WO2011152338A1 - 光触媒材料による分解除去方法 - Google Patents

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titanium
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photocatalyst
gas
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輝樹 高安
照男 新井
金児 小野田
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株式会社昭和
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Definitions

  • the present invention relates to a method for decomposing and removing harmful substances in a gas phase and a liquid phase by using a photocatalytic material.
  • Titanium oxide photocatalyst materials that can decompose harmful substances in the atmosphere and water quality only by light irradiation are attracting worldwide attention and are expected to be applied in various fields.
  • the crystal structure of this titanium oxide includes rutile type, anatase type, etc., among which the anatase type is known to have high photocatalytic properties.
  • this titanium oxide photocatalyst fine particles having a particle size of several to several tens of nanometers are used in order to obtain a large surface area.
  • the method of coating is used.
  • the material of the present invention shows high activity compared to conventional photocatalyst materials, but has not been able to exert its effect sufficiently in fields where rapid decomposition of harmful substances in the gas phase or liquid phase is required. .
  • a technique for decomposing and removing harmful substances using the oxidizing power of hydrogen peroxide is 0.1 to 10% by weight, more preferably, to a gas-permeable porous material such as silica gel, zeolite, activated carbon and the like.
  • a technology that contains 1 to 5% by weight of hydrogen peroxide or alkali-containing hydrogen peroxide and oxidizes harmful gases with the oxidizing power of hydrogen peroxide has been disclosed. Therefore, it was necessary to use high-concentration hydrogen peroxide, which is highly toxic and corrosive and has an impact on the environment.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2000-70968 discloses a technique for decomposing and removing harmful substances by adding a photocatalyst obtained by conventional coating, ozone, and hydrogen peroxide.
  • it is necessary to coexist ozone and hydrogen peroxide because the effect of decomposition and removal by the photocatalyst is insufficient if only hydrogen peroxide is added without adding ozone.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-35140 is based on the fact that contaminants such as fenitrotitanium are not only contaminated with photocatalyst particles and hydrogen peroxide but also irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 28 to 45 kHz. A technique for removing the is disclosed.
  • JP2010-22958 when degrading a hardly decomposable agricultural chemical component with a photocatalyst, after adjusting the pH to 6 or more, ozone is 10 ppm to 50 ppm, oxygen is 5 ppm to 30 ppm, and hydrogen peroxide is added.
  • ozone 10 ppm to 50 ppm
  • oxygen is 5 ppm to 30 ppm
  • hydrogen peroxide is added.
  • sulfur oxides and nitrogen oxides that cause acid rain are generated in large quantities in the process of burning fossil fuels such as coal-fired power plants.
  • a technique for removing sulfur oxide a technique in which lime water slurry is used to react with sulfur oxide gas and removed as calcium sulfate (gypsum) is often used.
  • gypsum calcium sulfate
  • ammonia catalytic reduction techniques for reducing nitrogen oxides using ammonia are employed.
  • the lime slurry method and ammonia catalytic reduction method are expensive in removing sulfur oxides and nitrogen oxides that are generated in large amounts in the process of burning fossil fuels such as coal-fired power plants, and the ammonia used is harmful. There was a problem such as.
  • an object of the present invention is to decompose and remove a new harmful substance that can be sufficiently dealt with by using a photocatalytic material even in a field where it is required to quickly decompose and remove the harmful substance in the gas phase or liquid phase.
  • the goal is to provide new techniques that can be used.
  • the goal is to provide a new method for efficiently removing a large amount of sulfur oxides and nitrogen oxides generated in the process of burning fossil fuels such as coal-fired power plants.
  • the present inventors have made it possible to promptly remove harmful substances in the gas phase and liquid phase by coexisting a photocatalyst material and a dilute hydrogen peroxide solution with an extremely low environmental load.
  • the present inventors have found a technology having decomposability that can be applied even in a field that requires decomposition.
  • This technology can also be applied to flue gas desulfurization and denitrification technology for plants that burn fossil fuels such as coal-fired power plants that generate large amounts of nitrogen oxides and sulfur oxides in the gas phase.
  • an amine compound specifically an amine compound selected from triethanolamine, methylamine, morpholine, etc., is used in the primary side apparatus that selectively removes extremely high concentration of nitrogen oxides.
  • the photocatalytic material is formed of titanium nitride on the surface of titanium metal or titanium alloy and then anodized to form a large amount of crystalline titanium oxide, particularly anatase type titanium oxide having high photocatalytic activity. It has been found that it is preferable to use a photocatalyst with a large amount.
  • the present invention has been completed based on such knowledge.
  • the present invention is a decomposition technique capable of quickly decomposing harmful substances in the gas phase and liquid phase described below.
  • Item 1 A method for decomposing and removing a photocatalyst material, wherein the photocatalyst material and a dilute hydrogen peroxide solution coexist, thereby decomposing harmful substances in the gas phase and liquid phase very efficiently and quickly.
  • Item 2. Item 2. The photocatalyst material according to Item 1, wherein the photocatalyst material is a photocatalyst material having a crystalline titanium oxide film obtained by forming titanium nitride on the surface of titanium metal or a titanium alloy and then anodizing the metal catalyst. Decomposition and removal method using photocatalytic material.
  • Item 3. Item 3.
  • an amine compound aqueous solution is used as an agent for removing nitrogen oxides as a primary side device
  • Item 6 The method according to Item 5, wherein the amine compound is a compound selected from triethanolamine, methylamine and morpholine.
  • Item 7. The method according to Item 5 or 6, wherein sulfuric acid is produced from sulfur oxide, which is a harmful substance in the gas phase.
  • Photocatalytic material As the photocatalytic material used in the present invention, titanium oxide having high activity and stability is preferable. When a titanium oxide photocatalyst is irradiated with near-ultraviolet rays of 400 nm or less, holes are generated in the valence band and electrons are generated in the conduction band, and a redox reaction occurs.
  • anatase-type titanium oxide has an energy level in the conduction band that is more precious than the rutile type, so electrons excited in the conduction band contribute to the reaction efficiently. , Higher than the rutile type.
  • the conventional photocatalyst technology employs fine particle titanium oxide, it is coated on various substrates using a binder, and there is almost no titanium oxide exposed to the surface, resulting in extremely low photocatalytic activity. It was.
  • the inventor of the present invention chemically changed the titanium metal surface and heat-treated the titanium metal in nitrogen gas in order to efficiently produce an anatase-type titanium oxide film having a high photocatalytic activity on the surface.
  • titanium nitride After forming titanium nitride on the surface, we succeeded in creating a highly active photocatalytic material by anodizing, but at the industrial level, harmful substances in the gas phase and liquid phase It could not be said that it was still effective enough to quickly decompose.
  • the present inventor has made a high degree of research by conducting intensive research and performing anodization after forming titanium nitride on the surface of titanium metal by heat treatment in nitrogen gas. It has been found that when the photocatalytic material having activity is used in the presence of a dilute hydrogen peroxide solution of 1% by weight (10000 ppmW) or less, the decomposition efficiency is remarkably increased.
  • an amine compound aqueous solution that removes nitrogen oxides is used as a primary device for removing large amounts of sulfur oxides and nitrogen oxides generated in the process of burning fossil fuels such as coal-fired power plants.
  • a photocatalytic material having high activity was prepared by forming titanium nitride on the surface of titanium metal in the presence of a dilute hydrogen peroxide solution as a secondary side device, and then performing anodization. It has been found that by using it, it is possible to efficiently remove sulfur oxides and nitrogen oxides simultaneously at low cost and to produce industrially useful sulfuric acid.
  • an amine compound aqueous solution is used as a chemical agent for removing nitrogen oxides in the primary apparatus for removing a large amount of sulfur oxides and nitrogen oxides generated in the process of burning fossil fuels such as coal-fired power plants.
  • an aqueous solution of 10% by weight or less selected from triethanolamine, methylamine and morpholine the photocatalyst material and dilute in the secondary side apparatus When treated in the presence of hydrogen peroxide, sulfur oxides and nitrogen oxides were efficiently removed.
  • the manufacturing method of an anatase type titanium oxide film includes the following steps (i) and (ii). (i) forming titanium nitride on the surface of titanium or titanium alloy; and (ii) Titanium obtained in the above step (i) in an electrolytic solution containing at least one acid selected from the group consisting of an inorganic acid having an etching action on titanium and an organic acid having the action Or the process of anodizing by immersing a titanium alloy and controlling the electric current which can apply the voltage more than a spark discharge generation voltage.
  • the formation of titanium nitride in the step (i) is performed by PVD, CVD, thermal spraying, heating in a nitrogen gas atmosphere, and nitrogen gas in combination with an oxygen trap agent. It is preferably performed by at least one treatment selected from the group consisting of heat treatment under an atmosphere.
  • the heat treatment in a nitrogen gas atmosphere is performed by heating titanium or a titanium alloy in a nitrogen gas atmosphere.
  • the electrolytic solution contains sulfuric acid and phosphoric acid.
  • the electrolytic solution further contains hydrogen peroxide in the anodic oxidation in the first step (ii).
  • anodization is performed so as to control a current that can cause a spark discharge generation voltage in the anodic oxidation in the step (ii).
  • titanium and a titanium alloy may be simply referred to as a titanium material.
  • step (i) titanium nitride is formed on the surface of titanium or titanium alloy.
  • the type is not particularly limited.
  • the titanium alloy include Ti-6Al-4V and Ti-0.5Pd.
  • a titanium nitride layer is usually formed on the surface of the titanium material in the range of 0.1 to 100 ⁇ m, preferably 0.5 to 50 ⁇ m, more preferably about 1 to 30 ⁇ m.
  • the means for forming titanium nitride on the surface of the titanium material is not particularly limited.
  • a method of physically or chemically attaching titanium nitride to the surface of the titanium material, or titanium on the surface of the titanium material There is a method of forming titanium nitride by reacting with nitrogen.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • thermal spray treatment film formation by spraying
  • PVD process examples include ion plating and sputtering.
  • CVD treatment examples include thermal CVD, plasma CVD, and laser CVD.
  • thermal spraying process examples include thermal spraying processes such as flame spraying, arc spraying, plasma spraying, and laser spraying.
  • Specific examples of the heat treatment of the titanium material in a nitrogen gas atmosphere include a method of heating the titanium material to 500 ° C. or higher (preferably 750 ° C. or higher) in a nitrogen gas atmosphere.
  • the nitrogen gas atmosphere during the heat treatment is not particularly limited, but the pressure of the nitrogen gas is usually 0.01 to 100 MPa, preferably 0.1 to 10 MPa, more preferably 0.1 to 1 MPa. As long as it is about.
  • the heating time of the titanium material in the heat treatment can be usually set to 1 to 12 hours, preferably 2 to 8 hours, and more preferably 3 to 6 hours.
  • the type of titanium nitride formed on the surface of the titanium material is not particularly limited.
  • the titanium nitride TiN, Ti 2 N, ⁇ -TiN 0.3 , ⁇ -Ti 3 N 2-X , ⁇ -Ti 4 N 3-X (where x is a numerical value from 0 to less than 3)
  • x is a numerical value from 0 to less than 3
  • TiN, Ti 2 N, and a mixture thereof, more preferably TiN, and a mixture of TiN and Ti 2 N, particularly preferably TiN are exemplified.
  • one of the above methods may be performed alone, or two or more methods may be arbitrarily combined.
  • heat treatment of the titanium material in a nitrogen gas atmosphere is preferable.
  • an electrolyte containing at least one acid selected from the group consisting of an inorganic acid having an etching action on titanium and an organic acid having the action is obtained in the step (i).
  • Anodization is performed by immersing the obtained titanium or titanium alloy and applying a voltage higher than the spark discharge generation voltage.
  • an aqueous solution containing an inorganic acid having an etching action on titanium and / or an organic acid having the action is used as an electrolytic solution.
  • inorganic acids having an etching action on titanium include sulfuric acid, phosphoric acid, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, aqua regia and the like.
  • examples of the organic acid having an etching action on titanium include oxalic acid, formic acid, citric acid, trichloroacetic acid and the like.
  • These acids may be used alone or in combination of two or more of these acids regardless of whether they are organic acids or inorganic acids.
  • An example of a preferable embodiment of the electrolytic solution containing two or more acids includes an aqueous solution containing sulfuric acid and phosphoric acid.
  • the mixing ratio of the acid in the electrolytic solution varies depending on the type of acid used, anodizing conditions, and the like, but is usually 0.01 to 10M, preferably 0.1 to 10M, more preferably the total amount of the acid. A ratio of 1 to 10M can be mentioned.
  • an electrolytic solution containing sulfuric acid and phosphoric acid an electrolytic solution containing sulfuric acid 1 to 8M and phosphoric acid 0.1 to 2M can be exemplified.
  • the electrolyte solution preferably contains hydrogen peroxide in addition to the organic acid and / or inorganic acid.
  • an anatase-type titanium oxide film By containing hydrogen peroxide in the electrolytic solution, an anatase-type titanium oxide film can be prepared more efficiently.
  • the blending ratio is not particularly limited.
  • a ratio of 0.01 to 5M, preferably 0.01 to 1M, and more preferably 0.1 to 1M is exemplified. Is done.
  • an aqueous solution containing sulfuric acid 1 to 8M, phosphoric acid 0.1 to 2M and hydrogen peroxide 0.1 to 1M can be given.
  • anatase-type titanium oxide A film is obtained.
  • the current density may be 0.1 A / dm 2 or more, but 1 A / dm 2 to 10 A / dm 2 is preferable from the viewpoint of economy, simplicity, and performance.
  • a film having a large amount of anatase-type titanium oxide having high photocatalytic activity can be formed.
  • the present inventor formed titanium nitride on the surface of titanium metal in the presence of a dilute hydrogen peroxide solution having a high hydrogen peroxide concentration of 1% by weight or less, without worrying about environmental burdens.
  • a photocatalytic material with high activity created by anodizing we found that harmful organic substances and inorganic substances in the gas phase and liquid phase can be efficiently decomposed without giving an environmental load, The present invention has been completed.
  • the concentration of hydrogen peroxide in the diluted hydrogen peroxide solution is preferably 0.00001 wt% to 1 wt% (0.1 ppmW to 10000 ppmW), 0.001 wt% to 0.1 wt% (10 ppmW to 1000 ppmW). Is preferred.
  • VOC volatile organic compounds
  • SOx sulfur oxides
  • (3-2) Method for Decomposing and Removing Hazardous Substances in the Gas Phase As a method for decomposing and removing harmful substance gases in the gas phase, a flow system for this harmful gas is constructed, and a diluted hydrogen peroxide solution is showered or sprayed. In this system, a titanium nitride is formed on the surface of titanium metal, and then a highly active photocatalytic material prepared by anodizing is added, and a decomposition treatment is performed by irradiating light of 400 nm or less. .
  • the concentration of the amine compound used for showering and spraying in the first apparatus is preferably 0.01% to 10% by weight, more preferably 0.1% to 10% by weight, and 0.5% to 2% by weight. Is particularly preferred.
  • a photocatalytic material having high activity for example, titanium on a metal titanium surface in the presence of a 1% by weight or less dilute hydrogen peroxide solution having high safety without worrying about environmental impact.
  • a photocatalytic material obtained by anodizing after forming a nitride it is extremely efficient for harmful organic and inorganic substances in the gas phase and liquid phase without causing environmental impact. It can be decomposed and removed quickly.
  • an amine compound aqueous solution is used as a chemical agent for removing nitrogen oxides in the primary equipment to remove a large amount of sulfur oxides and nitrogen oxides generated in the process of burning fossil fuels such as coal-fired power plants.
  • an aqueous solution of a compound selected from triethanolamine, methylamine, and morpholine there is no concern about the environmental impact, and the safety is less than 1% by weight.
  • a photocatalyst material having high activity in the presence of a hydrogen peroxide solution for example, a photocatalyst material obtained by performing anodic oxidation after forming titanium nitride on the surface of titanium metal
  • a hydrogen peroxide solution for example, a photocatalyst material obtained by performing anodic oxidation after forming titanium nitride on the surface of titanium metal
  • Degradability of methylene blue in a system without hydrogen peroxide Degradability of methylene blue in a system to which 0.001% by weight (10ppmW) of hydrogen peroxide was added
  • Example 1 After holding at 950 ° C. for 1 hour under nitrogen gas flow to form titanium nitride on the titanium metal surface, current density using 1.5M sulfuric acid, 0.1M phosphoric acid, 0.3M hydrogen peroxide as the electrolyte A photocatalytic material was obtained by anodizing at 4 A / dm 2 and electrolysis time of 30 minutes. A spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UVmini 1240) was activated, and methylene blue (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was diluted by diluting in distilled water to prepare an aqueous solution having an absorbance at 660 nm of 1.000.
  • a photocatalyst material with a 50 mm square was covered with a quartz plate and irradiated with a fluorescent lamp (black light, manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corp.) that emits near ultraviolet rays of 400 nm or less. At this time, the light intensity was adjusted to 1.0 mW / cm 2 .
  • a fluorescent lamp black light, manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corp.
  • FIG. 1 shows the case where hydrogen peroxide is not added
  • FIG. 2 shows the case where a solution prepared by adding hydrogen peroxide to a concentration of 0.001 wt% (10 ppmW) is added.
  • Example 2 After holding at 950 ° C. for 1 hour under nitrogen gas flow to form titanium nitride on the titanium metal surface, current density using 1.5M sulfuric acid, 0.1M phosphoric acid, 0.3M hydrogen peroxide as the electrolyte A photocatalytic material was obtained by anodizing at 4 A / dm 2 and electrolysis time of 30 minutes.
  • Sulfur dioxide standard gas (manufactured by Sumitomo Seika, concentration 15%) was diluted with air to prepare 500 ppmV sulfur dioxide gas.
  • the total area of the photocatalytic material having high activity is obtained by anodizing.
  • the sulfur dioxide adjusting gas is passed through the apparatus set to 1 m 2, and light is irradiated with a fluorescent lamp (black light, manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corp.) that emits near ultraviolet light of 400 nm or less (light intensity 2.2 mW / cm 2 ), and the sulfur dioxide gas concentration before and after aeration was measured with an exhaust gas analyzer (testo 335, manufactured by Testo).
  • Example 3 After holding at 950 ° C. for 1 hour under nitrogen gas flow to form titanium nitride on the titanium metal surface, current density using 1.5M sulfuric acid, 0.1M phosphoric acid, 0.3M hydrogen peroxide as the electrolyte A photocatalytic material was obtained by anodizing at 4 A / dm 2 and electrolysis time of 30 minutes.
  • Nitrogen monoxide standard gas (Sumitomo Seika, concentration 10%), which is nitrogen oxide
  • sulfur dioxide standard gas (Sumitomo Seika, concentration 15%), which is a sulfur oxide
  • a gas having a product gas concentration of 522 ppmV and a sulfur oxide gas concentration of 2690 ppmV was prepared.
  • the gas temperature is expected to be high. Therefore, the gas was made 80 ° C. using a hot air heater, and the gas was aerated at a gas flow rate of 3 m 3 / min.
  • a primary gas in which a mixed gas of nitrogen oxide gas and sulfur oxide gas is packed into a cylindrical shape (internal volume: 100 L) having a diameter of 400 mm and a height of 800 mm, and a packing material made of Takiron as a filler.
  • the air was passed through the side apparatus, and 50 L of a 0.5 wt% triethanolamine aqueous solution was showered at a flow rate of 180 L / min.
  • the mixed gas that has passed through the primary side device is used as a secondary side device, and the dimensions of the device are 300 mm width ⁇ 400 mm height ⁇ 1000 mm depth (internal volume 120 L), and titanium nitride is formed on the titanium metal surface.
  • Fluorescent lamp that emits near-ultraviolet rays of 400 nm or less black light, Toshiba Lighting & Technology Corporation
  • the product was irradiated with light (light intensity 2.2 mW / cm 2 ) and showered with 270 L of 0.1 wt% hydrogen peroxide at a flow rate of 90 L / min.
  • the concentration of nitrogen oxides and sulfur oxides after the ventilation of the primary side device and the secondary side device (after treatment) is measured with an exhaust gas analyzer (testo 335, manufactured by Testo).
  • sulfite ion concentration for the mixed liquid of the waste liquid from the first apparatus (primary apparatus), the second apparatus (secondary apparatus) and the waste liquid from the first apparatus and the second apparatus ( ppmW) and sulfate ion concentration (ppmW) are shown in Table 3.

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Abstract

気相中や液相中の有害物質を速やかに分解することを要求される分野においても、十分に対応できる新たな有害物質を、光触媒材料を用いて分解させることができる新たな手法を提供する。 光触媒材料と希薄な過酸化水素溶液を共存させることにて、気相や液相中の 有害物質を極めて効率よく速やかに分解させることを特徴とする光触媒材料による分解方法。

Description

光触媒材料による分解除去方法
 本発明は、気相中、液相中の有害物質を、光触媒材料を用いて分解させる分解除去方法に関する。
 光照射されるだけで大気中や水質中の有害物質を分解させることが可能な酸化チタン光触媒材料は、世界的に注目されており、様々な分野への応用が期待されている。
 また、この酸化チタンの結晶構造は、ルチル型、アナターゼ型等が存在しているが、中でもアナターゼ型は光触媒特性が高いことが知られている。
 この酸化チタン光触媒の殆ど形態は、多くの表面積を得るために、粒径が数~数十nmという微粒子が使用されており、実用化を図るためには、バインダー成分を用いて適当な基材に被覆する手法が採用されている。
 このバインダーを用いた手法においては、殆どの酸化チタン微粒子がバインダー内部に埋没するために、実際の反応に寄与する表面に暴露されている酸化チタンは殆どなく、高い光触媒活性を期待することはできなかった。
 本発明者は、以前に工業的生産に適しており、多くのアナターゼ型酸化チタンを形成させた光触媒材料を創製するために、金属チタン又はチタン合金表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化処理する手法を考案している(特開2005-240139)。
 本考案した材料は、従来の光触媒材料と比して高い活性は示すものの気相中や液相中の有害物質の速やかな分解が要求される分野においては、十分に効果を発揮しえなかった。
 また、過酸化水素の酸化力を用いて有害物質を分解除去する技術(特開平6-142440)は、シリカゲル、ゼオライト、活性炭等の通気性多孔体に0.1~10重量%、更に好ましくは1~5重量%の過酸化水素やアルカリ含有過酸化水素を含有させ、過酸化水素の酸化力にて有害ガスを酸化させる技術が開示されているが、過酸化水素の酸化力のみを頼みとしているために毒性や腐食性が強く環境に負荷を与える高濃度の過酸化水素を使用する必要があった。
 また光触媒と過酸化水素を共存させることにて有害物質を分解除去する技術も検討されている。
 特開2000-70968の技術は、従来のコーティングすることにて得られた光触媒とオゾンさらに過酸化水素を添加することにて、有害物質を分解除去する技術が開示されている。本技術は、オゾンを添加しないで過酸化水素だけの添加では光触媒による分解除去効果が不十分であるために、オゾンや過酸化水素を共存させることが必要であった。
 また、特開2006-35140の技術は、フェニトロチタン等の汚染物質を含有する水中に、光触媒粒子と過酸化水素だけではなく、28乃至45kHZの周波数の超音波を照射することにて汚染物質を除去する技術が開示されている。
 また、特開2010-22958の技術は、難分解性の農薬成分を光触媒にて分解する際に、pHを6以上にした後、オゾンを10ppm~50ppm、酸素を5ppm~30ppm、過酸化水素を200ppm~2500ppm添加することにて汚染物質を分解除去する技術が開示されている。
 また気相中の有害物質として、酸性雨の原因となる硫黄酸化物や窒素酸化物は、石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼する工程において多量に発生することが問題となっており、この硫黄酸化物除去技術としては、石灰水スラリーを用いて硫黄酸化物ガスと反応させ、硫酸カルシウム(石膏)として取り除く技術が多く採用されている。また窒素酸化物除去する方法としては、アンモニアを用いて窒素酸化物を還元するアンモニア接触還元技術が多く採用されている。
 このように、過酸化水素と光触媒を共存させて使用する技術は検討されているが、いずれの技術も他にオゾン、超音波等を共存しないと過酸化水素と光触媒だけでは十分な効果を発揮させるができないというものであった。
 また石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼する工程において多量に発生する硫黄酸化物や窒素酸化物の除去において石灰スラリー法やアンモニア接触還元法は、コスト高になる、使用するアンモニアが有害である等の問題点があった。
特開2005-240139 特開平6-142440 特開2000-70968 特開2006-35140 特開2010-22958
 そこで本発明の目的は、気相中や液相中の有害物質を速やかに分解除去することを要求される分野においても、十分に対応できる新たな有害物質を、光触媒材料を用いて分解除去させることができる新たな手法を提供することを目標とするものである。
 また石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼する工程において多量に発生する硫黄酸化物や窒素酸化物を効率よく除去する新たな手法を提供することを目標とするものである。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した処、光触媒材料と環境負荷が極めて低い希薄な過酸化水素溶液を共存させることにおいて、気相中や液相中の有害物質を速やかに分解することを要求される分野においても対応可能な分解性を有する技術を見出した。
 また気相中の極めて高濃度の窒素酸化物や硫黄酸化物を多量に発生する石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼させるプラントの排煙脱硫脱硝技術にも本技術は対応することが可能であることを併せて見出した。具体的には、極めて高濃度の窒素酸化物を選択的に除去する第1次側の装置内にてアミン化合物、具体的にはトリエタノールアミン、メチルアミン、モルホリン等から選択されたアミン化合物を水に希釈した溶液にて共存させることにて除去した後、第2次側の装置内に光触媒と希薄な過酸化水素を共存させることにより、石炭火力発電所から発生する多量に発生する酸性雨の原因とされている有害な窒素酸化物や硫黄酸化物を同時に低コストにて効率よく処理することができることを見出した。
 そして、前記光触媒材料は、金属チタン又はチタン合金表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化処理することにより得た表面に多量の結晶型酸化チタン、特に光触媒活性の高いアナターゼ型酸化チタン形成量が多い光触媒を用いることが好ましいことを見出した。
 本発明は、かかる知見に基づき完成したものである。
 即ち、本発明は下記に掲げる気相中や液相中の有害物質を速やかに分解することが可能な分解技術である。
項1.光触媒材料と希薄な過酸化水素溶液を共存させることにて、気相や液相中の有害物質を極めて効率よく速やかに分解させることを特徴とする光触媒材料による分解除去方法。
項2.光触媒材料が、金属チタン又はチタン合金表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化処理することにより得られた結晶性酸化チタン皮膜を有する光触媒材料であることを特徴とする項1に記載の光触媒材料による分解除去方法。
項3.結晶性酸化チタンがアナターゼ型酸化チタンであることを特徴とする項2に記載の光触媒材料による分解除去方法。
項4.前記希薄な過酸化水素溶液の過酸化水素濃度が、1重量%(10000ppmW)以下であることを特徴とする項1、2または3記載の光触媒材料による分解除去方法。
項5.気相中の有害物質として、高濃度の窒素酸化物や硫黄酸化物が共存する環境下においては、第1次側の装置として窒素酸化物を除去する薬剤としてアミン化合物水溶液を用いるとともに、第2次側の装置として、項1に記載の光触媒材料と希薄な過酸化水素溶液の共存下で処理する分解方法にて硫黄酸化物を除去する方法。
項6.アミン化合物が、トリエタノールアミン、メチルアミン及びモルホリンから選ばれる化合物であることを特徴とする項5記載の方法。
項7.気相中の有害物質である硫黄酸化物から、硫酸を作製する項5または6記載の方法。
 以下、本発明を詳細に説明する。
(1)光触媒材料
 本発明に用いる光触媒材料としては、高い活性や安定性を有する酸化チタンが好ましい。酸化チタン光触媒は、400nm以下の近紫外線が光照射されると、価電子帯に正孔が伝導帯に電子が生成され、酸化還元反応がおきる。
 この酸化還元反応にてOHラジカル等の活性酸素種が生成され、この活性酸素が気相中や液相中の有機物や無機物を酸化分解することは知られている。
 特にアナターゼ型酸化チタンは、伝導帯のエネルギーレベルがルチル型より、貴な位置に存在するために伝導帯に励起された電子が効率よく反応に寄与するために、アナターゼ型酸化チタンの光触媒活性は、ルチル型より高いとされている。
 ただ従来の光触媒技術は、微粒子酸化チタンを採用しているために、バインダーを用いて各種基材にコーティングされており、表面に暴露している酸化チタンが殆どなく、結果として光触媒活性はきわめて低くなっていた。
 本発明者は、金属チタン表面を化学変化させ、表面に光触媒活性の高いアナターゼ型酸化チタン皮膜を効率よく生成させるために、金属チタンを窒素ガス中にて加熱処理すること等にて、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて高活性を有する光触媒材料を創製することに成功したが、工業的なレベルにて気相中や液相中の有害物質を速やかに分解するには、まだ十分な効果を発揮しているとは言えなかった。
 そこで、本発明者は、鋭意研究を行った処、窒素ガス中にて加熱処理すること等にて、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて作成した高活性を有する光触媒材料を1重量%(10000ppmW)以下の希薄な過酸化水素溶液共存下にて用いた処、分解効率が顕著に増加することを見出した。
 また石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼する工程において多量に発生する硫黄酸化物や窒素酸化物の除去にも、第1次側の装置として窒素酸化物を除去する薬剤のアミン化合物水溶液を用いるとともに、第2次側の装置として希薄な過酸化水素溶液との共存下にて金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて作成した高活性を有する光触媒材料を用いることにより、低コストにて硫黄酸化物や窒素酸化物を同時に効率よく除去するとともに、工業的に有益な硫酸を生成させることができることを見出した。
 光触媒材料と希薄な過酸化水素共存下にて液相、気相中の有害物質を除去する技術としては、具体的には、0.1ppmW以上、10000ppmW以下、より好ましくは10ppmW~1000ppmWの過酸化水素共存下にて用いた処、分解効率が顕著に増加した。
 また石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼する工程において多量に発生する硫黄酸化物や窒素酸化物の除去にも、第1次側の装置中にて窒素酸化物を除去する薬剤としてアミン化合物水溶液、具体的にはトリエタノールアミン、メチルアミン及びモルホリンから選ばれた10重量%以下の水溶液のシャワーや噴霧にて窒素酸化物を除去した後、第2次側の装置中にて光触媒材料と希薄な過酸化水素共存下にて処理した処、効率よく硫黄酸化物や窒素酸化物が除去された。
 以下に、本発明の光触媒材料による分解方法に用いる陽極電解酸化処理による結晶型酸化チタンのアナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法を説明する。
 アナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法は、以下の工程(i)及び工程(ii)を含むことを特徴とするものである。
(i)チタン又はチタン合金の表面にチタン窒化物を形成する工程、及び
(ii)チタンに対してエッチング作用を有する無機酸及び該作用を有する有機酸よりなる群から選択される少なくとも1種の酸を含有する電解液中に、上記工程(i)で得られたチタン又はチタン合金を浸漬し、火花放電発生電圧以上の電圧を印加させることのできる電流を制御することにより陽極酸化を行う工程。
 前記アナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法において、前記工程(i)におけるチタン窒化物の形成が、PVD、CVD、溶射、及び窒素ガス雰囲気下での加熱、また酸素トラップ剤を併用しての窒素ガス雰囲気下での加熱処理よりなる群から選択される少なくとも1種の処理により行われることが好ましい。
 前記アナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法において、窒素ガス雰囲気下での加熱処理が、窒素ガス雰囲気下でチタン又はチタン合金を加熱することにより行われる、ことが好ましい。
 前記アナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法において、前記工程(ii)の陽極酸化において、電解液が硫酸、リン酸を含有するものである、ことが好ましい。
 前記アナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法において、前期工程(ii)の陽極酸化において、電解液が更に過酸化水素を含有するものである、ことが好ましい。
 前記アナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法において、前記工程(ii)の陽極酸化において、火花放電発生電圧させることのできる電流を制御するように陽極酸化処理することが好ましい。
 なお、以下本明細書において、チタン及びチタン合金を、単にチタン材料と記すこともある。
 工程(i)では、チタン又はチタン合金の表面にチタン窒化物の形成を行う。
 本発明においてチタン合金を使用する場合、その種類については、特に限定されない。当該チタン合金として、例えばTi-6Al-4V、Ti-0.5Pd等が挙げられる。
 当該工程(i)において、チタン材料の表面にチタン窒化物の層を、通常0.1~100μm、好ましくは0.5~50μm、更に好ましくは1~30μm程度形成する。
 チタン材料の表面にチタン窒化物を形成する手段については、特に制限されず、例えば、チタン材料の表面にチタン窒化物を物理的又は化学的に付着させる方法や、チタン材料の表面上でチタンと窒素とを反応させてチタン窒化物を形成させる方法が挙げられる。
 かかる方法として、具体的には、PVD(物理気相蒸着)処理、CVD(化学気相蒸着)処理、溶射処理(吹きつけによる被膜形成)、及び窒素ガス雰囲気下でのチタン材料の加熱処理、等を例示できる。
 PVD処理としては、例えば、イオンプレーティング、スパッタリング等が挙げられる。
 CVD処理としては、例えば、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等が挙げられる。
 溶射処理としては、例えば、フレーム溶射、アーク溶射、プラズマ溶射、レーザー溶射等の溶射処理が挙げられる。
 窒素ガス雰囲気下でのチタン材料の加熱処理としては、具体的には、窒素ガス雰囲気下で、通常500℃以上(好ましくは750℃以上)にチタン材料を加熱する方法を例示できる。
 当該加熱処理時の窒素ガス雰囲気としては、特に制限されるものではないが、窒素ガスの気圧が、通常0.01~100MPa、好ましくは0.1~10MPa、更に好ましくは0.1~1MPaとなる程度であればよい。
 当該加熱処理におけるチタン材料の加熱時間は、通常1~12時間、好ましくは2~8時間、更に好ましくは3~6時間に設定することができる。
 工程(i)の方法において、チタン材料の表面に形成されるチタン窒化物の種類については、特に制限されない。当該チタン窒化物の一例として、TiN、TiN、α-TiN0.3、η-Ti2-X、ζ-Ti3-X(但し、xは0以上3未満の数値を示す)、これらの混在物、及びアモルファス状チタン窒化物等が挙げられる。
 これらの中で好ましくは、TiN、TiN、及びこれらの混在物、更に好ましくはTiN、及びTiNとTiNの混在物、特に好ましくはTiNが例示される。
 本発明では、上記チタン窒化物を形成する手段として、上記方法の内、1つの方法を単独で行ってもよく、また2種以上の方法を任意に組み合わせて行ってもよい。上記チタン窒化物を形成する方法の中で、簡便性、量産性、或いは製造コスト等の観点から、好ましくは、窒素ガス雰囲気下でのチタン材料の加熱処理である。
 工程(ii)では、チタンに対してエッチング作用を有する無機酸及び該作用を有する有機酸よりなる群から選択される少なくとも1種の酸を含有する電解液中に、上記工程(i)で得られたチタン又はチタン合金を浸漬し、火花放電発生電圧以上の電圧を印加することにより陽極酸化を行う。
 工程(ii)の陽極酸化において、電解液として、チタンに対してエッチング作用を有する無機酸及び/又は該作用を有する有機酸が含有されている水溶液を用いる。チタンに対してエッチング作用を有する無機酸としては、例えば、硫酸、リン酸、フッ化水素酸、塩酸、硝酸、王水等が挙げられる。
 また、チタンに対してエッチング作用を有する有機酸としては、例えば、シュウ酸、ギ酸、クエン酸、トリクロル酢酸等が挙げられる。
 これらの酸は、1種単独で使用してもよく、また有機酸、無機酸の別を問わず、これらの酸を2種以上任意に組み合わせて使用してもよい。
 2種以上の酸を含有する電解液の好ましい態様の一例として、硫酸及びリン酸を含有する水溶液が挙げられる。
 当該電解液における上記酸の配合割合については、使用する酸の種類、陽極酸化条件等によって異なるが、通常、上記酸の総量で0.01~10M、好ましくは0.1~10M、更に好ましくは1~10Mとなる割合を挙げることができる。
 例えば、硫酸及びリン酸を含有する電解液の場合であれば、硫酸1~8M及びリン酸0.1~2Mの割合で含有する電解液を例示できる。
 当該電解液は、上記有機酸及び/又は無機酸に加えて、過酸化水素を含有しているものが望ましい。
 電解液中に過酸化水素が含まれていることによって、一層効率的にアナターゼ型酸化チタン皮膜を調製することが可能になる。
 電解液に過酸化水素を配合する場合、その配合割合については、特に制限されないが、例えば0.01~5M、好ましくは0.01~1M、更に好ましくは0.1~1Mとなる割合が例示される。
 工程(ii)の陽極酸化で使用される電解液の好ましい態様の一例として、硫酸1~8M、リン酸0.1~2M及び過酸化水素0.1~1Mの割合で含有する水溶液が挙げられる。
 上記電解液中に上記工程(i)で得られたチタン又はチタン合金を浸漬し、火花放電発生電圧以上の電圧を印加できるよう一定電流印加し陽極酸化を行うことにより、アナターゼ型の酸化チタンの皮膜が得られる。
 また、当該陽極酸化において、電流密度は、0.1A/dm以上であればよいが、経済性、簡便性、性能面の観点から1A/dmから10A/dmがこの好ましい。
 上記製造方法によれば、光触媒活性が高いアナターゼ型酸化チタンの量が多い皮膜を形成することができる。
(2)希薄な過酸化水素溶液
 過酸化水素は、それ自体にて強い酸化力を有しており、高濃度の過酸化水素溶液を使用すれば気相中や液相中の有害物質を分解処理することが可能である。しかし、高濃度の過酸化水素溶液は、毒性や腐食性が強く環境負荷の高い材料である。
 本発明者は、環境負荷の心配がなく安全性が高い過酸化水素の濃度が1重量%以下の希薄な過酸化水素溶液共存下にて、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて作成した高活性を有する光触媒材料を使用することにて、環境負荷を与えることなく気相中や液相中の有害な有機物、無機物を効率よく分解することを見出し、本発明が完成することになった。
 前記希薄な過酸化水素溶液の過酸化水素の濃度は、0.00001重量%~1重量%(0.1ppmW~10000ppmW)が好ましく、0.001重量%~0.1重量%(10ppmW~1000ppmW)が好ましい。
(3)有害物質の分解方法
 この気相中や液相中の有害な有機物や無機物としては、トルエン、アセトアルデヒド、イソプロピルアルコール、トリクロロエチレン等のVOC(揮発性有機化合物)やPCB、ダイオキシン等の難分解性有機物質や酸性雨の原因となる硫黄酸化物(SO、SO、S、SO、SなどのSOx)、大気汚染の原因となる窒素酸化物(NOとNOなどのNOx)等の多くの種類の物質に効果がある。
(3-1)液相における有害物質の分解除去方法
 具体的な分解除去手法としては、液相中の有害物質を含む溶液中に過酸化水素溶液を混合したものの中に金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて作成した高活性を有する光触媒材料を入れ、400nm以下の光を照射することにて分解処理を行う。
(3-2)気相における有害物質の分解除去方法
 気相中の有害物質ガスを分解除去する手法として、本有害ガスのフローシステム等を構築し、希薄の過酸化水素溶液をシャワーもしくは噴霧されている系に、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて作成した高活性を有する光触媒材料を入れ、400nm以下の光を照射することにて分解処理を行う。
(3-3)高濃度大量の窒素酸化物、硫黄酸化物の分解除去方法
 石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼する工程において多量に発生する硫黄酸化物や窒素酸化物の除去にも、第1次側の装置中にて窒素酸化物を除去する薬剤としてアミン化合物水溶液、具体的にはトリエタノールアミン、メチルアミン、モルホリンから選ばれた水溶液のシャワーもしくは噴霧にて窒素酸化物を除去した後、第2次側の装置中にて希薄な過酸化水素シャワーもしくは噴霧されている系に、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて作成した高活性を有する光触媒材料を入れ、400nm以下の光を照射することにて分解処理を行う。
 1台目の装置のシャワーや噴霧に用いるアミン化合物濃度は、0.01重量%~10重量%が好ましく、0.1重量%~10重量%がさらに好ましく、0.5重量%~2重量%が特に好ましい。
 本発明による手法を採用することにおいて、環境負荷の心配がなく安全性が高い1重量%以下の希薄な過酸化水素溶液共存下にて、高活性を有する光触媒材料(例えば、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにより得られた光触媒材料)を使用することにて、環境負荷を与えることなく、気相中や液相中の有害な有機物および無機物を極めて効率よく速やかに分解除去するこが可能である。
 また石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼する工程において多量に発生する硫黄酸化物や窒素酸化物の除去にも、第1次側の装置中にて窒素酸化物を除去する薬剤としてアミン化合物水溶液、具体的にはトリエタノールアミン、メチルアミン、モルホリンから選ばれる化合物の水溶液のシャワーもしくは噴霧にて窒素酸化物を除去した後、環境負荷の心配がなく安全性が高い1重量%以下の希薄な過酸化水素溶液共存下にて、高活性を有する光触媒材料(例えば、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにより得られた光触媒材料)を使用することにて、低コストにて多量の硫黄酸化物や窒素酸化物を分解除去することが可能である。
:過酸化水素を加えない系でのメチレンブルーの分解性 :過酸化水素を0.001重量%(10ppmW)加えた系でのメチレンブルーの分解性
実施例1
 窒素ガス通気下950℃にて1時間保持し、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、電解液として1.5M硫酸、0.1M燐酸、0.3M過酸化水素を用いて電流密度4A/dm、電解時間30分にて陽極酸化を行うことにて光触媒材料を得た。
分光光度計(島津製作所製、UVmini1240)を起動させ、メチレンブルー(和光純薬製)を蒸留水に希釈して希釈し、660nmの吸光度が1.000の水溶液を調製した。
 光触媒材料50mm角1枚を入れたものに石英板にてカバーをし、400nm以下の近紫外線を放射する蛍光灯(ブラックライト、東芝ライテック製)にて光照射を実施した。この際に光強度は、1.0mW/cmになるに調整した。
 図1に過酸化水素を加えないものを、図2に過酸化水素を0.001重量%(10ppmW)の濃度になるように調整した溶液を加えたものを示した。
 図1、2のデータを比較すると、希薄な10ppmWの過酸化水素を添加することにより、光触媒活性が顕著に増加していることがわかる。
実施例2
 窒素ガス通気下950℃にて1時間保持し、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、電解液として1.5M硫酸、0.1M燐酸、0.3M過酸化水素を用いて電流密度4A/dm、電解時間30分にて陽極酸化を行うことにて光触媒材料を得た。
 本光触媒材料を用いて、酸性雨の原因となる二酸化硫黄を用いたフロー系での実験を試みた。
 二酸化硫黄標準ガス(住友精化製、濃度15%)を空気にて希釈し、500ppmVの二酸化硫黄ガスを調製した。
 次に、装置の寸法が幅300mm×高さ400mm×奥行1000mm(内容積 120L)に金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて高活性を有する光触媒材料総面積が1mになるようにセットした装置内に本二酸化硫黄調整ガスを通気させ、400nm以下の近紫外線を放射する蛍光灯(ブラックライト、東芝ライテック製)にて光照射(光強度 2.2mW/cm)を実施させ、通気前後の二酸化硫黄ガス濃度を排ガス分析計(testo335、テストー製)にて測定した。
 SO流量を1、5、10L/minとし、0.1重量%(1000ppmW)の過酸化水素噴霧量を0.05、0.10、0.20L/minにて実施した結果を、表1に示した。
 いずれの場合も過酸化水素が共存すると、効果が顕著に増加することがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例3
 窒素ガス通気下950℃にて1時間保持し、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、電解液として1.5M硫酸、0.1M燐酸、0.3M過酸化水素を用いて電流密度4A/dm、電解時間30分にて陽極酸化を行うことにて光触媒材料を得た。
 本光触媒材料を用いて、酸性雨の原因となる二酸化硫黄や窒素酸化物を用いたフロー系での実験を試みた。
 窒素酸化物である一酸化窒素標準ガス(住友精化製、濃度10%)と 硫黄酸化物である二酸化硫黄標準ガス(住友精化製、濃度15%)をそれぞれ空気にて希釈し、窒素酸化物ガス濃度522ppmV、硫黄酸化物ガス濃度2690ppmVのガスを調製した。石炭火力発電所等の化石燃料を燃焼する工程においてガス温度も高いと予測されるために、温風器を用いて80℃にしたガスにし、ガス流量3m/分にてガスを通気した。
 まず、前記窒素酸化物ガス及び硫黄酸化物ガスの混合ガスを、装置の寸法が直径400mm×高さ800mmの円筒形(内容積 100L)に充填材であるタキロン製トリカルパッキンを詰めた1次側装置中に通気し、0.5重量%トリエタノールアミン水溶液50Lを流量180L/分にてシャワーした。
 続いて、前記1次側装置を通過した混合ガスを、2次側の装置として装置の寸法が幅300mm×高さ400mm×奥行1000mm(内容積 120L)に、金属チタン表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化を行うことにて高活性を有する光触媒材料総面積が1mになるようにセットした装置内に通気させ、400nm以下の近紫外線を放射する蛍光灯(ブラックライト、東芝ライテック製)にて光照射(光強度 2.2mW/cm)を実施させるとともに、0.1重量%の過酸化水素270Lを流量90L/分にてシャワーを実施した。
 そして、1次側装置の通気前(処理前)、1次側装置及び2次側装置の通気後(処理後)の窒素酸化物、硫黄酸化物のガス濃度を排ガス分析計(testo335、テストー製)にて測定した。
 その結果を表2に示した。表2の結果より、高効率にて窒素酸化物、硫黄酸化物が除去されることがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 次に、1台目の装置(1次側装置)、2台目の装置(2次側装置)からの廃液及び1台目、2台目の装置からの廃液の混合液に関して亜硫酸イオン濃度(ppmW)、硫酸イオン濃度(ppmW)を表3に示した。
 硫黄酸化物由来の亜硫酸イオンは不安定であるが、1台目の装置に含まれるトリエタノールアミンの還元力のために、亜硫酸イオンは廃液中に存在することが認められる。
 1台目の装置と2台目の装置の廃液を混合することで、亜硫酸イオンはなくなり、硫酸イオンが生成することがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

Claims (7)

  1. 光触媒材料と希薄な過酸化水素溶液の共存下で処理することを特徴とする光触媒材料による分解方法。
  2. 前記光触媒材料が、金属チタン又はチタン合金表面にチタン窒化物を形成させた後、陽極酸化処理することにより得られた結晶性酸化チタン皮膜を有する光触媒材料であることを特徴とする請求項1に記載の光触媒材料による分解方法。
  3. 前記結晶性酸化チタンが、アナターゼ型酸化チタンであることを特徴とする請求項2に記載の光触媒材料による分解方法。
  4. 前記希薄な過酸化水素溶液の過酸化水素濃度が、1重量%以下であることを特徴とする請求項1、2または3に記載の光触媒材料による分解方法。
  5. 気相中の有害物質として、高濃度の窒素酸化物や硫黄酸化物が共存する環境下においては、第1次側の装置として窒素酸化物を除去する薬剤としてアミン化合物水溶液を用いるとともに、第2次側の装置として、請求項1に記載の光触媒材料と希薄な過酸化水素溶液の共存下で処理する分解方法にて硫黄酸化物を除去する方法。
  6. 前記アミン化合物が、トリエタノールアミン、メチルアミン及びモルホリンから選ばれる化合物であることを特徴とする請求項5記載の方法。
  7. 気相中の有害物質である硫黄酸化物から、硫酸を作製する請求項5または6記載の方法。
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