JP2008229587A - 触媒体および触媒構造体、ならびにこれらを備えた空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸湿物質に酸化物系セラミックス粉体が分散されてなる吸湿性コート層の表面および/または内部に、触媒微粒子が保持された触媒体に関する。また、基体と、基体の壁面上に形成された酸化物系セラミックス粉体が分散されてなる吸湿性を有する多孔質シリカを含んだ吸湿性コート層と、触媒微粒子とを備え、吸湿性コート層の表面および内部に、触媒微粒子が保持された触媒構造体に関する。
【選択図】図1
Description
第1の本発明は、吸湿物質13の中に酸化物系セラミックス粉体12が分散されてなる吸湿性コート層20に、さらにこれと接して触媒微粒子14を備えた触媒体30である。触媒微粒子14は、例えば、Pt、Au、Rh、Ag、Pd、Irなどを用いることができる。該吸湿物質13には、多孔質シリカの他、例えば、結着剤などその他のものとの混合物を含んでもよい。ただし、吸着物質13としては、多孔質シリカであることが好ましい。多孔質シリカの細孔を制御することにより吸湿性コート層20の特性を操作することができるからである。
第2の本発明は、本発明において基体として、例えばハニカム構造を有する基体11と、基体11の壁面上に形成された酸化物系セラミックス粉体12が分散されてなる吸湿性を有する吸湿性コート層20と、触媒微粒子14とを備えた触媒構造体40である。該触媒構造体40において、吸湿性コート層20には、酸化物系セラミックス粉体12が分散され、吸湿物質13は、多孔質シリカを含み、吸湿性コート層20の表面および内部には、触媒微粒子14が担持されている。本発明における基体11は、吸湿コート層20を保持するものであれば特に形状は限定されず、例えば発泡体状や粉末状(球状、粒状を含む)、繊維状、布状、またはリング状などの形状のものを用いることができるが、ハニカム構造を有するハニカム基体であることが好ましい。これは、ハニカム基体は、一酸化炭素除去等のために一酸化炭素等を含有する空気が通過する時の圧力損失を小さくすることができるためである。該圧力損失の観点から、ハニカム基体のハニカムチャネル径が300μm以上であることが好ましく、0.5〜1.5mmであることが特に好ましい。
本発明において、「酸化物系セラミックス」には二酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、酸化アルミニウム、酸化セリウムなどが含まれる。ただし、酸化物系セラミックス粉体12として、二酸化チタン粉体または、二酸化チタン粉体と酸化ジルコニウム粉体との混合物を用いることが好ましい。二酸化チタンは、両性酸化物であり塩基性をもつ。したがって、二酸化チタン粉体によって、吸湿性コート層−触媒微粒子間の相互作用がより増強され触媒活性が向上するため室温における一酸化炭素等の除去がより効率的になる。また、酸化ジルコニウムは、両性酸化物であり塩基性をもつ。そして、これらを組み合わせることにより吸湿性コート層−触媒微粒子間の相互作用がより増強され触媒活性が向上するため室温における一酸化炭素等の除去がより効率的になる。
図2は、吸湿性コート層における吸着物質としての多孔質シリカの平均細孔径が、触媒微粒子の平均粒径よりも小さい場合の多孔質シリカの動作を示す模式図であり、図3は、吸湿性コート層における吸着物質としての多孔質シリカの平均細孔径が、触媒微粒子の平均粒径よりも大きい場合の多孔質シリカの細孔を示す模式図である。以下、図2、3を参照して、説明する。
本発明において、触媒微粒子は、触媒活性の面から、Pt、Au、Rh、Ag、Pd、Irからなる群より選択された少なくとも一種以上の金属微粒子である。触媒微粒子の平均粒径は、触媒微粒子の表面積が大きいほど、反応面積が大きくなるので、平均粒径を10nm以下とすることが好ましく、2〜5nmとすることが特に好ましい。
以下に、触媒構造体の製造方法について、吸湿物質として多孔質シリカを用い、酸化物系セラミックス粉体として二酸化チタン粉体を用いて説明するが、これに限定されるものではない。
まず、ビーカに脱イオン化した蒸留水を入れ、これにケイ酸ナトリウム溶液を溶解させ、濃度が0.8〜1.5mol/Lのケイ酸ナトリウム水溶液を作製する。この時のケイ酸ナトリウム水溶液の温度は20〜30℃であることが好ましい。
次に、ケイ酸ナトリウム水溶液に、pH1が2.68〜3.60になるまで、H+型強酸性イオン交換樹脂を加える。ここで、pH1とは、強酸性イオン交換樹脂によるイオン交換終了時の水溶液のpHのことをいい、該pHによってナトリウムイオンと交換されたH+とOH-との中和反応の進行度、つまりナトリウムイオンの交換度合いを認識することができる。このH+型強酸性イオン交換樹脂としては、蒸留水に24時間以上浸したH+型強酸性イオン交換樹脂を使用することが好ましく、蒸留水に浸したH+型強酸性イオン交換樹脂を60メッシュ以下のふるいにかけて分別し、ふるいを通ったものを使用することがより好ましい。
次に、pH1が2.68〜3.60にした時点で、H+型強酸性イオン交換樹脂を加えるのを止め、ふるいでビーカ中の強酸性イオン交換樹脂を取り除いてケイ酸ナトリウム水溶液を調整する。
次に、強酸性イオン交換樹脂を取り除くと、重合(ゲル化)が進行し、これに伴いpH1は少しずつ増加する。
次に、該ケイ酸ナトリウム水溶液に二酸化チタン粉体を適量加え、超音波などを用いて二酸化チタン粉体を拡散させる。
次に、このケイ酸ナトリウム水溶液に、pH2が8.00〜9.30になるまで、NH3水溶液を加える。ここで、pH2とは、NH3水溶液添加後の水溶液のpHのことをいい、該pHによって吸湿性コート層の細孔径を調整することができる。pH2が8.00〜9.30になった時点で、NH3水溶液を加えるのを止めて、シリカゾル溶液を調整する。
次に、調整した該シリカゾル溶液に、金属製、またはセラミック製のハニカム基体を、5〜25℃の条件で5〜10秒間浸漬し、この後該ハニカム基体の水分を乾燥除去する。この浸漬・乾燥サイクルを5〜10回繰り返す。なおこのとき、ハニカム基体のチャネル径は0.5〜1.5mmであることが好ましい。
シリカを飽和させた、濃度10%以上で20℃〜90℃のNH3水溶液に2〜50時間浸漬させることにより、吸湿性コート層における多孔質シリカの細孔径を拡大させる。本工程によって、多孔質シリカの表面積を調整することが可能である。この工程は、主にメソ孔を有する吸湿性コート層を作製する場合に必要であり、主にミクロ孔を有する多孔質シリカを作製する場合には、省略してよい。
この後、20℃〜30℃、湿度30〜60%の雰囲気中に0.1〜1時間放置する。放置後、100〜130℃の恒温槽の中に1〜2時間放置してエージングして、金属ハニカム11の上に多孔質シリカと二酸化チタンとを含む吸湿性コート層を形成する。
この様にして作製した吸湿性コート層の上に、平均粒径が1〜10nmのPt、Au、Rh、Ag、Pd、Ir等の触媒微粒子を0.5g/L〜2g/Lの割合で担持させる。担持方法は、Pt等の触媒微粒子を含んだ溶液に、吸湿性コート層を形成した後のハニカム基体を浸漬し、乾燥することにより行なう。担持量の調整は、Pt等の超微粒子を含んだ溶液のPt等の濃度を変更することにより行なう。このときの該溶液の溶媒としては、水、アルコール等を用いることができる。
ここで、dpは平均細孔径、Vmesはメソ細孔容量、SBETはBET比表面積を示す。
第3の本発明は、触媒体および/または触媒構造体がフィルタとして用いられてなる空気調和機に関する。図4は、本発明における空気調和機の一形態としての概略の模式図である。なお、この図において、内部構造を示すため一部破断して図示している。
スイッチ9は、制御手段5と電気的に接続されている。なお、スイッチ9は、制御部5がスイッチ機能を有する電源4と接続されている場合には、省略することができる。
[実施例]
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1を参照して、実施例1における一酸化炭素等を除去する触媒構造体40の構造の概要について説明する。
まず、ビーカに脱イオン化した蒸留水を入れ、これにケイ酸ナトリウム溶液を溶解させ、濃度Csが1.0mol/Lのケイ酸ナトリウム水溶液を作製した。該ケイ酸ナトリウム水溶液の温度は25℃とした。
上述のケイ酸ナトリウム水溶液に、pHが、pH1:2.80になるまで、H+型強酸性イオン交換樹脂を加えた。このH+型強酸性イオン交換樹脂としては、蒸留水に24時間以上浸し、60メッシュ以下のふるいにかけて分別し、ふるいを通ったものを使用した。
pH1:2.80となった時点で、H+型強酸性イオン交換樹脂を加えるのを止め、ふるいでビーカ中のH+型強酸性イオン交換樹脂を取り除いた。
強酸性イオン交換樹脂を取り除くと、重合(ゲル化)が進行し、これに伴いpH1は少しずつ増加していった。
強酸性イオン交換樹脂を取り除いた溶液に、二酸化チタン粉体をチタン/珪素のモル比が0.15の割合になるよう加え、超音波などを用いて粉体を溶液中に拡散させた。
次に、このケイ酸ナトリウム水溶液に、pHが、pH2:8.15になるまで、NH3水溶液を加える。pH2:8.15になった時点で、NH3水溶液を加えるのを止めて、シリカゾル溶液を調整した。
上述のように調整したシリカゾル溶液に、金属製のハニカム基体を、25℃の条件で5秒間浸漬し、この後水分を乾燥除去した。この浸漬・乾燥サイクルを5回繰り返した。
ここで、実施例1においては、省略したが、主にメソ孔を有する吸湿性シート層を作製する場合には、本「シリカの細孔の拡大」工程が必要である。後述する他の実施例においては、本工程を組み込んで検討した。本工程では、シリカを飽和させた、濃度D(10%以上)のNH3水溶液に温度T1(20℃〜90℃)でtNH3(2〜50時間)浸漬させることにより、多孔質シリカの細孔径を拡大させた。
25℃、湿度50%の雰囲気中にTpri:1時間放置した。放置後、T:130℃の恒温槽の中にTsec:1時間放置してエージングして、金属製のハニカム基体の上に多孔質シリカ13と二酸化チタン粉体とからなる吸湿性コート層を形成した。
この様にして作製した吸湿性コート層の上に、平均粒径が5nmのPtの触媒微粒子を0.5g/L割合で担持させた。担持方法は、吸湿性コート層20を形成後のハニカム基体を、Ptの触媒微粒子を含んだ溶液に浸漬し、乾燥することにより行なった。担持量の調整は、Ptの触媒微粒子を含んだ溶液のPtの濃度を変更することにより行なう。このときの該溶液の溶媒としては、脱イオン化した蒸留水を用いた。
実施例1において記載した方法に従って表1に記載の製造条件で触媒構造体を作製した。また、表1に、実施例1〜10の触媒構造体における吸湿性コート層の比表面積、平均細孔径および層厚などを示している。
実施例1において記載した方法に従って表1に記載の製造条件でサンプルを作製した。比較例においては、吸湿性シート層に酸化物系セラミックス粉体が分散されていない。また、表1に、比較例1〜3の触媒構造体の吸湿性コート層の比表面積、平均細孔径および層厚などを示している。
実施例11における触媒構造体は、金属製のハニカム基体の代わりにセラミック製のハニカム基体を用いた以外は、実施例1と同様の製造条件で作製された。したがって、実施例1の触媒構造体と実施例11の触媒構造体とを比較すると、比表面積、平均細孔径および層厚の値は、ほとんど相違ないものであった。なお、該セラミック製のハニカム基体には表面処理を施さなかった。セラミック製のハニカム基体としては、日本ガイシ社製ハニセラムを用いた。
実施例11において記載した方法に準じて表2に記載の製造条件で触媒構造体を作製した。また、表2に、実施例11〜20の触媒構造体の吸湿性コート層の比表面積、平均細孔径および層厚などを示している。
実施例11において記載した方法に準じて表2に記載の製造条件でサンプルを作製した。比較例においては、吸湿性シート層に酸化物系セラミックス粉体が分散されていない。また、表2に、比較例4〜6の触媒構造体の吸湿性コート層の比表面積、平均細孔径および層厚などを示している。
表3に実施例2における触媒構造体の吸湿性コート層と二酸化チタン粉体(表中TiO2微粒子と記載)自体との水蒸気吸着量と水蒸気相対圧との関係を示す。
室温(25℃)において、実施例3、9および10の触媒構造体および比較例1および3におけるサンプルについて、異なるガス湿度条件下におけるCOの酸化で発生するCO2濃度とCOの除去率とを測定した。各ガス湿度条件において、CO濃度は200ppm、空間速度(SV値)は61000/hrとした。この結果を表4に示す。
実施例3、9および10の触媒構造体ならびに比較例1および3におけるサンプルについて、異なる空間速度(SV値)でCOを除去する実験を行なった。SV値と、CO除去率との関係を表5に示す。なお、環境温度は、25℃、湿度50%とした。
Claims (15)
- 吸湿物質に酸化物系セラミックス粉体が分散されてなる吸湿性コート層の表面および/または内部に、触媒微粒子が保持された触媒体。
- 前記酸化物系セラミックス粉体は、二酸化チタン粉体を含む請求項1に記載の触媒体。
- 前記酸化物系セラミックス粉体は、二酸化チタン粉体と酸化ジルコニウム粉体とを含む請求項1に記載の触媒体。
- 前記吸湿物質は、多孔質シリカを含み、
前記多孔質シリカの中に、
チタン/珪素のモル比が0.15〜1.2の割合で酸化物系セラミックス粉体が分散された請求項2または3に記載の触媒体。 - 平均細孔径が50nm以下の前記多孔質シリカを含む請求項1に記載の触媒体。
- 前記多孔質シリカは、平均細孔径が0.5nm〜2nmであり、比表面積が650m2/gより大きく1000m2/g以下である請求項5に記載の触媒体。
- 前記多孔質シリカは、平均細孔径が2nmより大きく20nm以下であり、比表面積が100〜650m2/gである請求項5に記載の触媒体。
- 基体と、
前記基体の壁面上に形成された酸化物系セラミックス粉体が分散されてなる吸湿性を有する吸湿性コート層と、
触媒微粒子とを備え、
前記吸湿性コート層は、多孔質シリカを含み、
前記吸湿性コート層の表面および内部に、前記触媒微粒子が保持された触媒構造体。 - 前記基体は、ハニカム構造を有するハニカム基体を含む請求項8に記載の触媒構造体。
- 前記ハニカム基体は、金属製のハニカム基体である請求項9に記載の触媒構造体。
- 前記ハニカム基体は、セラミック製のハニカム基体である請求項9に記載の触媒構造体。
- 前記触媒微粒子は、Pt、Au、Rh、Ag、Pd、Irからなる群より選択された少なくとも一種以上の金属微粒子であり、且つその平均粒径が10nm以下である請求項8に記載の触媒構造体。
- 前記触媒微粒子の濃度が、触媒構造体の容量に対して、0.5〜2.0g/Lである請求項12に記載の触媒構造体。
- 前記触媒微粒子は、PtRh、PtRuからなる群より選択された少なくとも一種以上の金属合金微粒子である請求項8に記載の触媒構造体。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の触媒体、または請求項8〜14のいずれかに記載の触媒構造体がフィルタとして備えられた空気調和機。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2018134615A (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 株式会社Nbcメッシュテック | 有機ガス低減装置および有機ガス低減方法 |
CN113164943A (zh) * | 2018-12-03 | 2021-07-23 | 古河电气工业株式会社 | 合成气体制造用催化剂结构体及其前体以及合成气体制造装置及合成气体制造用催化剂结构体的制造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63182032A (ja) * | 1987-01-21 | 1988-07-27 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 脱臭触媒 |
JPH01159058A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-22 | Nikki Universal Co Ltd | 耐湿性一酸化炭素除去触媒 |
US4991181A (en) * | 1989-01-18 | 1991-02-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Catalyst for carbon monoxide oxidation |
JPH10202103A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-04 | Toyota Motor Corp | ディーゼル用酸化触媒及びその製造方法 |
JP2001162172A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Kurashiki Seni Kako Kk | 光触媒製品およびその製造方法 |
JP2005058964A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Panahome Corp | 環境改善機能材料および環境改善機能製品 |
JP2005224703A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | 自己再生型有害ガス除去フィルター及びその製造方法並びに空気清浄機及び空調システム |
JP2006017425A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Zojirushi Corp | 空気調和機 |
-
2007
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63182032A (ja) * | 1987-01-21 | 1988-07-27 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 脱臭触媒 |
JPH01159058A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-22 | Nikki Universal Co Ltd | 耐湿性一酸化炭素除去触媒 |
US4991181A (en) * | 1989-01-18 | 1991-02-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Catalyst for carbon monoxide oxidation |
JPH10202103A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-04 | Toyota Motor Corp | ディーゼル用酸化触媒及びその製造方法 |
JP2001162172A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Kurashiki Seni Kako Kk | 光触媒製品およびその製造方法 |
JP2005058964A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Panahome Corp | 環境改善機能材料および環境改善機能製品 |
JP2005224703A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | 自己再生型有害ガス除去フィルター及びその製造方法並びに空気清浄機及び空調システム |
JP2006017425A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Zojirushi Corp | 空気調和機 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018134615A (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 株式会社Nbcメッシュテック | 有機ガス低減装置および有機ガス低減方法 |
JP7302942B2 (ja) | 2017-02-23 | 2023-07-04 | 株式会社Nbcメッシュテック | 有機ガス低減装置および有機ガス低減方法 |
CN113164943A (zh) * | 2018-12-03 | 2021-07-23 | 古河电气工业株式会社 | 合成气体制造用催化剂结构体及其前体以及合成气体制造装置及合成气体制造用催化剂结构体的制造方法 |
CN113164943B (zh) * | 2018-12-03 | 2024-05-10 | 古河电气工业株式会社 | 合成气体制造用催化剂结构体及其前体以及合成气体制造装置及合成气体制造用催化剂结构体的制造方法 |
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