JPH01232966A - 光触媒による脱臭方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はトイレのし尿臭、ペットの臭い、たばこの臭い
、調理具および体臭などの光触媒による脱臭方法に関す
るものである。

従来の技術 家庭やオフィスで発生するタバコ臭、トイレ臭。

ベット臭、調理臭および体臭等の悪臭成分は、アンモニ
ア、アミン類、インドール、スカトールなどの窒素化合
物、硫化水素、メチルメルカプタン。

硫化メチル、二硫化メチルなどの硫黄化合物、アルデヒ
ド類、ケトン類、アルコール類、脂肪酸および芳香族化
合物等、低沸点から高沸点成分まで多種多様である。

そして、従来の家庭やオフィスで使われている脱臭方法
としては、発生源に薬剤を注ぎ化学反応させる方法、芳
香剤でマスキングする方法、活性炭やゼオライトで吸着
する方法および薬剤を添着した吸着剤に悪臭を濃縮し反
応させる方法がある。

前者の２方法は局所的に消臭する方法であり、トイレや
ペットのいるところなどに使われている。

一方、後者の２方法は送風機と組み合わせて脱臭装置と
して、狭い空間から広い空間まで汎用的に使うことの出
来る脱臭方法である。中でも活性炭がもっとも有効な手
段であるが、活性炭に於いても悪臭成分のうちアンモニ
ア、メチルアミンなどの低沸点窒素化合物とホルマリン
、アセトアルデヒド、アクロレインなどの低級脂肪族ア
ルデヒドに対する吸着力が弱かった。そこで薬剤を活性
炭に添着した脱臭剤が用いられている。

発明が解決しようとする課題 アンモニア、メチルアミン等の低沸点窒素化合物は、活
性炭に有機酸や無機酸を添着させた脱臭剤で効果的に吸
着でき、その吸着容量も大きいものである。一方ホルマ
リン、アセトアルデヒド。

アクロレイン等の低級脂肪族アルデヒドの吸着には、活
性炭にアニリンを添着した脱臭剤が有効であるが、添着
可能なアニリンの量が少ないため、アルデヒドの吸着容
量が小さく寿命が短い。最近問題になっているたばこの
臭いや、新建材・家具から発生する臭いには、ホルマリ
ン、アセトアルデヒド等が多く含まれているが、有効な
脱臭方法がなかった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、光触媒
作用による悪臭の分解を効果的に行わせる脱臭方法を提
供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明の光触媒による脱臭
方法は、チタン酸鉄、酸化鉄、酸化ビスマス、酸化モリ
ブデンおよび酸化ニッケルなる群から選択された酸化物
と、酸化チタンとの混合金属酸化物の存在下で、被酸化
性化合物と酸素を含む気体に紫外線を照射するものであ
る。また混合金属酸化物に、導電性無機物質を担持する
ことによって、さらに脱臭性能の良い脱臭方法を提供す
るものである。

作用 本発明者等は、かねてから光触媒作用によって悪臭を分
解し無臭化することを研究してきたが、チタン酸鉄、酸
化鉄、酸化ビスマス、酸化モリブデンおよび酸化ニッケ
ルなる群から選択された酸化物と酸化チタンとの混合金
属酸化物の存在下では、一般に知られている酸化チタン
単独よりも極めてアルデヒド類の酸化分解能力の高いこ
とを見出した。上記本発明の混合金属酸化物は紫外線の
照射によって分解が効率良く起こるものである。

上記混合金属酸化物の作用原理については目下詳細に研
究中であるが、上記各酸化物および酸化チタンの半導体
中の価電子帯の電子が紫外線を吸収して伝導帯に励起さ
れ、そこで生じた価電子帯の正孔は触媒の表面にある水
酸基（ＯＨ基）と反応し、伝導帯に励起された電子は酸
素（０）と反応して、活性の高いＯＨラジカル、０ラジ
カル。

０；が生じ、これが被酸化性化合物を酸化分解するもの
と推測される。また酸化チタンで生じた電子および正□
孔と、上記各酸化物で生じた電子および正孔とが互いに
作用しあって相乗効果があるものと推測される。

さらにこの混合金属酸化物に白金、パラジウム。

ロジウム、酸化ルテニウム、銀などの導電性無機物質を
担持すると、酸化分解作用は一層強力なものとなる。中
でも白金の効果は著しい。

本発明の脱臭方法はアルデヒド類の分解に優れるだけで
無く、他の悪臭物質のアンモニア、アミン類の窒素化合
物、硫化水素、メルカプタン類の硫黄化合物、ケトン類
、アルコール類、脂肪酸および芳香族化合物も酸化分解
して無臭化出来る。

実施例 次に本発明の実施例について説明する。

本発明において使用する酸化チタンとしては、アナター
ゼ型が活性が高いが、ルチル型でも良い。

また、酸化物のうちチタン酸鉄としてはＦｅＴｉＯ３が
活性が高いが、Ｆｅ２Ｔｉ０５でも良い。

導電性無機物質としては白金がもつとも効果的であるが
、パラジウム、ロジウム、銀などの貴金属や酸化ルテニ
ウム等でも良い。

また紫外線としては波長が４００ｎｍ以下であれば良く
、遠紫外線でも近紫外線でも良い。これらの紫外線は高
圧水銀灯、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノン灯等を
単独で使用又は併用することによって発生させうる。ま
た脱臭方法は、特定の反応器に被処理気体を導入してバ
ッチ処理しても良いし、連続処理しても良い。

本発明に用いる混合金属酸化物は、光源の表面に塗布し
て使用するとか、または光源の周囲に支持体を設けてそ
れに塗布または含浸して使用するなどの方法を用いる。

次に具体的な実施例について説明する。第１表に示す重
量の金属酸化物粉末をメタノールに懸濁せしめ、この懸
濁液を厚さ０．６Ｍ１１＊幅１２ｏＭＭ＊長さ２４０ｆ
ｌのアルミナ−シリカ質のセラミックペーパに塗布した
のち乾燥し光触媒とした。また白金の担持は、上記金属
酸化物を付けたセラミックペーパに塩化白金酸のエタノ
ール溶液を含浸し、熱処理して白金微粒子として担持し
た。

そして、第１図のように上記構成の触媒１をステンレス
の台２にのせて内容積３６ｇアルミ製の反応容器３の中
に、光源４から１００ｆｆ離れた位置に置いた。光源４
は１０ワツトの殺菌灯（紫外線出力約１．８ワツト、主
波長２５４１！１１）を用いた。

この反応容器３の中にアセトアルデヒドの飽和ガスを注
入し、ファン６で攪拌して濃度を均一にし初濃度を測定
した。そして次に殺菌灯を点灯し、アセトアルデヒド濃
度の経時変化をガスクロマトグラフィで調べた。その結
果を混合金属酸化物触媒に紫外線を照射しなかった場合
、触媒を使用しないで紫外線だけ照射した場合、および
アナターゼ型酸化チタンだけ、あるいはチタン酸鉄ｙｅ
’ｒｉｏ５だけを上記方法でセラミックペーパに塗布し
た触媒に紫外線を照射した場合と比較して第２図に示す
。またそれぞれの条件は第１表に示す。

（以下余白） 第２図に示すように、酸化チタンとチタン酸鉄の混合金
属酸化物の存在下でアセトアルデヒドと酸素を含む気体
に紫外線を照射すると、アセトアルデヒドは極めて効果
的に分解され無臭化する。

さらに白金を担持した混合金属激化物を用いるとさらに
効果的に分解が進む。また、酸化チタンとチタン酸鉄の
混合金属酸化物は酸化チタン単独よりも光触媒効果が大
きい。このように本発明によれば、従来活性炭で吸着す
ることが難しかったアルデヒドを、極低濃度まで分解し
無臭化することができる。

またこの実施例によればアルデヒドの分解に限らず、他
の悪臭物質のアンモニア、アミン類等の窒素化合物、硫
化水素、メルカプタン類等の硫黄化合物、ケトン類、ア
ルコール類、脂肪酸及び芳香族化合物も酸化して無臭化
できる。更には一酸化炭素も二酸化炭素に酸化し無害化
出来る。

なお、実施例の方法に他の吸着剤や化学的方法を組み合
わせて用いることによってすぐれた脱臭能力を得ること
ができる。

次に、上記実施例におけるチタン酸鉄に代えて、順次、
酸化鉄、酸化ビスマス、酸化モリブデンおよび酸化ニッ
ケルを選択して、上記実施例と同様に実験した結果を示
す。

酸化鉄の場合の条件は第２表のとおりであり、結果を第
３図に示す。酸化鉄としては活性の高いα−Ｆｅ２０３
を用いたが、ｒ　　Ｆｅ２Ｏ３，”５０４　ｅＩＦ６０
を使用してもよい。

（以下余白） 第２表 酸化ビスマスの場合の条件は第３表のとおりであシ、結
果を第４図に示す。酸化ビスマスとしては活性の高いα
−Ｂｉ２０５を用いたが、β型、ｒ型。

δ型を使用してもよい。

（以下余白） 第３表 酸化モリブデンの場合の条件は第４表のとおシであり、
結果を第５図に示す。酸化モリブデンとしてはＭｏＯ３
を使用したが、ＭｏＯ２か両者の中間状態の酸化物でも
よい。

（以下余白） 第４表 最後に、酸化ニッケルの場合の条件は、第５表のとおり
であり、結果を第６図に示す。酸化ニッケルはＮｉＯで
あるが、過剰酸素を含む灰色または黒色のものが活性が
高い。

（以下余白） 第６表 発明の効果 上記した各実施例からあきらかなとおシ、本発明の光触
媒による脱臭方法は、活性炭で吸着が難しかったアルデ
ヒドを極めて低い濃度まで分解し無臭化することができ
るとともに、他の悪臭物質のアンモニア、アミン類等の
窒素化合物、硫化水素、メルカプタン類等の硫黄化合物
、ケトン類。

アルコール類、脂肪酸及び芳香族化合物も酸化して無臭
化できる。さらに−酸化炭素も二酸化炭素に酸化して無
害化できるというすぐれた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光触媒による分解性能を測定する装置
の断面図、第２図〜第６図は本発明の各実施例における
アセトアルデヒドの分解曲線図である。 １・・・・・・触媒、４・・・・・・光源。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 許　蘭　（８） 第４図 時間（分） 第　５　図 爵　間　（伽 第６図 Ｂナト　　　間　　　Ｃθ引ン 手続補正書 昭和ｎ年り月−２１日 事件との関係　　　　　特　許　出　願　人任　所　大
阪府門真市大字門真１００６番地名　称　　（５８２）
松下電器産業株式会社代表者　　　　　谷　　井　　昭
　　雄４代理人　〒５７１ 住　所　大阪府門真市大字門真１００６番地［連絡先電
話（東京）４３７−１１２１東京法務分室】６　補正の
内容 （１）本願明細書中、「２、特許請求の範囲」の項を別
紙のとおり補正します。 （２）同第３頁第２０行〜第４頁第４行の「チタン酸鉄
〜するものである。」を「チタン酸鉄、酸化鉄、酸化ビ
スマス、酸化モリブデンおよび酸化ニッケルなる群から
選択された１つの酸化物と酸化チタンとの混合酸化物と
、被酸化性化合物および酸素を含む気体との共存下で、
前記混合金属酸化物に紫外線を照射するものである。」
に補正します。 ２、特許請求の範囲 （２）混合金属酸化物に導電性無機物質を担持した請求
項１記載の光触媒による脱臭方法。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）チタン酸鉄、酸化鉄、酸化ビスマス、酸化モリブ
   デンおよび酸化ニッケルなる群から選択された酸化物と
   酸化チタンとの混合金属酸化物の存在下で、被酸化性化
   合物と酸素を含む気体に紫外線を照射する光触媒による
   脱臭方法。
2. （２）混合金属酸化物に導電性無機物質を担持した請求
   項１記載の光触媒による脱臭方法。