JP3499585B2 - エチレン分解光触媒 - Google Patents
エチレン分解光触媒Info
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Landscapes
- Storage Of Fruits Or Vegetables (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、青果物の呼吸作用の進
行に伴って発生するエチレンを光化学的に分解するため
の触媒に関する。
行に伴って発生するエチレンを光化学的に分解するため
の触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】エチレンガスは青果物の呼吸作用の進行
に伴って発生し、このエチレンガスの作用により青果物
の完熟および老化が促進され、その結果として青果物の
日持ちが悪くなる。したがって、収穫後青果物の移送中
もしくは貯蔵中における鮮度を保持するためには、これ
らから発生するエチレンガスを効率よく除去することが
好ましい。
に伴って発生し、このエチレンガスの作用により青果物
の完熟および老化が促進され、その結果として青果物の
日持ちが悪くなる。したがって、収穫後青果物の移送中
もしくは貯蔵中における鮮度を保持するためには、これ
らから発生するエチレンガスを効率よく除去することが
好ましい。
【０００３】本発明者は、先にエチレンガスを効率よく
除去するため、特定粒子径の酸化チタン微粒子を反応ガ
スおよび光が流通可能な白色多孔質担体に担持させ特定
温度で焼成することによって、疎水性を持ちエチレンガ
スを飛躍的に効率よく除去できる白色エチレン分解触媒
を見いだし、特願平４−３５４３１４号として出願した
が、該担体がハニカム構造や三次元網状構造を有してい
るため、担持方法が難しく担体自体の価格が高価である
ことと相まって、結局触媒全体の価格を高いものとして
いた。そこで、さらに改良を重ね製法が簡単で安価であ
るにもかかわらず、光により極めて高いエチレン分解能
を有するシート状エチレン分解触媒を開発し、特願平５
−１１５４０３号として出願した。
除去するため、特定粒子径の酸化チタン微粒子を反応ガ
スおよび光が流通可能な白色多孔質担体に担持させ特定
温度で焼成することによって、疎水性を持ちエチレンガ
スを飛躍的に効率よく除去できる白色エチレン分解触媒
を見いだし、特願平４−３５４３１４号として出願した
が、該担体がハニカム構造や三次元網状構造を有してい
るため、担持方法が難しく担体自体の価格が高価である
ことと相まって、結局触媒全体の価格を高いものとして
いた。そこで、さらに改良を重ね製法が簡単で安価であ
るにもかかわらず、光により極めて高いエチレン分解能
を有するシート状エチレン分解触媒を開発し、特願平５
−１１５４０３号として出願した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、剥離強
度およびエチレン分解能をさらに改善する余地が残って
おり、触媒の剥離強度を改善するとともにエチレン分解
能をさらに改善し光により極めて高いエチレン分解能を
発揮するエチレン分解光触媒を開発することが望まれて
いた。
度およびエチレン分解能をさらに改善する余地が残って
おり、触媒の剥離強度を改善するとともにエチレン分解
能をさらに改善し光により極めて高いエチレン分解能を
発揮するエチレン分解光触媒を開発することが望まれて
いた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者はこのような問
題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、高反射率表面
をもつ担体に光の透過性の良いバインダ−を用いて下地
処理し電価分離層を形成することにより、触媒の担持強
度ならびにエチレン分解能をさらに改善できることを見
いだし、さらに触媒活性成分を担持した触媒の上を同様
な光の透過性の良いバインダ−でオ−バ−コ−トするこ
とにより外被膜層を形成すると、剥離強度の向上のみな
らず、不思議なことにエチレン分解能をも一層改善でき
ることを見いだした。本発明はかかる知見に基づいて完
成したものである。
題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、高反射率表面
をもつ担体に光の透過性の良いバインダ−を用いて下地
処理し電価分離層を形成することにより、触媒の担持強
度ならびにエチレン分解能をさらに改善できることを見
いだし、さらに触媒活性成分を担持した触媒の上を同様
な光の透過性の良いバインダ−でオ−バ−コ−トするこ
とにより外被膜層を形成すると、剥離強度の向上のみな
らず、不思議なことにエチレン分解能をも一層改善でき
ることを見いだした。本発明はかかる知見に基づいて完
成したものである。
【０００６】 すなわち、本発明の第一の態様は、高反
射率表面をもつ担体上に、シリカ系バインダーを用いて
形成された光の透過性が良い膜厚０．５〜３μｍの電価
分離層を設け、その上に１００〜５００オングストロー
ム、好ましくは１５０〜３００オングストロームの結晶
粒子径を有する酸化チタン微粒子を、担持させたことを
特徴とするエチレン分解光触媒を提供することである。
射率表面をもつ担体上に、シリカ系バインダーを用いて
形成された光の透過性が良い膜厚０．５〜３μｍの電価
分離層を設け、その上に１００〜５００オングストロー
ム、好ましくは１５０〜３００オングストロームの結晶
粒子径を有する酸化チタン微粒子を、担持させたことを
特徴とするエチレン分解光触媒を提供することである。
【０００７】 本発明の第二の態様は、高反射率表面を
もつ担体上に１００〜５００オングストローム、好まし
くは１５０〜３００オングストロームの結晶粒子径を有
する酸化チタン微粒子を担持させ、その上に、シリカ系
バインダーを用いて形成された光の透過性が良い膜厚
０．５〜１０μｍの外被膜層を設けることを特徴とする
エチレン分解光触媒を提供することである。
もつ担体上に１００〜５００オングストローム、好まし
くは１５０〜３００オングストロームの結晶粒子径を有
する酸化チタン微粒子を担持させ、その上に、シリカ系
バインダーを用いて形成された光の透過性が良い膜厚
０．５〜１０μｍの外被膜層を設けることを特徴とする
エチレン分解光触媒を提供することである。
【０００８】 本発明の第三の態様は、高反射率表面を
もつ担体上に、シリカ系バインダーを用いて形成された
光の透過性が良い膜厚０．５〜３μｍの電価分離層を設
け、その上に１００〜５００オングストローム、好まし
くは１５０〜３００オングストロームの結晶粒子径を有
する酸化チタン微粒子を担持させ、さらにその上に、シ
リカ系バインダーを用いて形成された光の透過性が良い
膜厚０．５〜１０μｍの外被膜層を設けることを特徴と
するエチレン分解光触媒を提供することである。
もつ担体上に、シリカ系バインダーを用いて形成された
光の透過性が良い膜厚０．５〜３μｍの電価分離層を設
け、その上に１００〜５００オングストローム、好まし
くは１５０〜３００オングストロームの結晶粒子径を有
する酸化チタン微粒子を担持させ、さらにその上に、シ
リカ系バインダーを用いて形成された光の透過性が良い
膜厚０．５〜１０μｍの外被膜層を設けることを特徴と
するエチレン分解光触媒を提供することである。
【０００９】
【構成の詳細】本発明のエチレン分解光触媒の一成分は
高反射率表面をもつ担体である。前記高反射率をもつ担
体とは、１つは、白色の紙状物、他の１つは鏡面を有す
る金属シート、たとえばアルミニウムシート、もう１つ
は、後述の白色多孔質担体である。前記白色の紙状物と
しては、コ−ジライト、アルミナ、シリカアルミナ、チ
タニアシリカ、ジルコニア、ゼオライト、セピオライト
よりなる群から選ばれた白色無機物または天然、半合成
あるいは合成高分子よりなる有機物であり、また、前記
鏡面をもつ金属シートは、耐水性に優れており、シ−ト
の厚さを選択することによって任意の機械強度をもたせ
ることができ、さらに簡便に成形加工できる。なお、金
属箔使用の場合は、紙などの補強材を裏面に積層して使
用してもよい。これらのシート状担体は、触媒の担持前
あるいは担持後に耐水化処理を行うことができる。
高反射率表面をもつ担体である。前記高反射率をもつ担
体とは、１つは、白色の紙状物、他の１つは鏡面を有す
る金属シート、たとえばアルミニウムシート、もう１つ
は、後述の白色多孔質担体である。前記白色の紙状物と
しては、コ−ジライト、アルミナ、シリカアルミナ、チ
タニアシリカ、ジルコニア、ゼオライト、セピオライト
よりなる群から選ばれた白色無機物または天然、半合成
あるいは合成高分子よりなる有機物であり、また、前記
鏡面をもつ金属シートは、耐水性に優れており、シ−ト
の厚さを選択することによって任意の機械強度をもたせ
ることができ、さらに簡便に成形加工できる。なお、金
属箔使用の場合は、紙などの補強材を裏面に積層して使
用してもよい。これらのシート状担体は、触媒の担持前
あるいは担持後に耐水化処理を行うことができる。
【００１０】シート状エチレン分解光触媒は筒状体とし
て使用することが好ましく、筒状体の形態は、円筒状、
多面柱状などを採ることができる。また、シートを波状
に成形してから筒状体にして使用することにより表面積
の拡大を計ることもできる。なお、光の利用効率は低下
するが、筒状に加工しないシート状エチレン分解光触媒
をそのまま使用することを制限するものではない。
て使用することが好ましく、筒状体の形態は、円筒状、
多面柱状などを採ることができる。また、シートを波状
に成形してから筒状体にして使用することにより表面積
の拡大を計ることもできる。なお、光の利用効率は低下
するが、筒状に加工しないシート状エチレン分解光触媒
をそのまま使用することを制限するものではない。
【００１１】エチレン含有ガスのガス拡散効率を良く
し、エチレン分解に必要な触媒の量（受光面積）を確保
するために、光源と触媒表面との距離は少なくとも１０
ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ以上必要である。即ち、
直径１５ｍｍの棒状ランプを用いる場合には、筒状体の
直径は、３５ｍｍ以上、好ましくは５５ｍｍ以上である
ことが好ましい。
し、エチレン分解に必要な触媒の量（受光面積）を確保
するために、光源と触媒表面との距離は少なくとも１０
ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ以上必要である。即ち、
直径１５ｍｍの棒状ランプを用いる場合には、筒状体の
直径は、３５ｍｍ以上、好ましくは５５ｍｍ以上である
ことが好ましい。
【００１２】 前記白色の多孔質担体とは、反応ガスお
よび光が流通可能で、かつ光を良く反射する白色無機質
担体であって、酸化チタンが担持できるものであれば良
い。例えばコ−ジライト、アルミナ、シリカアルミナ、
チタニアシリカ、ゼオライト、セピオライト等の白色無
機質担体である。担体の色を、光エネルギ−の反射率の
高い白色にすることによって、エチレン分解能を高める
ことができ、清潔感を醸し出すこともできる。多孔質担
体は、反応ガスおよび光の流通が容易なハニカム構造体
もしくは三次元網状構造体が好ましい。該ハニカム構造
は、例えば特公昭５９−１５０２８号公報に提案されて
いるようなセラミック繊維の集合体（ハニクル担体）、
すなわち珪酸ゲルにより互いに結合されているシリカ繊
維、アルミナ繊維、アルミノシリケ−ト繊維、ジルコニ
ア繊維などの無機繊維から選択されるセラミック繊維の
シ−ト状集合体をハニカム状に積層して構成されるハニ
カム構造であれば圧力損失も少なく幾何学表面積も大き
いのでより好ましい。また該三次元網状構造体として
は、例えば特公昭５７−３５０４８号公報に開示されて
いるようなセラミック多孔体が光を良く透過し圧力損失
も少なく幾何学表面積も大きいので特に好ましいもので
ある。
よび光が流通可能で、かつ光を良く反射する白色無機質
担体であって、酸化チタンが担持できるものであれば良
い。例えばコ−ジライト、アルミナ、シリカアルミナ、
チタニアシリカ、ゼオライト、セピオライト等の白色無
機質担体である。担体の色を、光エネルギ−の反射率の
高い白色にすることによって、エチレン分解能を高める
ことができ、清潔感を醸し出すこともできる。多孔質担
体は、反応ガスおよび光の流通が容易なハニカム構造体
もしくは三次元網状構造体が好ましい。該ハニカム構造
は、例えば特公昭５９−１５０２８号公報に提案されて
いるようなセラミック繊維の集合体（ハニクル担体）、
すなわち珪酸ゲルにより互いに結合されているシリカ繊
維、アルミナ繊維、アルミノシリケ−ト繊維、ジルコニ
ア繊維などの無機繊維から選択されるセラミック繊維の
シ−ト状集合体をハニカム状に積層して構成されるハニ
カム構造であれば圧力損失も少なく幾何学表面積も大き
いのでより好ましい。また該三次元網状構造体として
は、例えば特公昭５７−３５０４８号公報に開示されて
いるようなセラミック多孔体が光を良く透過し圧力損失
も少なく幾何学表面積も大きいので特に好ましいもので
ある。
【００１３】本発明においては、光源と前記多孔質触媒
の組合せに加えて、光源と反対方向の該触媒の背後に反
射板を設けたエチレン分解装置とすることにより、光の
照射効率を一層向上させることができる。さらに、該触
媒の厚さを調整することにより、光の透過をより容易に
し、エチレンの分解効率を向上させることができる。す
なわち、該触媒の厚さは、薄すぎるとエチレンの分解性
能が低下するのみならず、機械的強度も低下し、僅かな
衝撃によっても崩壊し、厚すぎても反応に寄与しない部
分が多くなり触媒として不経済となるので、５〜４０ｍ
ｍとするのが好適である。
の組合せに加えて、光源と反対方向の該触媒の背後に反
射板を設けたエチレン分解装置とすることにより、光の
照射効率を一層向上させることができる。さらに、該触
媒の厚さを調整することにより、光の透過をより容易に
し、エチレンの分解効率を向上させることができる。す
なわち、該触媒の厚さは、薄すぎるとエチレンの分解性
能が低下するのみならず、機械的強度も低下し、僅かな
衝撃によっても崩壊し、厚すぎても反応に寄与しない部
分が多くなり触媒として不経済となるので、５〜４０ｍ
ｍとするのが好適である。
【００１４】本発明のエチレン分解光触媒のもう一つの
構成成分は、担体上に形成された光の透過性の良い電価
分離層である。この電価分離層は、担体と触媒活性成分
との電気絶縁性を良好なものとし、触媒金属の電子が担
体へ放出され、活性が低下すること防止するものである
と推定される。さらにこの電気絶縁性と相まって、この
電価分離層は触媒活性成分を強固に担体上に保持し、光
の透過性が良く光エネルギ−を損なわない特性を合わせ
持つものであることが好ましい。この電価分離層は、光
の透過性のよいシリカ系バインダ−を用いて、エアスプ
レ−法、浸漬法等の従来法によって担体上に形成するこ
とができる。電価分離層の担持量は、０．０５〜０．３
ｍｇ／ｃｍ2（電価分離層の厚さに換算すると０．５〜
３μｍ）、好ましくは０．１〜０．２ｍｇ／ｃｍ2（電
価分離層の厚さに換算すると１〜２μｍ）である。
構成成分は、担体上に形成された光の透過性の良い電価
分離層である。この電価分離層は、担体と触媒活性成分
との電気絶縁性を良好なものとし、触媒金属の電子が担
体へ放出され、活性が低下すること防止するものである
と推定される。さらにこの電気絶縁性と相まって、この
電価分離層は触媒活性成分を強固に担体上に保持し、光
の透過性が良く光エネルギ−を損なわない特性を合わせ
持つものであることが好ましい。この電価分離層は、光
の透過性のよいシリカ系バインダ−を用いて、エアスプ
レ−法、浸漬法等の従来法によって担体上に形成するこ
とができる。電価分離層の担持量は、０．０５〜０．３
ｍｇ／ｃｍ2（電価分離層の厚さに換算すると０．５〜
３μｍ）、好ましくは０．１〜０．２ｍｇ／ｃｍ2（電
価分離層の厚さに換算すると１〜２μｍ）である。
【００１５】本発明のエチレン分解光触媒の他のもう一
つの構成成分は光触媒成分であって、金属酸化物半導体
系光触媒としての酸化チタンである。酸化チタンの結晶
粒子経は１００〜５００オングストローム、好ましくは
１５０〜３００オングストロームのものが特に光による
エチレン分解能が優れている。光触媒成分の担持量は光
源の強さに依存するが、バインダーとの合計でシート状
担体の面積（ｃｍ2）当たり０．３〜５．０ｍｇ（触媒
層の厚さに換算すると３〜５０μｍ）、好ましくは０．
５〜３．０ｍｇ（触媒層の厚さに換算すると５〜３０μ
ｍ）である。好ましい触媒層の厚みを得るための光触媒
成分の担持量は、担体がハニカム構造体からなるものに
ついては、バインダーとの合計で触媒構造体全容積に対
して２０〜２００ｇ／ｌ、好ましくは５０〜１５０ｇ／
ｌ、セラミック繊維の集合体からなるものについては１
０〜１００ｇ／ｌ、好ましくは２０〜５０ｇ／ｌ、三次
元網状構造体からなるものについては２〜５０ｇ／ｌ、
さらに好ましくは２〜１５ｇ／ｌであり、これが担体に
バインダ−により保持される。バインダーは、光の透過
率のよいシリカ系バインダーが好ましく、光触媒成分の
重量の１０〜３０％の量で使用する。
つの構成成分は光触媒成分であって、金属酸化物半導体
系光触媒としての酸化チタンである。酸化チタンの結晶
粒子経は１００〜５００オングストローム、好ましくは
１５０〜３００オングストロームのものが特に光による
エチレン分解能が優れている。光触媒成分の担持量は光
源の強さに依存するが、バインダーとの合計でシート状
担体の面積（ｃｍ2）当たり０．３〜５．０ｍｇ（触媒
層の厚さに換算すると３〜５０μｍ）、好ましくは０．
５〜３．０ｍｇ（触媒層の厚さに換算すると５〜３０μ
ｍ）である。好ましい触媒層の厚みを得るための光触媒
成分の担持量は、担体がハニカム構造体からなるものに
ついては、バインダーとの合計で触媒構造体全容積に対
して２０〜２００ｇ／ｌ、好ましくは５０〜１５０ｇ／
ｌ、セラミック繊維の集合体からなるものについては１
０〜１００ｇ／ｌ、好ましくは２０〜５０ｇ／ｌ、三次
元網状構造体からなるものについては２〜５０ｇ／ｌ、
さらに好ましくは２〜１５ｇ／ｌであり、これが担体に
バインダ−により保持される。バインダーは、光の透過
率のよいシリカ系バインダーが好ましく、光触媒成分の
重量の１０〜３０％の量で使用する。
【００１６】本発明のエチレン分解光触媒のさらなる構
成成分は、触媒層の上に設けられた機械強度が高く光の
透過性の良い外被膜層である。この外被膜層は、光エネ
ルギ−を無駄に吸収せず光を良く透過するものであっ
て、外被膜層形成時に触媒層にも浸透して触媒層の酸化
チタンの結晶粒子と、バインダーとして用いたシリカ系
成分に起因するＳｉＯ2の結晶粒子をさらに緊密に結合
させる。このようにシリカ系オーバーコート層（外被膜
層）を設けたにもかかわらず、驚くことに触媒層の透明
性が増加し、その結果、光の透過性を改善することがで
きた。この外被膜層はシリカ微粒子によって構成するこ
とが好ましい。すなわち、この外被膜層は、光の透過性
のよいシリカ系バインダ−を用いて、エアスプレ−法、
浸漬法等の従来法によって触媒層の上に形成できる。外
被膜層の担持量は、０．０５〜１．０ｍｇ／ｃｍ2（外
被膜層の厚さに換算すると０．５〜１０μｍ）、好まし
くは０．１〜０．５ｍｇ／ｃｍ2（外被膜層の厚さに換
算すると１〜５μｍ）である。
成成分は、触媒層の上に設けられた機械強度が高く光の
透過性の良い外被膜層である。この外被膜層は、光エネ
ルギ−を無駄に吸収せず光を良く透過するものであっ
て、外被膜層形成時に触媒層にも浸透して触媒層の酸化
チタンの結晶粒子と、バインダーとして用いたシリカ系
成分に起因するＳｉＯ2の結晶粒子をさらに緊密に結合
させる。このようにシリカ系オーバーコート層（外被膜
層）を設けたにもかかわらず、驚くことに触媒層の透明
性が増加し、その結果、光の透過性を改善することがで
きた。この外被膜層はシリカ微粒子によって構成するこ
とが好ましい。すなわち、この外被膜層は、光の透過性
のよいシリカ系バインダ−を用いて、エアスプレ−法、
浸漬法等の従来法によって触媒層の上に形成できる。外
被膜層の担持量は、０．０５〜１．０ｍｇ／ｃｍ2（外
被膜層の厚さに換算すると０．５〜１０μｍ）、好まし
くは０．１〜０．５ｍｇ／ｃｍ2（外被膜層の厚さに換
算すると１〜５μｍ）である。
【００１７】光源としては、酸化チタンを光化学的に励
起させるものであればよく、３.２ｅＶ以上のバンドギ
ャップを有し、波長が３８８ｎｍ以下の紫外線を放出
し、触媒成分に光エネルギーを供給するものであればよ
い。
起させるものであればよく、３.２ｅＶ以上のバンドギ
ャップを有し、波長が３８８ｎｍ以下の紫外線を放出
し、触媒成分に光エネルギーを供給するものであればよ
い。
【００１８】
【実施例】以下の実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定される
ものではない。
するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定される
ものではない。
【００１９】実施例１
日産化学工業社製のスノーテックス−ＯＵＰ（ＳｉＯ2
を２０重量％含有）をイオン交換水で希釈しＳｉＯ2の
含有量が５重量％のシリカ溶液を調製た。１５０ｍｍ×
２９８ｍｍに切断したアルミニウム板に、前記シリカ溶
液をエア−スプレ−法により均一に塗布した後、１５０
℃の温度で３時間乾燥して、０．１５ｍｇ／ｃｍ2（電
価分離層の厚さに換算すると１．５μｍ）のＳｉＯ2か
らなる電価分離層をアルミニウム板に担持形成し、下地
処理担体を得た。イオン交換水３０００ｇに６０重量％
の濃硝酸６ｇを加えた溶液に、バインダ−として５００
ｇの日産化学工業社製のスノーテックス−ＯＵＰ（Ｓｉ
Ｏ2を２０重量％含有）を加えて混合した。この溶液に
５００ｇの日本アエロジル社製酸化チタン粉末Ｐ−２５
をターボミキサーで混合しながら加え、ＳｉＯ2を２.５
重量％、ＴｉＯ2を１２.５重量％含有する触媒スラリー
溶液４０００ｇを得た。得られた上記の下地処理担体
に、前記触媒スラリー溶液をエア−スプレ−法により均
一に塗布した後、１５０℃の温度で３時間乾燥して、Ｔ
ｉＯ2とＳｉＯ2との合計量で０．７ｍｇ／ｃｍ2（触媒
層の厚さに換算すると７μｍ）を担持したシ−ト状触媒
を得た。得られたシ−ト状触媒を筒状体に丸め、触媒Ａ
を調製した。
を２０重量％含有）をイオン交換水で希釈しＳｉＯ2の
含有量が５重量％のシリカ溶液を調製た。１５０ｍｍ×
２９８ｍｍに切断したアルミニウム板に、前記シリカ溶
液をエア−スプレ−法により均一に塗布した後、１５０
℃の温度で３時間乾燥して、０．１５ｍｇ／ｃｍ2（電
価分離層の厚さに換算すると１．５μｍ）のＳｉＯ2か
らなる電価分離層をアルミニウム板に担持形成し、下地
処理担体を得た。イオン交換水３０００ｇに６０重量％
の濃硝酸６ｇを加えた溶液に、バインダ−として５００
ｇの日産化学工業社製のスノーテックス−ＯＵＰ（Ｓｉ
Ｏ2を２０重量％含有）を加えて混合した。この溶液に
５００ｇの日本アエロジル社製酸化チタン粉末Ｐ−２５
をターボミキサーで混合しながら加え、ＳｉＯ2を２.５
重量％、ＴｉＯ2を１２.５重量％含有する触媒スラリー
溶液４０００ｇを得た。得られた上記の下地処理担体
に、前記触媒スラリー溶液をエア−スプレ−法により均
一に塗布した後、１５０℃の温度で３時間乾燥して、Ｔ
ｉＯ2とＳｉＯ2との合計量で０．７ｍｇ／ｃｍ2（触媒
層の厚さに換算すると７μｍ）を担持したシ−ト状触媒
を得た。得られたシ−ト状触媒を筒状体に丸め、触媒Ａ
を調製した。
【００２０】比較例１
下地処理をせず（電価分離層を有さない）、１５０ｍｍ
×２９８ｍｍに切断したアルミニウム板をそのまま用い
た以外は、実施例１と同様にして、ＴｉＯ2とＳｉＯ2と
の合計量で１．０ｍｇ／ｃｍ2（触媒層の厚さに換算す
ると１０μｍ）を担持したシ−ト状触媒を調製し、得ら
れたシ−ト状触媒を筒状体に丸め、触媒Ｘを得た。
×２９８ｍｍに切断したアルミニウム板をそのまま用い
た以外は、実施例１と同様にして、ＴｉＯ2とＳｉＯ2と
の合計量で１．０ｍｇ／ｃｍ2（触媒層の厚さに換算す
ると１０μｍ）を担持したシ−ト状触媒を調製し、得ら
れたシ−ト状触媒を筒状体に丸め、触媒Ｘを得た。
【００２１】実施例２
比較例１で得られた触媒Ｘの触媒層の上に、実施例１の
下地処理に用いたと同じ５重量％シリカ溶液を、エア−
スプレ−法により均一に塗布した後、１５０℃の温度で
３時間乾燥して、ＳｉＯ2を０．１７ｍｇ／ｃｍ2（外被
膜層の厚さに換算すると１．７μｍ）をさらにオ−バ−
コ−ト担持し、外被膜層をその上に形成したオ−バ−コ
−トシ−ト状触媒を得た。得られたシ−ト状触媒を、筒
状体に丸めた触媒Ｂを調製した。
下地処理に用いたと同じ５重量％シリカ溶液を、エア−
スプレ−法により均一に塗布した後、１５０℃の温度で
３時間乾燥して、ＳｉＯ2を０．１７ｍｇ／ｃｍ2（外被
膜層の厚さに換算すると１．７μｍ）をさらにオ−バ−
コ−ト担持し、外被膜層をその上に形成したオ−バ−コ
−トシ−ト状触媒を得た。得られたシ−ト状触媒を、筒
状体に丸めた触媒Ｂを調製した。
【００２２】実施例３
実施例２において、比較例１で得られた触媒Ｘに代えて
実施例１で得られた触媒Ａを用いたことを除いて同様に
して、０．１５ｍｇ／ｃｍ2（外被膜層の厚さに換算す
ると１．５μｍ）のＳｉＯ2をさらに実施例１で得られ
た触媒Ａにオ−バ−コ−ト担持し、外被膜層を有するシ
−ト状触媒を得た。得られたシ−ト状触媒を筒状体に丸
め、触媒Ｃを調製した。実施例２および実施例３におい
て得られた外被膜層を有する触媒は、外被膜層を担持形
成する際、シリカ溶液が触媒層にも浸透し触媒層自体の
透明度も改善されていることが視認された。前記実施例
１〜３で得られた触媒Ａ〜Ｃおよび比較例１で得られた
触媒Ｘを用いて下記のエチレン分解能評価試験１を行っ
た。
実施例１で得られた触媒Ａを用いたことを除いて同様に
して、０．１５ｍｇ／ｃｍ2（外被膜層の厚さに換算す
ると１．５μｍ）のＳｉＯ2をさらに実施例１で得られ
た触媒Ａにオ−バ−コ−ト担持し、外被膜層を有するシ
−ト状触媒を得た。得られたシ−ト状触媒を筒状体に丸
め、触媒Ｃを調製した。実施例２および実施例３におい
て得られた外被膜層を有する触媒は、外被膜層を担持形
成する際、シリカ溶液が触媒層にも浸透し触媒層自体の
透明度も改善されていることが視認された。前記実施例
１〜３で得られた触媒Ａ〜Ｃおよび比較例１で得られた
触媒Ｘを用いて下記のエチレン分解能評価試験１を行っ
た。
【００２３】エチレン分解能評価試験１
波長が２５４ｎｍの紫外線を放出する１２Ｗのプリンス
社製紫外線殺菌ランプ（ＱＧＵＬＲ−１１−２００Ｎ）
を、載架した筒状試料触媒の中心軸上に挿入載架し、そ
の下方部に大気の循環用のファンを設置した１６リッタ
ーのガラスケースに、９９.６％のエチレン１.６ｍｌを
注入し、ガラスケース内のエチレン濃度を１００ｐｐｍ
に調整した。試料触媒を設置した後、試料触媒のエチレ
ン吸着性能を見るため、最初の十分間はファンにより大
気を循環させるのみで該ランプを点燈しないで、エチレ
ン濃度の変化を測定したが、エチレン濃度は変化せずエ
チレンは試料触媒には吸着されていないことがわかっ
た。１０分経過した後、該ランプを点灯し、点灯後５０
分経過後のエチレン濃度を測定した。その結果を表１、
２に示す。なお、筒状試料触媒の一部を重ね合わすよう
に巻き込むことによって筒体の直径を調整した。
社製紫外線殺菌ランプ（ＱＧＵＬＲ−１１−２００Ｎ）
を、載架した筒状試料触媒の中心軸上に挿入載架し、そ
の下方部に大気の循環用のファンを設置した１６リッタ
ーのガラスケースに、９９.６％のエチレン１.６ｍｌを
注入し、ガラスケース内のエチレン濃度を１００ｐｐｍ
に調整した。試料触媒を設置した後、試料触媒のエチレ
ン吸着性能を見るため、最初の十分間はファンにより大
気を循環させるのみで該ランプを点燈しないで、エチレ
ン濃度の変化を測定したが、エチレン濃度は変化せずエ
チレンは試料触媒には吸着されていないことがわかっ
た。１０分経過した後、該ランプを点灯し、点灯後５０
分経過後のエチレン濃度を測定した。その結果を表１、
２に示す。なお、筒状試料触媒の一部を重ね合わすよう
に巻き込むことによって筒体の直径を調整した。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
表１、２から明らかなように、本発明のシ−ト状触媒
Ａ、ＢおよびＣはいずれも、電価分離層も外被膜層も持
たない従来の触媒Ｘに比べて極めて優れたエチレン分解
性能を有することが裏付けられた。
Ａ、ＢおよびＣはいずれも、電価分離層も外被膜層も持
たない従来の触媒Ｘに比べて極めて優れたエチレン分解
性能を有することが裏付けられた。
【００２６】実施例４
日産化学工業社製のスノーテックス−ＯＵＰ（ＳｉＯ2
を２０重量％含有）をイオン交換水で希釈しＳｉＯ2の
含有量が２重量％のシリカ溶液を調製した。この２重量
％シリカ溶液に、アルミノシリケ−ト繊維のシ−ト状集
合体によって構成されるハニカム構造体を有するニチア
ス社製白色ハニクル担体（２００セル、縦６０ｍｍ、横
１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）を浸漬し、取り出し、余剰
のスラリーを空気を吹き付けて除去した後、１５０℃の
温度で６時間乾燥し、触媒の容積１リッター当り３ｇの
ＳｉＯ2（０．２ｍｇ／ｃｍ2に相当し、電価分離層の厚
さに換算すると２μｍ）を担持し、電価分離層を形成し
た下地処理ハニクル担体を得た。イオン交換水３０００
ｇに６０重量％の濃硝酸６ｇを加えた溶液に、バインダ
−として１０００ｇの日産化学工業社製のスノーテック
ス−ＯＵＰ（ＳｉＯ2を２０重量％含有）を加えて混合
した。この溶液に５００ｇの日本アエロジル社製酸化チ
タン粉末Ｐ−２５をターボミキサーで混合しながら加
え、ＳｉＯ2を２.５重量％、ＴｉＯ2を１２.５重量％含
有する触媒スラリー溶液４０００ｇを得た。上記下地処
理ハニクル担体を、得られた触媒スラリー溶液に浸漬
し、取り出し、余剰のスラリーを空気を吹き付けて除去
した後、１５０℃の温度で６時間乾燥し、５００℃の温
度で１時間焼成して、触媒の容積１リッター当りＴｉＯ
2とＳｉＯ2との合計量で３７ｇ（２．４７ｍｇ／ｃｍ2
に相当し、触媒層の厚さに換算すると２４．７μｍ）を
担持した触媒Ｄを得た。
を２０重量％含有）をイオン交換水で希釈しＳｉＯ2の
含有量が２重量％のシリカ溶液を調製した。この２重量
％シリカ溶液に、アルミノシリケ−ト繊維のシ−ト状集
合体によって構成されるハニカム構造体を有するニチア
ス社製白色ハニクル担体（２００セル、縦６０ｍｍ、横
１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）を浸漬し、取り出し、余剰
のスラリーを空気を吹き付けて除去した後、１５０℃の
温度で６時間乾燥し、触媒の容積１リッター当り３ｇの
ＳｉＯ2（０．２ｍｇ／ｃｍ2に相当し、電価分離層の厚
さに換算すると２μｍ）を担持し、電価分離層を形成し
た下地処理ハニクル担体を得た。イオン交換水３０００
ｇに６０重量％の濃硝酸６ｇを加えた溶液に、バインダ
−として１０００ｇの日産化学工業社製のスノーテック
ス−ＯＵＰ（ＳｉＯ2を２０重量％含有）を加えて混合
した。この溶液に５００ｇの日本アエロジル社製酸化チ
タン粉末Ｐ−２５をターボミキサーで混合しながら加
え、ＳｉＯ2を２.５重量％、ＴｉＯ2を１２.５重量％含
有する触媒スラリー溶液４０００ｇを得た。上記下地処
理ハニクル担体を、得られた触媒スラリー溶液に浸漬
し、取り出し、余剰のスラリーを空気を吹き付けて除去
した後、１５０℃の温度で６時間乾燥し、５００℃の温
度で１時間焼成して、触媒の容積１リッター当りＴｉＯ
2とＳｉＯ2との合計量で３７ｇ（２．４７ｍｇ／ｃｍ2
に相当し、触媒層の厚さに換算すると２４．７μｍ）を
担持した触媒Ｄを得た。
【００２７】比較例２
担体に下地処理を行わないことを除いて実施例１と同様
にして、触媒の容積１リッター当りＴｉＯ2とＳｉＯ2と
の合計量で３８ｇ（２．５３ｍｇ／ｃｍ2に相当し、触
媒層の厚さに換算すると２５．３μｍ）を担持した触媒
Ｙ（電価分離層、外皮膜層なし）を得た。
にして、触媒の容積１リッター当りＴｉＯ2とＳｉＯ2と
の合計量で３８ｇ（２．５３ｍｇ／ｃｍ2に相当し、触
媒層の厚さに換算すると２５．３μｍ）を担持した触媒
Ｙ（電価分離層、外皮膜層なし）を得た。
【００２８】実施例５
比較例２の触媒Ｙを、実施例４の２重量％のシリカ溶液
に浸漬し、取り出し、余剰のスラリーを空気を吹き付け
て除去した後、１５０℃の温度で６時間乾燥し、触媒の
容積１リッター当り３ｇのＳｉＯ2（０．２ｍｇ／ｃｍ2
に相当し、外被膜層の厚さに換算すると２μｍ）よりな
る外被膜層をもつ触媒Ｅを得た。
に浸漬し、取り出し、余剰のスラリーを空気を吹き付け
て除去した後、１５０℃の温度で６時間乾燥し、触媒の
容積１リッター当り３ｇのＳｉＯ2（０．２ｍｇ／ｃｍ2
に相当し、外被膜層の厚さに換算すると２μｍ）よりな
る外被膜層をもつ触媒Ｅを得た。
【００２９】実施例６
比較例２の触媒Ｙに代えて実施例４の触媒Ｄを用いたこ
とを除いて比較例３と同様にして、触媒の容積１リッタ
ー当り３ｇのＳｉＯ2（０．２ｍｇ／ｃｍ2に相当し、外
被膜層の厚さに換算すると２μｍ）を担持し、さらに、
その上に外被膜層を形成し、触媒Ｆを得た。実施例５お
よび実施例６において得られたオ−バ−コ−ト層、すな
わち外被膜層を有する触媒Ｅおよび触媒Ｆは、実施例２
および実施例３の外被膜層を有する触媒Ｂおよび触媒Ｃ
と同様に、外被膜層を担持形成する際に、外被膜を形成
するためのシリカ溶液がすでに担持されている触媒層に
も浸透し全体の透明度も改善されることが視認された。
前記実施例４〜６で得られた触媒Ｄ〜Ｆおよび比較例２
で得られた触媒Ｙを用いて下記のエチレン分解能評価試
験２を行った。
とを除いて比較例３と同様にして、触媒の容積１リッタ
ー当り３ｇのＳｉＯ2（０．２ｍｇ／ｃｍ2に相当し、外
被膜層の厚さに換算すると２μｍ）を担持し、さらに、
その上に外被膜層を形成し、触媒Ｆを得た。実施例５お
よび実施例６において得られたオ−バ−コ−ト層、すな
わち外被膜層を有する触媒Ｅおよび触媒Ｆは、実施例２
および実施例３の外被膜層を有する触媒Ｂおよび触媒Ｃ
と同様に、外被膜層を担持形成する際に、外被膜を形成
するためのシリカ溶液がすでに担持されている触媒層に
も浸透し全体の透明度も改善されることが視認された。
前記実施例４〜６で得られた触媒Ｄ〜Ｆおよび比較例２
で得られた触媒Ｙを用いて下記のエチレン分解能評価試
験２を行った。
【００３０】エチレン分解能評価試験２
波長が２５４ｎｍの紫外線を放出する１２Ｗのプリンス
社製紫外線殺菌ランプ（ＱＧＵＬＲ−１１−２００Ｎ）
を使用し、該ランプの照射効率を上げるため、アルミ板
等の反射材をその背後に設置し、該ランプから４ｃｍの
距離を置いた位置に試料触媒を載架し、その下方部に大
気の循環用のファンを設置した１６リッターのガラスケ
ースに、９９.６％のエチレン１.６ｍｌを注入し、ガラ
スケース内のエチレン濃度を１００ｐｐｍに調整した。
試料触媒を設置した後、試料触媒のエチレン吸着性能を
見るため、最初の十分間はファンにより大気を循環させ
るのみで該ランプを点燈しないで、エチレン濃度の変化
を測定したが、エチレン濃度は変化せずエチレンは試料
触媒には吸着されていないことがわかった。１０分経過
した後、該ランプを点灯し、点灯後５０分経過後のエチ
レン濃度を測定した。その結果を表３に示す。
社製紫外線殺菌ランプ（ＱＧＵＬＲ−１１−２００Ｎ）
を使用し、該ランプの照射効率を上げるため、アルミ板
等の反射材をその背後に設置し、該ランプから４ｃｍの
距離を置いた位置に試料触媒を載架し、その下方部に大
気の循環用のファンを設置した１６リッターのガラスケ
ースに、９９.６％のエチレン１.６ｍｌを注入し、ガラ
スケース内のエチレン濃度を１００ｐｐｍに調整した。
試料触媒を設置した後、試料触媒のエチレン吸着性能を
見るため、最初の十分間はファンにより大気を循環させ
るのみで該ランプを点燈しないで、エチレン濃度の変化
を測定したが、エチレン濃度は変化せずエチレンは試料
触媒には吸着されていないことがわかった。１０分経過
した後、該ランプを点灯し、点灯後５０分経過後のエチ
レン濃度を測定した。その結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】
表３から明らかなように、本発明のハニクル担体触媒
Ｄ，ＥおよびＦはいずれも、電価分離層も外被膜層も持
たない従来の触媒Ｙに比べて極めて優れたエチレン分解
性能を有することが裏付けられた。
Ｄ，ＥおよびＦはいずれも、電価分離層も外被膜層も持
たない従来の触媒Ｙに比べて極めて優れたエチレン分解
性能を有することが裏付けられた。
【００３２】つぎに、触媒の剥離強度を調べるため、比
較例２の触媒Ｙおよび実施例４の触媒Ｄを用いて下記の
超音波振動剥離強度試験を行った。
較例２の触媒Ｙおよび実施例４の触媒Ｄを用いて下記の
超音波振動剥離強度試験を行った。
【００３３】超音波振動剥離強度試験
試料を、１５０℃の温度で２時間加熱し後、試料の重量
を測定した。ついで、超音波洗浄装置（島津製作所製
ＳＵＳ−１０３型）の水槽の水中に試料を入れ、４５ｋ
Ｈｚの周波数で２０分間処理した。超音波処理した試料
を１５０℃の温度で２時間乾燥した後、重量を測定し、
超音波処理前後の重量差から試料の剥離量を求めた。電
価分離層を有する実施例４の触媒Ｄの剥離量が１．８ｍ
ｇ／ｇであるのに対して、電価分離層も外被膜層ももた
ない比較例２の触媒Ｙの剥離量は５．０ｍｇ／ｇと多か
ったが、これにより電価分離層をもつだけでも剥離強度
が改善されたことが裏付けられた。電価分離層に加え
て、さらに外被膜層を形成した触媒の剥離量はさらに少
なく、測定値は誤差範囲で実質的に剥離は認められなか
った。すなわち、シリカバインダ−で、下地処理または
オ−バ−コ−ト処理の一方もしくは両方を施した本発明
の触媒の機械強度の改善が裏付けられた。
を測定した。ついで、超音波洗浄装置（島津製作所製
ＳＵＳ−１０３型）の水槽の水中に試料を入れ、４５ｋ
Ｈｚの周波数で２０分間処理した。超音波処理した試料
を１５０℃の温度で２時間乾燥した後、重量を測定し、
超音波処理前後の重量差から試料の剥離量を求めた。電
価分離層を有する実施例４の触媒Ｄの剥離量が１．８ｍ
ｇ／ｇであるのに対して、電価分離層も外被膜層ももた
ない比較例２の触媒Ｙの剥離量は５．０ｍｇ／ｇと多か
ったが、これにより電価分離層をもつだけでも剥離強度
が改善されたことが裏付けられた。電価分離層に加え
て、さらに外被膜層を形成した触媒の剥離量はさらに少
なく、測定値は誤差範囲で実質的に剥離は認められなか
った。すなわち、シリカバインダ−で、下地処理または
オ−バ−コ−ト処理の一方もしくは両方を施した本発明
の触媒の機械強度の改善が裏付けられた。
【００３４】
【発明の効果】本発明のエチレン分解光触媒は、電価分
離層を担体と触媒層の間に設けることによってエチレン
分解能が改善され、また触媒成分がより強固に担体に保
持されるため触媒層に割れや亀裂が入り難くなり触媒層
の剥離が少ないという顕著な効果を奏する。さらに、外
被膜層をその上に形成した本発明のエチレン分解光触媒
は、外被膜層形成時にシリカバインダ−が触媒層にも浸
透して触媒層の酸化チタンの結晶粒子とＳｉＯ2の結晶
粒子をさらに緊密に結合させるために、触媒層の透明性
が増加し光の透過性が改善されるためエチレン分解能が
向上するのみならず、触媒層の下に設けられた電価分離
層の働きと相まって触媒活性成分の剥離強度をさらに増
加させるという極めて顕著な効果を奏する。
離層を担体と触媒層の間に設けることによってエチレン
分解能が改善され、また触媒成分がより強固に担体に保
持されるため触媒層に割れや亀裂が入り難くなり触媒層
の剥離が少ないという顕著な効果を奏する。さらに、外
被膜層をその上に形成した本発明のエチレン分解光触媒
は、外被膜層形成時にシリカバインダ−が触媒層にも浸
透して触媒層の酸化チタンの結晶粒子とＳｉＯ2の結晶
粒子をさらに緊密に結合させるために、触媒層の透明性
が増加し光の透過性が改善されるためエチレン分解能が
向上するのみならず、触媒層の下に設けられた電価分離
層の働きと相まって触媒活性成分の剥離強度をさらに増
加させるという極めて顕著な効果を奏する。
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 21/00 - 38/74
Claims (4)
- 【請求項１】 高反射率表面をもつ担体上に、シリカ系
バインダーを用いて形成された光の透過性が良い膜厚
０．５〜３μｍの電価分離層を設け、その上に１００〜
５００オングストロームの結晶粒子径を有する酸化チタ
ン微粒子を担持させたことを特徴とするエチレン分解光
触媒。 - 【請求項２】 高反射率表面をもつ担体上に１００〜５
００オングストロームの結晶粒子径を有する酸化チタン
微粒子を担持させ、その上に、シリカ系バインダーを用
いて形成された光の透過性が良い膜厚０．５〜１０μｍ
の外被膜層を設けることを特徴とするエチレン分解光触
媒。 - 【請求項３】 高反射率表面をもつ担体上にシリカ系バ
インダーを用いて形成された光の透過性が良い膜厚０．
５〜３μｍの電価分離層を設け、その上に１００〜５０
０オングストロームの結晶粒子径を有する酸化チタン微
粒子を担持させ、さらにその上に、シリカ系バインダー
を用いて形成された光の透過性が良い膜厚０．５〜１０
μｍの外被膜層を設けることを特徴とするエチレン分解
光触媒。 - 【請求項４】 前記酸化チタン微粒子の結晶粒子径が１
５０〜３００オングストロームである請求項１、２また
は３記載のエチレン分解光触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25775293A JP3499585B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | エチレン分解光触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25775293A JP3499585B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | エチレン分解光触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788367A JPH0788367A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3499585B2 true JP3499585B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=17310612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25775293A Expired - Lifetime JP3499585B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | エチレン分解光触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3499585B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102573448A (zh) * | 2009-10-09 | 2012-07-11 | 富士通株式会社 | 保护袋 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE198733T1 (de) * | 1995-09-15 | 2001-02-15 | Rhodia Chimie Sa | Substrat mit einer photokatalytischen beschichtung von titandioxyd und organische dispersionen mit titandioxyd |
| JPH09231821A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-09-05 | Toto Ltd | 照明器具及び照度維持方法 |
| FR2749777B1 (fr) * | 1996-06-12 | 1998-07-31 | Kodak Pathe | Composition photocatalytique transparente inorganique |
| KR20020048057A (ko) * | 2000-12-15 | 2002-06-22 | 서평원 | 광촉매 산화티탄을 이용하여 선도 유지 및 수명 연장에효과적인 절화 보존제를 제조하는 방법 |
| EP1483972A1 (fr) * | 2003-06-02 | 2004-12-08 | Université Catholique de Louvain | Procédé et dispositif pour la préservation de produits agricoles |
| FR2879479B1 (fr) * | 2004-12-17 | 2007-11-09 | Armines Ass Loi De 1901 | Structures composites en etat amorphe pour la photocatalyse |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP25775293A patent/JP3499585B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102573448A (zh) * | 2009-10-09 | 2012-07-11 | 富士通株式会社 | 保护袋 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0788367A (ja) | 1995-04-04 |
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