[發(fā)明專利]銀-氧化鈦-沸石吸附分解材料及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980101593.8
• 申請(qǐng)日: 2009-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN101909750A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 植木昌也;逸見彰男;福垣內(nèi)曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 島津系統(tǒng)計(jì)裝股務(wù)公司;國立大學(xué)法人愛媛大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J29/064
• 分類號(hào): B01J29/064;B01J20/18
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 朱丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸附分解材料，其將在沸石的晶體中分散氧化鈦而成的氧化鈦-沸石復(fù)合體或氧化鈦-沸石混合物做成骨架結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

一直以來，有關(guān)有機(jī)物的吸附分解材料的開發(fā)，進(jìn)行了多次將催化劑金屬負(fù)載在由活性炭、硅膠、沸石等吸附劑形成的載體上，吸附分解有機(jī)物的試驗(yàn)。在這些目前技術(shù)中，由于將催化劑金屬負(fù)載在作為載體的吸附劑表面，所以存在吸附劑材料具有的吸附功能受到影響或在不與吸附劑接觸的催化劑金屬表面反應(yīng)物不進(jìn)行分解而造成的氧化分解功能的下降等問題。

為了解決這樣的負(fù)載催化劑的問題，本發(fā)明者們進(jìn)行了如下試驗(yàn)，即，不是以沸石為載體使氧化鈦負(fù)載于其上的方法，而是以使氧化鈦存在于用于人工合成沸石的原料組成物中的狀態(tài)合成沸石(參照專利文獻(xiàn)1)。其后，反復(fù)改良本合成方法，直到得到了氧化鈦和沸石進(jìn)行復(fù)合了的氧化鈦-沸石復(fù)合體。該復(fù)合體除具備沸石的諸特性外，還兼具氧化鈦的光催化活性，因此將例如作為惡臭物的有機(jī)物(醛類或胺類等)吸附于沸石的細(xì)孔內(nèi)，利用具有光催化劑活性的氧化鈦進(jìn)行高效分解的功能等優(yōu)良，期待應(yīng)用于以環(huán)境領(lǐng)域?yàn)榇淼母鞣N領(lǐng)域。

專利文獻(xiàn)1：(日本)特許第3994096號(hào)公報(bào)

由于氧化鈦-沸石復(fù)合體為親水性，所以相對(duì)于甲苯或二甲苯等極性低的有機(jī)化合物，難以發(fā)揮其吸附分解功能。

作為以沸石為載體并其上負(fù)載氧化鈦的結(jié)構(gòu)與氧化鈦-沸石復(fù)合體的中間的結(jié)構(gòu)，考慮沸石和氧化鈦的混合物。由于該混合物仍然具有親水性，所以與氧化鈦-沸石復(fù)合體一樣，不能期待相對(duì)于極性低的有機(jī)化合物發(fā)揮吸附分解功能。

于是，作為其解決方法，考慮使沸石具有疏水性。例如合成沸石中的硅比例高的高硅沸石(硅鋁比(Si/Al原子比數(shù))10以上)。雖然能夠合成高硅沸石，但存在合成極其困難、合成效率極低以致合成物的產(chǎn)量為1/10左右等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是使含有氧化鈦-沸石復(fù)合體及沸石-氧化鈦混合物的骨架結(jié)構(gòu)，不通過使含于其中的沸石具有疏水性的方法，而是通過其它的方法能夠吸附極性低的有機(jī)化合物。

于是，以成為在氧化鈦-沸石復(fù)合體中鍵合有堿金屬離子的狀態(tài)的方式合成氧化鈦-沸石復(fù)合體，然后將其浸漬于各種金屬離子溶液，使金屬離子與堿金屬離子進(jìn)行交換，由此得到根據(jù)金屬離子的種類而能夠吸附分解極性低的有機(jī)化合物的見解，并完成了本發(fā)明。相對(duì)于沸石-氧化鈦混合物，也得到了相同的見解。

即，本發(fā)明為在由氧化鈦和沸石形成的骨架結(jié)構(gòu)中鍵合有銀(Ag)離子的吸附分解材料。

優(yōu)選骨架結(jié)構(gòu)為在沸石的晶體中分散氧化鈦而成的氧化鈦-沸石復(fù)合體。

作為骨架結(jié)構(gòu)，除此之外，還包括沸石和氧化鈦的混合物。

本發(fā)明的制造方法為制造作為吸附分解材料中的最佳方式的具有氧化鈦-沸石復(fù)合體骨架的吸附分解材料的方法，包括以下的工序(A)及(B)。

(A)對(duì)含有氧化鈦、及調(diào)制為構(gòu)成沸石的組成的鋁成分及硅成分的混合物用堿進(jìn)行處理，制造具有光催化劑活性的氧化鈦-沸石復(fù)合體的工序；

(B)將由所述工序(A)得到的氧化鈦-沸石復(fù)合體浸漬于含有銀離子的溶液中，通過離子交換，由銀離子取代氧化鈦-沸石復(fù)合體中的堿金屬離子的工序。

作為用于在工序(A)中制造氧化鈦-沸石復(fù)合體的堿，優(yōu)選堿金屬氫氧化物。如果使用堿金屬氫氧化物，則堿金屬離子植入合成的氧化鈦-沸石復(fù)合體中。這是由于如果是堿金屬離子，則容易在工序(B)中進(jìn)行與銀離子的離子交換反應(yīng)。

另外，作為沸石，理想的是多孔質(zhì)的或硅鋁比(Si/Al原子數(shù)比)不足10的。這是由于硅鋁比低的沸石親水性高，容易接受液相的處理。

在工序(A)中制造氧化鈦-沸石復(fù)合體的材料也可以使用純?cè)噭┱{(diào)制成為規(guī)定的組成，但由于該混合物中使用了含有制紙漿或制紙漿焚燒灰等無機(jī)成分的廢棄物或燒結(jié)準(zhǔn)高嶺石，由此也能夠得到實(shí)用上的成本效率。

本發(fā)明中，作為工序(A)包括使用專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明的方法的工序。該情況下，含有氧化鈦及調(diào)制成構(gòu)成沸石的組成的鋁成分及硅成分的混合物可以作為：(a)在含有氧化鈦及鋁成分的制紙漿或其焚燒灰中添加硅成分而得到的混合物、(b)在含有鋁成分的制紙漿或其焚燒灰中添加硅成分及氧化鈦而得到的混合物、(c)在含有氧化鈦的制紙漿或其焚燒灰中添加硅成分及鋁成分而得到的混合物、或(d)在含有鋁成分及硅成分的廢棄物或該廢棄物的焚燒灰中添加氧化鈦而得到的混合物來進(jìn)行調(diào)制。

根據(jù)本發(fā)明，可以得到能夠吸附分解極性低的有機(jī)化合物、且能夠穩(wěn)定合成的吸附分解材料。

附圖說明