880409T3 (es) * | 2018-07-05 | 2021-11-24 | Taurus Res And Development S L U | Filtro de aire para eliminar COV de tipo aldehído del aire interior |
| CN111715301B (zh) * | 2019-03-19 | 2023-09-08 | 株式会社东芝 | 光催化剂制品 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3547224B2 (ja) * | 1995-08-21 | 2004-07-28 | 富士電機システムズ株式会社 | 汚染物質除去用の光触媒シート |
| JPH09182782A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Goyo Paper Working Co Ltd | 消臭シート |
| JP4011705B2 (ja) * | 1996-12-10 | 2007-11-21 | Ｔｏｔｏ株式会社 | 光触媒配合物と光触媒含有物並びに光触媒機能発揮材およびその製造方法 |
| JP4385439B2 (ja) * | 1999-05-18 | 2009-12-16 | 株式会社エクォス・リサーチ | 車載用活性炭フィルタ |
| JP4726360B2 (ja) * | 2001-09-04 | 2011-07-20 | 株式会社キャタラー | 吸着材 |
| JP3823807B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2006-09-20 | 東芝ライテック株式会社 | 脱臭装置 |
| EP2314375A1 (en) * | 2001-12-21 | 2011-04-27 | Showa Denko K.K. | Photocatlyst particles comprising a condensed phosphate |
| CN1386578A (zh) * | 2002-04-08 | 2002-12-25 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 用于脱除含醛气体的活性碳纤维的制备方法 |
| JP2004216255A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 脱臭素子、その製造方法、および脱臭素子を用いた冷凍サイクル装置 |
| CN1218778C (zh) * | 2003-08-28 | 2005-09-14 | 上海交通大学 | 负载型光催化净化网块的制备方法 |
| JP2006007156A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Toray Ind Inc | 機能性コーティング膜およびその製造方法 |
| JP5037843B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-10-03 | 日本無機株式会社 | 光触媒担持ガス吸着ろ材の製造方法 |
| US7316732B2 (en) * | 2005-07-14 | 2008-01-08 | Access Business Group International Llc | Air treatment filter and related method |
| JP2007275292A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Bridgestone Corp | 消臭フィルタ及び消臭装置 |
| CN101244383A (zh) * | 2008-03-13 | 2008-08-20 | 同济大学 | 一种活性炭负载二氧化钛光催化剂的制备方法 |
-
2011
- 2011-02-17 JP JP2011032453A patent/JP5809417B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2011-03-03 CN CN201110098622.9A patent/CN102188955B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230061640A (ko) * | 2021-10-28 | 2023-05-09 | 건국대학교 산학협력단 | 광 에너지에 의해 재생 가능한 휘발성 유기화합물 흡착제, 흡착 필터 및 이의 제조방법 |
| FR3128887A1 (fr) * | 2021-11-10 | 2023-05-12 | Fabrice Mendez | Matériau filtrant et son application |
| WO2023084448A1 (en) * | 2021-11-10 | 2023-05-19 | Fabrice Mendez | Filter material and use thereof |
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