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JPS6297643A - Ozone decomposing catalyst - Google Patents

Ozone decomposing catalyst

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Publication number
JPS6297643A
JPS6297643A JP60237518A JP23751885A JPS6297643A JP S6297643 A JPS6297643 A JP S6297643A JP 60237518 A JP60237518 A JP 60237518A JP 23751885 A JP23751885 A JP 23751885A JP S6297643 A JPS6297643 A JP S6297643A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
tio2
titanium
ozone
zro2
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60237518A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0510973B2 (en
Inventor
Motonobu Kobayashi
基伸 小林
Kiichiro Mitsui
三井 紀一郎
Akira Inoue
明 井上
Takehiko Suzuki
武彦 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP60237518A priority Critical patent/JPS6297643A/en
Publication of JPS6297643A publication Critical patent/JPS6297643A/en
Publication of JPH0510973B2 publication Critical patent/JPH0510973B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance ozone decomposition capacity, by forming the titled catalyst from a specific amount of a catalytic component (A) constituted of oxide consisting of Ti and Si and oxide consisting of Ti and Zr and a catalytic component (B) of Mn, Fe, Co, Ni and Pt, etc. CONSTITUTION:A TiO2-SiO2 powder and a molding aid are mixed and kneaded while a proper amount of water is added to both of them and the kneaded mixture is molded into a pellet or honeycomb shape by an extrusion molding machine. The molded substance is dried at 50-120 deg.C and subsequently baked at 300-800 deg.C for 1-10hr to obtain a catalyst. Further, when the catalyst is obtained by adding a metal selected from Mn, Fe, Ni, Co, Ag, Pt, Pd and Rh is added to TiO2-ZrO2, said catalyst can be prepared by a method wherein an aqueous solution of the salt of the aforementioned metal is infiltrated in a TiO2-ZrO2 molded body to support said salt and the impregnated molded body is dried and baked. A separate method wherein the aforementioned aqueous solution of the metal salt is added to the TiO2-ZrO2 powder along with the molding aid and the resulting mixture is kneaded and mixed, can be employed.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はオゾン分解触媒、特にガス中に含有されるオゾ
ンを接触分解する触媒に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an ozone decomposition catalyst, and particularly to a catalyst for catalytically decomposing ozone contained in gas.

〈従来技術とその問題点〉 オゾンは強い酸化能を有し、分解すると無害な酸素にな
るために脱臭、殺菌、漂白または排水中のCOD減少等
の目的でさまざまな分野において、幅広く利用されてい
る。しかし、処理に利用されたオゾンは一部未反応のま
ま大気中に放出されるために、光化学スモッグ等の二次
公害を発生させる恐れがある。
<Prior art and its problems> Ozone has strong oxidizing ability and becomes harmless oxygen when decomposed, so it is widely used in various fields for purposes such as deodorization, sterilization, bleaching, and reducing COD in wastewater. There is. However, some of the ozone used in the treatment is released into the atmosphere unreacted, which may cause secondary pollution such as photochemical smog.

また、航空機が成1!IPJを飛行する場合機内にオゾ
ンを含む空気が導入されるために、乗客や搭乗員に悪影
響を及ぼす危険性がある。
Also, the aircraft has become a reality! When flying on an IPJ, air containing ozone is introduced into the cabin, which poses the risk of adversely affecting passengers and crew.

さらに、最近、各種の高電圧発生装置を組み込んだ機器
、例えば乾式の複写機等からのオゾンの発生が問題とな
っており、これ等の機器は主に室内に置かれるためにオ
ゾンの発生量は微量であっても室内が汚染される。
Furthermore, recently, the generation of ozone from devices that incorporate various high-voltage generators, such as dry copying machines, has become a problem, and since these devices are mainly placed indoors, the amount of ozone generated has increased. Even a small amount can contaminate the room.

オゾンの臭いは1pp11以下の濃度で感知でき、20
91以上の濃度では呼吸器系に刺激を引き起こし、人体
に有害となるために、各種の発生源から排出されるオゾ
ンを除去し、無害化する必要がある。
The odor of ozone can be detected at a concentration of 1ppl or less;
Concentrations above 91 cause irritation to the respiratory system and are harmful to the human body, so it is necessary to remove ozone emitted from various sources and render it harmless.

従来、用いられてきた廃オゾンの処理技術としては、活
性炭法、薬液洗浄法および熱分解法がある。活性炭法は
低濃度オゾンの処理に利用されているが、オゾン分解の
進行に伴って、活性炭が消耗するために補充する必要が
あり、また、高濃度のオゾンを処理する場合は反応熱に
より活性炭自身が発火、燃焼する危険性があるので取り
扱い上問題がある。
Conventionally used waste ozone treatment techniques include an activated carbon method, a chemical cleaning method, and a thermal decomposition method. The activated carbon method is used to treat low-concentration ozone, but as ozone decomposition progresses, the activated carbon is consumed and needs to be replenished, and when treating high-concentration ozone, the activated carbon is depleted by the heat of reaction. It poses a problem in handling as there is a risk of it catching fire or burning.

薬液洗浄法は還元性物質の水溶液で廃オゾンを洗浄する
ために処理コストが高く、廃水処理の問題が生じる。
In the chemical cleaning method, waste ozone is cleaned with an aqueous solution of a reducing substance, so the treatment cost is high and problems arise in wastewater treatment.

熱分解法は分解効率を上げるためには300℃以上の加
熱が必要であり、多借の排ガスを処理するためには加熱
費用がかかり、処理コストが高くなるなどの欠点がある
The thermal decomposition method requires heating to 300° C. or higher in order to increase the decomposition efficiency, and has drawbacks such as high heating costs and high processing costs in order to treat a large amount of exhaust gas.

一方、近年廃オゾン処理方法として触媒分解法が研究さ
れており、この方法は発火、爆発の危険性がなく、廃水
処理も不要であり、低コストでオゾンを分解除去できる
ために有利な方法とされている。
On the other hand, in recent years, research has been conducted on the catalytic decomposition method as a waste ozone treatment method.This method is advantageous because it has no risk of ignition or explosion, does not require wastewater treatment, and can decompose and remove ozone at a low cost. has been done.

オゾン分解触媒はニッケル、マンガン、コバルト等の酸
化物を用いた触媒が優れた分解効率を示す触媒として、
特開昭60−97049号公報に開示されているが、実
用触媒としてはさらに低い温度領域で高活性を示す触媒
が必要とされる。
As ozone decomposition catalysts, catalysts using oxides such as nickel, manganese, and cobalt have excellent decomposition efficiency.
Although disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-97049, a catalyst that exhibits high activity in a lower temperature range is required as a practical catalyst.

〈発明の目的〉 本発明の目的は、ガス中に含まれるオゾンを酸素へ接触
的に分解するにあたり、低温活性の優れた、安価なオゾ
ン分解触媒を提供することにある。
<Objective of the Invention> An object of the present invention is to provide an inexpensive ozone decomposition catalyst with excellent low-temperature activity for catalytically decomposing ozone contained in gas into oxygen.

〈問題点を解決するための手段〉 本発明らは上記目的に沿って鋭意研究した結果、オゾン
含有ガス中のオゾンを接触的に分解除去する触媒として
チタンおよびケイ素からなる二元系酸化物、チタンおよ
びジルコニウムからなる二元系酸化物、またはチタン、
ケイ素およびジルコニウムからなる三元系酸化物が50
℃以下の低温で優れたオゾン分解性能を示すことを見い
出した。
<Means for Solving the Problems> As a result of intensive research in accordance with the above objectives, the present inventors have developed a binary oxide consisting of titanium and silicon as a catalyst for catalytically decomposing and removing ozone in ozone-containing gas. Binary oxide consisting of titanium and zirconium, or titanium,
A ternary oxide consisting of silicon and zirconium contains 50
It has been found that it exhibits excellent ozone decomposition performance at low temperatures below ℃.

さらに、上記の二元系酸化物または三元系酸化物にマン
ガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケ
ル(N i ) 、銀(Ag)、白金(Pt)、パラジ
ウム(Pd)及びロジウム(Rh)よりなる群から選ば
れた少くとも一種の元素またはその化合物を添加してな
る触媒が20℃前後の極めて低い温度領域においても高
いオゾン分解活性を示すことを見い出し本発明を完成す
るに至った。
Furthermore, manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (N i ), silver (Ag), platinum (Pt), palladium (Pd) are added to the above binary oxide or ternary oxide. ) and rhodium (Rh), and rhodium (Rh), it was discovered that a catalyst prepared by adding at least one element selected from the group consisting of rhodium (Rh) or a compound thereof exhibits high ozone decomposition activity even in an extremely low temperature region of around 20°C, and the present invention was achieved. It has been completed.

すなわち、本発明は以下の如く特定しうるちのである。That is, the present invention can be specified as follows.

オゾン含有ガス中のオゾンを接触的に分解除去する触媒
としてチタンおよびケイ素からなる二元系酸化物、チタ
ンおよびジルコニウムからなる二元系酸化物および/ま
たはチタン、ケイ素およびジルコニウムからなる三元系
酸化物を触媒A成分とし、マンガン(Mn)、鉄(Fe
)、コバルト(Go)、ニッケル(N i > 、銀(
Aa)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)およびロジ
ウム(Rh)よりなる群から選ばれた少くとも一種の元
素を触媒日成分としてなる触媒であって、該触媒の組成
がA成分は酸化物の重量%で40〜100%、日成分は
マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニ
ッケル(N + )および銀(八〇)については酸化物
としての重量%で0〜60%、白金(Pt)、パラジウ
ム(Pd)、ロジウム(Rh)については金属元素とし
て0〜10重量%の範囲よりなることを特徴とするオゾ
ン分解触媒。
A binary oxide consisting of titanium and silicon, a binary oxide consisting of titanium and zirconium, and/or a ternary oxide consisting of titanium, silicon, and zirconium as a catalyst for catalytically decomposing and removing ozone in ozone-containing gas. Manganese (Mn), iron (Fe
), cobalt (Go), nickel (N i >, silver (
Aa), a catalyst comprising at least one element selected from the group consisting of platinum (Pt), palladium (Pd) and rhodium (Rh) as a catalytic component, wherein the composition of the catalyst is such that component A is an oxide. 40 to 100% by weight as oxides, and 0 to 60% by weight as oxides for manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (N + ), and silver (80). %, platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh) are in the range of 0 to 10% by weight as metal elements.

〈作   用〉 本発明にかかる触媒の特徴はチタンおよびケイ素からな
る二元系複合酸化物(以下、TiO2−8io2とする
)、チタンおよびジルコニウムからなる二元系複合酸化
物(以下、TiO2−ZrO2とする)、チタン、ケイ
素およびジルコニウムからなる三元系複合酸化物(以下
、TiO2−3i 02−Z ro2とする)を触媒成
分として用いている点にある。
<Function> The catalyst according to the present invention is characterized by a binary composite oxide consisting of titanium and silicon (hereinafter referred to as TiO2-8io2) and a binary composite oxide consisting of titanium and zirconium (hereinafter referred to as TiO2-ZrO2). ), titanium, silicon, and zirconium (hereinafter referred to as TiO2-3i02-Zro2) is used as a catalyst component.

一般に、チタンおよびケイ素からなる二元系複合酸化物
は例えば田部浩三(触媒、第17巻、NO,3,72頁
(1975年)によっても周知のように、固体酸として
知られ、構成するおのおの単独の酸化物には見られない
顕著な酸性を示し、また高表面積を有する。
In general, binary composite oxides consisting of titanium and silicon are known as solid acids, as is well known, for example, by Kozo Tabe (Catalysts, Vol. 17, No. 3, p. 72 (1975)), and each of the constituents is It exhibits remarkable acidity that is not found in individual oxides, and also has a high surface area.

すなわち、TiO2−8iO2は酸化チタンおよび酸化
ケイ素を単に混合したものではなく、チタンおよびケイ
素がいわゆる二元系酸化物を形成することによりその特
異な物性が発現するものと認めることのできるものであ
る。また、チタン、ジルコニウムからなる二元系複合酸
化物およびチタン、ジルコニウムおよびケイ素からなる
三元系複合酸化物もTiO2−8iO2と同じ様な性質
を有する複合酸化物として特定される。
In other words, TiO2-8iO2 is not simply a mixture of titanium oxide and silicon oxide, but it can be recognized that titanium and silicon form a so-called binary oxide, resulting in its unique physical properties. . Furthermore, binary composite oxides consisting of titanium and zirconium and ternary composite oxides consisting of titanium, zirconium and silicon are also specified as composite oxides having properties similar to TiO2-8iO2.

さらに、上記複合酸化物はX線回折による分析の結果、
非晶質もしくはほぼ非晶質に近い@IIIJ!14造を
有している。
Furthermore, as a result of analysis by X-ray diffraction, the above composite oxide
Amorphous or almost amorphous @IIIJ! It has 14 buildings.

本発明触媒が優れたオゾン分解活性、特に低温において
優れた活性を示す機構については確かではないが、上記
複合酸化物の諸性質がオゾン分解活性に対して、好まし
い影響を与えるものと考えられ、さらに、上記複合酸化
物にマンガン、鉄、ニッケル、コバルト、銀、白金、パ
ラジウム、ロジウム等の元素またはその化合物を添加す
ることにより、より一層効果的に作用し、オゾン分解活
性を高める役割を果たしていると考えられる。
Although the mechanism by which the catalyst of the present invention exhibits excellent ozonolysis activity, particularly at low temperatures, is not certain, it is believed that the various properties of the composite oxide described above have a favorable influence on ozonolysis activity. Furthermore, by adding elements such as manganese, iron, nickel, cobalt, silver, platinum, palladium, rhodium, etc. or their compounds to the above composite oxide, it acts even more effectively and plays a role in increasing ozone decomposition activity. It is thought that there are.

本発明を構成してなる触媒A成分であるT i 02−
8 ioz 、Ti02−ZrO2およびTi02−8
1o2−ZrO2はいずれもその表面積が30rd/Q
以上であることが好ましい。
T i 02- which is the catalyst A component forming the present invention
8 ioz, Ti02-ZrO2 and Ti02-8
The surface area of 1o2-ZrO2 is 30rd/Q
It is preferable that it is above.

触媒A成分の組成は酸化物に換算してTi0zが20〜
95モル%、SiO2もしくはZrO2またはSiO2
とZrO+の和が5〜80モル%(いずれもTiO2+
ZrO2+5iO2=100モル%に対して)の範囲に
あることが好ましい結果を与える。
The composition of the catalyst A component is Ti0z of 20~20 in terms of oxide.
95 mol%, SiO2 or ZrO2 or SiO2
The sum of ZrO+ and ZrO+ is 5 to 80 mol% (both TiO2+
ZrO2 + 5iO2 = 100 mol %) gives preferable results.

本発明にかかる触媒の組成は酸化物としての重量百分率
でA成分が40〜100%、B成分はマンガン(Mn)
、銀(Aq)、鉄(Fe)、コバルト(Co)およびニ
ッケル(N i >については酸化物としての重量百分
率で0〜60%、白金(Pt)、パラジウム(Pd’)
およびロジウム(Rh)については0〜10重量%の範
囲よりなることが好ましい。
The composition of the catalyst according to the present invention is that component A is 40 to 100% by weight as an oxide, and component B is manganese (Mn).
, silver (Aq), iron (Fe), cobalt (Co) and nickel (N i > 0 to 60% by weight percentage as oxides, platinum (Pt), palladium (Pd')
And rhodium (Rh) is preferably in the range of 0 to 10% by weight.

B成分が上記範囲外ではオゾン分解活性が不十分であり
、また、白金、パラジウムおよびロジウムの場合、原料
コストが高くなり十分な効果が発揮できない。
If the B component is outside the above range, the ozonolytic activity will be insufficient, and in the case of platinum, palladium, and rhodium, the raw material cost will be high and sufficient effects cannot be exhibited.

本発明において用いられるTiO2−8iO2を調製す
るには、まずチタン源として塩化チタン類、硫酸チタン
などの無機性チタン化合物および修酸チタン、テトライ
ソプロピルチタネートなどの有機性チタン化合物などか
ら選ぶことができ、またケイ素源としてはコロイド状シ
リカ、水ガラス、四塩化ケイ素など無機性のケイ素化合
物およびテトラエチルシリケートなど有機ケイ素化合物
などから選ぶことができる。そしてこれら原料中には、
微温の不純物、混入物のあるものがあるが、えられるT
iO2−8iO2の物性に大きく影響を与えるものでな
い限り問題とならない。
To prepare TiO2-8iO2 used in the present invention, first, a titanium source can be selected from inorganic titanium compounds such as titanium chlorides and titanium sulfate, and organic titanium compounds such as titanium oxalate and tetraisopropyl titanate. The silicon source can be selected from inorganic silicon compounds such as colloidal silica, water glass, silicon tetrachloride, and organic silicon compounds such as tetraethyl silicate. And among these raw materials,
Although there may be some impurities and contaminants at low temperature, the T obtained
There is no problem as long as it does not significantly affect the physical properties of iO2-8iO2.

好ましいTiO2−8iO2の調製法としては、以下の
方法が挙げられる。
A preferred method for preparing TiO2-8iO2 includes the following method.

■四基、化チタンをシリカゾルと共に混合し、アンモニ
アを添加して沈殿を生成せしめ、この沈殿を洗滌、乾燥
後300〜650℃で焼成せしめる方法。
(2) A method in which titanium chloride is mixed with silica sol, ammonia is added to form a precipitate, the precipitate is washed, dried, and then calcined at 300 to 650°C.

■四塩化チタンにケイ酸ナトリウム水溶液を添加し、反
応せしめて沈殿を生成させ、これを洗滌、乾燥後300
〜650℃で焼成せしめる方法。
■ Add sodium silicate aqueous solution to titanium tetrachloride and react to form a precipitate, which is washed and dried for 300 min.
A method of firing at ~650°C.

■四塩化チタンの水−アルコール溶液にエチルシリケー
ト[(C2HsO)4si]を添加し加水分解反応せし
め沈殿を形成させ、これを洗滌、乾燥後300〜650
℃で焼成せしめる方法。
■ Add ethyl silicate [(C2HsO)4si] to a water-alcohol solution of titanium tetrachloride to cause a hydrolysis reaction to form a precipitate, which is washed and dried to a
A method of firing at ℃.

■酸化塩化チタン(TiOCl2)とエチルシリケート
の水−アルコール溶液にアンモニアを加えて沈殿を形成
せしめ、これを洗滌、乾燥後300〜650℃で焼成せ
しめる方法。
(2) A method in which ammonia is added to a water-alcohol solution of titanium oxide chloride (TiOCl2) and ethyl silicate to form a precipitate, which is washed, dried, and then calcined at 300 to 650°C.

駅上の好ましい方法のうちでもとくに■の方法が好まし
く、この方法は具体的には以下のごと〈実施される。す
なわち、上記チタン源およびケイ素源の化合物をTiO
2とSiO2のモル比が所定量になるようにとり、酸性
の水溶液状態またはゾル状態でチタンおよびケイ素を酸
化物換算して1〜100g/lの濃度とし10〜1oo
℃に保つ。その中へ撹拌上中和剤としてアンモニア水を
滴下し、10分間ないし3時間1)82〜1oにてチタ
ンおよびケイ素よりなる共沈化合物を生成せしめ、炉別
しよく洗滌したのち80〜140℃で1〜10時間乾燥
し1.300〜650℃で1〜10時間焼成してTiO
+−3iO2をえることができる。
Among the preferred methods on the station, method (2) is particularly preferred, and this method is specifically carried out as follows. That is, the titanium source and silicon source compounds are replaced by TiO
The molar ratio of 2 and SiO2 is set to a predetermined amount, and the concentration of titanium and silicon in terms of oxides is 1 to 100 g/l in an acidic aqueous solution state or sol state.
Keep at ℃. Aqueous ammonia was added dropwise as a neutralizing agent into the mixture while stirring, and a coprecipitated compound consisting of titanium and silicon was formed at 82 to 1oC for 10 minutes to 3 hours. After being separated from the furnace and thoroughly washed, the mixture was heated to 80 to 140°C. TiO
+-3iO2 can be obtained.

また、T 1o2−ZrO2−8io2にライては、T
iO2−8iO2同様の方法で調製されるものであり、
ジルコニウム源として、塩化ジルコニウム、硫酸ジルコ
ニウムなどの無機性ジルコニウム化合物および修酸ジル
コニウムなど有機性ジルコニウム化合物のなかから選ぶ
ことができる。
In addition, when T 1o2-ZrO2-8io2 is
iO2-8iO2 is prepared by the same method,
The zirconium source can be selected from inorganic zirconium compounds such as zirconium chloride and zirconium sulfate, and organic zirconium compounds such as zirconium oxalate.

すなわち、ジルコニウム化合物をチタン化合物と共に上
述の方法と同様に扱うことによりT i 02−ZrO
2−8i 02は容易に調製しうるものである。そして
、このジルコニウムの存在量は、TiO2+Zr0z 
+S io2の合計ωに対しZrO2に換算して30重
量%までの範囲内にあるのが好ましい。Ti02−Zr
O2の調製法も同様にして行なうことができる。
That is, by treating a zirconium compound together with a titanium compound in the same manner as in the above method, T i 02-ZrO
2-8i 02 is easily prepared. And the amount of zirconium present is TiO2+Zr0z
It is preferably within a range of up to 30% by weight in terms of ZrO2 with respect to the total ω of +S io2. Ti02-Zr
The method for preparing O2 can be carried out in the same manner.

上記の方法で調製されたTiO2−8iO2、Ti02
−ZrO2およびTiO2−8iO2−2r02を用い
て、以下に示す方法により完成触媒がえられる。−例を
示せばTiO2−8iO2粉体を成型助剤と共に加え、
適量の水を添加しつつ混合、混練し、押し出し成型機で
ペレット状、またはハニカム状等に成型する。
TiO2-8iO2, Ti02 prepared by the above method
Using -ZrO2 and TiO2-8iO2-2r02, a finished catalyst is obtained by the method shown below. - For example, adding TiO2-8iO2 powder together with molding aids;
Mix and knead while adding an appropriate amount of water, and mold into pellets or honeycomb shapes using an extruder.

成型物を50〜120℃で乾燥後300〜8゜0℃好ま
しく畔350〜600’Cで1〜10時間、また、Ti
O2−8iO2にマンガン、鉄、ニッケル、コバルト、
銀、白金、パラジウム、ロジウムを添加して触媒化する
場合、上記金属塩の水溶液をTiO2−8iO2成型体
に含浸させて担持した後、乾燥、焼成することにより触
媒とすることができる。
After drying the molded product at 50 to 120°C, drying at 300 to 8°C, preferably 350 to 600'C, for 1 to 10 hours, and Ti
O2-8iO2 contains manganese, iron, nickel, cobalt,
When catalyzing by adding silver, platinum, palladium, or rhodium, the catalyst can be obtained by impregnating and supporting a TiO2-8iO2 molded body with an aqueous solution of the metal salt, followed by drying and firing.

一方、別法としてTiO2−8iO2粉体に上記金属塩
の水溶液を成型助剤と共に加え、混練成型する方法も採
用できる。
On the other hand, as an alternative method, an aqueous solution of the above metal salt may be added to the TiO2-8iO2 powder together with a molding aid, and the mixture may be kneaded and molded.

また、さらに打体を使用することも可能である。It is also possible to further use a striking body.

担体としては、例えばアルミナ、シリカ、シリカアルミ
ナ、ベントナイト、ケイソウ土、シリコンカーバイド、
チタニア、ジルコニア、マグネシア、コープイライト、
ムライト、軽石、活性炭、無機繊維などを用いることが
でき、例えば粒状のシリコンカーバイドにTiO2−8
iO2と他の触媒成分をスラリー状としそれを含浸法に
より担持させる方法で調製することができる。もちろん
触媒調製法はこれらの方法に限定されるものではない。
Examples of carriers include alumina, silica, silica alumina, bentonite, diatomaceous earth, silicon carbide,
titania, zirconia, magnesia, copillite,
Mullite, pumice, activated carbon, inorganic fibers, etc. can be used; for example, granular silicon carbide with TiO2-8
It can be prepared by forming a slurry of iO2 and other catalyst components and supporting the slurry by an impregnation method. Of course, the catalyst preparation method is not limited to these methods.

触媒形状としては上記のベレット状およびハニカム状に
とどまらず円柱状、円筒状、板状、リボン状、波板状、
バイブ状、ドーナツ状、格子状、その他一体化成型され
たものが適宜選ばれる。
The catalyst shape is not limited to the above-mentioned pellet shape and honeycomb shape, but also cylindrical shape, cylindrical shape, plate shape, ribbon shape, corrugated plate shape, etc.
A vibrator shape, a donut shape, a lattice shape, and other integrally molded shapes are appropriately selected.

次に、本発明触媒に触vXA成分と共に用いられている
触媒日成分の出発原料としては、酸化物、水酸化物、無
りa酸塩、有りl酸塩など、特にアンモニウム塩、蓚酸
塩、硝酸塩、硫酸塩またはハロゲン化物などから適宜選
ばれる。
Next, starting materials for the catalyst component used together with the VXA component in the catalyst of the present invention include oxides, hydroxides, a-acid salts, a-l salts, etc., especially ammonium salts, oxalate salts, etc. It is appropriately selected from nitrates, sulfates, halides, etc.

本発明の触媒によって処理されるオゾン濃度はガス中に
0.01〜100000DI11程度に含有するもので
あるが、必ずしもこの範囲と限定されるものではない。
The ozone concentration treated by the catalyst of the present invention is contained in the gas at about 0.01 to 100,000 DI11, but is not necessarily limited to this range.

以下に実施例および比較例を用いて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定され
るものではない。
The present invention will be explained in more detail below using Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例 1 チタン及びケイ素からなる複合酸化物を以下に述べる方
法で調製した。チタン源として以下の組成を有する硫酸
チタニルの硫酸水溶液を用いた。
Example 1 A composite oxide consisting of titanium and silicon was prepared by the method described below. A sulfuric acid aqueous solution of titanyl sulfate having the following composition was used as a titanium source.

T i 08Oa (Ti02換算>  250g/j
!全H28041100Q/j 別に水401にアンモニア水(NH3,25%)28j
!を添加し、これにスノーテックス−NC8−30(8
産化学製シリカゾル、SiO2として約30重量%含有
) 2.4 Kgを加えた。得られた溶液中に、上記硫
酸チタニルの硫酸水溶液15.3Jを水301に添加し
て稀釈したチタン含硫酸水溶液を撹拌下体々に滴下し、
共沈ゲルを生成した。
Ti08Oa (Ti02 conversion>250g/j
! Total H28041100Q/j Separately water 401 and ammonia water (NH3, 25%) 28j
! and Snowtex-NC8-30 (8
2.4 kg of silica sol manufactured by Sankagaku Co., Ltd. (containing approximately 30% by weight as SiO2) was added. Into the obtained solution, a titanium-containing aqueous sulfuric acid solution diluted by adding 15.3 J of the above titanyl sulfate aqueous sulfuric acid solution to 301 ml of water was added dropwise to the body under stirring.
A coprecipitated gel was produced.

さらにそのまま15時間放置して静置した。かくして得
られたTiO2−8iO2ゲルを濾過、水洗後200℃
で10時間乾燥した。
Further, it was left as it was for 15 hours. The thus obtained TiO2-8iO2 gel was filtered and washed with water at 200°C.
It was dried for 10 hours.

次いで550℃で6時間空気雰囲気下で焼成した。得ら
れた粉体の組成はTiO2:5iO2−4:1(モル比
)で、BET表面積は1851d/qであった。ここで
得られた粉体を以降TS−1と呼びこの粉体を用いて以
下に述べる方法でオゾン分解触媒を調製した。
Then, it was fired at 550° C. for 6 hours in an air atmosphere. The composition of the obtained powder was TiO2:5iO2-4:1 (molar ratio), and the BET surface area was 1851 d/q. The powder thus obtained was hereinafter referred to as TS-1 and was used to prepare an ozone decomposition catalyst by the method described below.

上記TS−1粉体1.ON9に微結晶性セルロース(旭
化成工業■製、商品名:アビセル)20gを適当山の水
と共に加え、ニーダ−でよく混合、混練した後、押し出
し成型機で直径3.0 m 、長さ3゜0履のペレット
に成型し、100℃で10時間乾燥後500℃で6時間
空気雰囲気下で焼成し7i02−8 i 02からなる
触媒を得た。
Above TS-1 powder 1. Add 20g of microcrystalline cellulose (manufactured by Asahi Kasei Corporation, trade name: Avicel) to ON9 along with a suitable amount of water, mix and knead well with a kneader, and then use an extrusion molding machine to form 3.0 m in diameter and 3° in length. The pellets were molded into 0-sized pellets, dried at 100°C for 10 hours, and then calcined at 500°C for 6 hours in an air atmosphere to obtain a catalyst consisting of 7i02-8i02.

実施例 2 TiO2−ZrO2を以下に述べる方法で調製した。Example 2 TiO2-ZrO2 was prepared by the method described below.

水1001にオキシ塩化ジルコニウム[Zr0C+2 
・8H20]1.93Kgを溶解させ、実施例1で用い
たのと同じ組成の硫酸チタニルの硫酸水溶液乙8ノを添
加しつつよく混合する。これを温度約30℃に維持しつ
つよく撹拌しながらアンモニア水を徐々に滴下し、l)
Hが7になるまで加え、さらにそのまま放置して15時
間静置した。
Zirconium oxychloride [Zr0C+2
・8H20] 1.93Kg is dissolved and mixed well while adding 8 pieces of an aqueous sulfuric acid solution of titanyl sulfate having the same composition as used in Example 1. While maintaining the temperature at about 30°C and stirring well, ammonia water was gradually added dropwise to the mixture, l)
The mixture was added until the H value reached 7, and then left as it was for 15 hours.

かくして得られたTiO2−ZrO2ゲルを濾過し水洗
後200℃で10時間乾燥した。次いで空気雰囲気下で
550’Cで6時間焼成した。得られた粉体の組成はT
iO2:ZrO2ゲル:1(モル比)であり、SET表
面積は14o711/gであった。ここで得られた粉体
を以降TZ−1と呼ぶ。
The TiO2-ZrO2 gel thus obtained was filtered, washed with water, and then dried at 200°C for 10 hours. It was then fired at 550'C for 6 hours in an air atmosphere. The composition of the obtained powder is T
The iO2:ZrO2 gel: 1 (molar ratio), and the SET surface area was 14o711/g. The powder obtained here is hereinafter referred to as TZ-1.

TZ−1を用いて実施例1の記載の方法に準じてT i
 02−Z ro2からなる触媒を調製した。
T i according to the method described in Example 1 using TZ-1
A catalyst consisting of 02-Z ro2 was prepared.

実施例 3 実施例1及び2の方法に準じてTiO2−3i02−Z
r02を調7製した。得られた粉体の組成ttTi02
:5i02:Zr02=80:16:4(モル比)で、
BET表面積4.t180Td/Qrあった。ここで得
られた粉体を以降TSZ−1と呼ぶ。
Example 3 TiO2-3i02-Z according to the method of Examples 1 and 2
Seven preparations of r02 were made. Composition of the obtained powder ttTi02
:5i02:Zr02=80:16:4 (molar ratio),
BET surface area 4. There was t180Td/Qr. The powder obtained here is hereinafter referred to as TSZ-1.

TSZ−1を用いて、実施例1の記載の方法に準じてT
iO2−81o2−ZrO2からなる触媒をC1製した
Using TSZ-1, T was prepared according to the method described in Example 1.
A catalyst consisting of iO2-81o2-ZrO2 was prepared as C1.

実施例 4〜6 T i 02 /S i 02のモル比を変える以外は
実施例1に準じてTiO2−8iO2からなる触媒をI
I製した。
Examples 4 to 6 A catalyst consisting of TiO2-8iO2 was used as I in accordance with Example 1 except that the molar ratio of T i 02 /S i 02 was changed.
Made by I.

得られた触媒の組成及びBET表面積を表−1に示す。The composition and BET surface area of the obtained catalyst are shown in Table 1.

比較例 1 実施例1の方法においてシリカゾルを使用せずT i 
02の粉体を実施例1に準じて調製した。
Comparative Example 1 Using the method of Example 1 without using silica sol
Powder No. 02 was prepared according to Example 1.

得られたT i 02の粉体のSET表面積は60rd
/aであった。
The SET surface area of the obtained T i 02 powder is 60rd
/a.

この粉体を用いて実施例1と同様にしてT t o2の
みからなる触媒を調製した。
Using this powder, a catalyst consisting only of T t o2 was prepared in the same manner as in Example 1.

比較例 2 実施例1に準じてチタンを含まないSiO2のみの粉体
を調製した。得られた粉体の表面積は250TIt/g
であった。この粉体を用いて実施例1と同様にしてs 
i02のみからなる触媒を調製した。
Comparative Example 2 According to Example 1, a powder containing only SiO2 without titanium was prepared. The surface area of the obtained powder is 250 TIt/g
Met. Using this powder, s was prepared in the same manner as in Example 1.
A catalyst consisting only of i02 was prepared.

比較例 3 比較例1及び比較例2の方法で得られたT i 02及
び5102の粉体をTiO2/5iO2=4(モル比)
になるように取りよく混合した。混合された粉体のSE
T表面積は90TIt/Qであった。
Comparative Example 3 The powders of T i 02 and 5102 obtained by the methods of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were mixed with TiO2/5iO2=4 (molar ratio).
Mix well. SE of mixed powder
The T surface area was 90TIt/Q.

実施例1に準じて上記混合粉体からなる触媒を調製した
A catalyst consisting of the above mixed powder was prepared according to Example 1.

実施例 7 実施例1〜6及び比較例1〜3で得られた各触媒につき
次のような方法でオゾン分解率を求めた。
Example 7 The ozone decomposition rate was determined for each of the catalysts obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 using the following method.

内径20履のパイレックス製反応管に直径3.0馴、長
さ3. Otrysのベレット状触媒10.5ccを充
填し、オゾンを1oppm含有する空気を0.21Nm
:/Hrの流速(空間速度20.000Hr−1)r触
媒層に導入し、反応温度20〜100℃におけるオゾン
分解率を求めた。
A Pyrex reaction tube with an inner diameter of 20 mm has a diameter of 3.0 mm and a length of 3.0 mm. Filled with 10.5 cc of Otrys pellet-shaped catalyst and 0.21 Nm of air containing 1 oppm of ozone.
:/Hr flow rate (space velocity 20.000 Hr-1) was introduced into the catalyst layer, and the ozone decomposition rate at a reaction temperature of 20 to 100°C was determined.

オゾン分解率は次式により求めた。The ozone decomposition rate was determined using the following formula.

実施例 8 実施例1で用いたのと同じTS−1粉体1.OKgに硝
酸マンガンMn (NO3)2−68200、366 
Kgを含む水溶液を加え、ニーダ−で適当量の水を添加
しつつよく混合、混練した後、実施例1と同様にしてベ
レット状に成型し、乾燥、焼成して、酸化物としての重
量比でTS−1:Mn02=90:10の組成を有する
触媒を得た。オゾン分解性能は実施例7記載の方法に従
って測定し、結果を表−3に示す。
Example 8 The same TS-1 powder 1 as used in Example 1. Manganese nitrate Mn (NO3)2-68200, 366 in OKg
After adding an aqueous solution containing Kg and thoroughly mixing and kneading with a kneader while adding an appropriate amount of water, it was formed into a pellet shape in the same manner as in Example 1, dried and fired, and the weight ratio as an oxide was determined. A catalyst having a composition of TS-1:Mn02=90:10 was obtained. Ozone decomposition performance was measured according to the method described in Example 7, and the results are shown in Table 3.

実施例 9〜12 実施例1で用いたのと同じTS−1粉体を使用して、実
施例8の調製法に準じて触媒A成分に添加する触媒成分
を変えて触媒を調製した。
Examples 9 to 12 Using the same TS-1 powder as used in Example 1, catalysts were prepared according to the preparation method of Example 8 by changing the catalyst components added to the catalyst A component.

触媒源としては鉄、コバルト、ニッケル、銀の硝酸塩を
用いた。
Nitrates of iron, cobalt, nickel, and silver were used as catalyst sources.

オゾン分解性能は実施例7記載の方法に準じて行ない触
媒成分及び得られた結果を表−3に示す。
Ozone decomposition performance was measured according to the method described in Example 7, and the catalyst components and the results obtained are shown in Table 3.

実施例 13 実施例1で得られたTiO2−8iO2からなる触媒(
3alφX3s*L)500ccに白金(Pt)として
3.50を含む硝酸白金水溶液140ccを蒸発皿にと
り充分混合して含浸させ温浴上で濃縮乾固し120℃で
5時間乾燥した。次いで空気雰囲気下で400℃、3時
間電気炉で焼成した。
Example 13 Catalyst consisting of TiO2-8iO2 obtained in Example 1 (
3al φ Then, it was fired in an electric furnace at 400° C. for 3 hours in an air atmosphere.

得られた触媒の組成はTS−1:Pt=99 :1、O
(垂」比)であった。
The composition of the obtained catalyst was TS-1:Pt=99:1, O
(Ratio).

オゾン分解性能は実施例7記載の方法に準じて行ない得
られた結果を表−3に示す。
Ozone decomposition performance was measured according to the method described in Example 7, and the results are shown in Table 3.

実施例 14〜15 実施例13において、白金(Pt)の代わりにパラジウ
ム(Pd)およびロジウム(Rh)の塩化物を使用する
以外は全て実施例13と同様にして触媒を調製した。
Examples 14-15 A catalyst was prepared in the same manner as in Example 13 except that palladium (Pd) and rhodium (Rh) chlorides were used instead of platinum (Pt).

オゾン分解性能は実施例7記載の方法に準じて行ない触
媒成分及び得られた結果を表−3に示す。
Ozone decomposition performance was measured according to the method described in Example 7, and the catalyst components and the results obtained are shown in Table 3.

表−2及び表−3に示している如く、本発明の触媒は5
0℃以下の低温、特に常温近くの温度で効率よくオゾン
を分解できる優れた触媒であることがわかる。
As shown in Table-2 and Table-3, the catalyst of the present invention has 5
It can be seen that this is an excellent catalyst that can efficiently decompose ozone at low temperatures below 0°C, especially at temperatures near room temperature.

表 −I   TiO2−3iO2触媒表 −3オゾン
分解率(%)
Table-I TiO2-3iO2 catalyst table-3 Ozone decomposition rate (%)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)オゾン含有ガス中のオゾンを接触的に分解除去す
る触媒としてチタンおよびケイ素からなる二元系酸化物
、チタンおよびジルコニウムからなる二元系酸化物およ
び/またはチタン、ケイ素およびジルコニウムからなる
三元系酸化物を触媒A成分とし、マンガン(Mn)、鉄
(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銀(
Ag)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)およびロジ
ウム(Rh)よりなる群から選ばれた少なくとも一種の
元素を触媒B成分としてなる触媒であって、該触媒の組
成がA成分は酸化物の重量%で40〜100%、B成分
はマンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、
ニッケル(Ni)および銀(Ag)については酸化物と
しての重量%で0〜60%、白金(Pt)、パラジウム
(Pd)、ロジウム(Rh)については金属元素として
0〜10重量%の範囲よりなることを特徴とするオゾン
分解触媒。
(1) A binary oxide consisting of titanium and silicon, a binary oxide consisting of titanium and zirconium, and/or a ternary oxide consisting of titanium, silicon, and zirconium as a catalyst for catalytically decomposing and removing ozone in an ozone-containing gas. The base oxide is used as the catalyst A component, manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), silver (
A catalyst comprising at least one element selected from the group consisting of platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh) as the catalyst component B, wherein the composition of the catalyst is such that the component A is an oxide. 40 to 100% by weight, component B is manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co),
Nickel (Ni) and silver (Ag) are from 0 to 60% by weight as oxides, and platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh) are from 0 to 10% by weight as metal elements. An ozone decomposition catalyst characterized by:
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