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撥水性を有する貴金属含有触媒 新技術説明会

国内特許コード P06P004558
整理番号 P2005-050
掲載日 2007年2月9日
出願番号 特願2005-210159
公開番号 特開2007-021438
登録番号 特許第4759731号
出願日 平成17年7月20日(2005.7.20)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
登録日 平成23年6月17日(2011.6.17)
発明者
  • 三上 一行
  • 神谷 裕一
  • 奥原 敏夫
出願人
  • 学校法人北海道大学
発明の名称 撥水性を有する貴金属含有触媒 新技術説明会
発明の概要

【課題】 迅速かつ高選択的に水中の硝酸イオンを還元して、水を浄化することができる触媒及び該触媒を使用して硝酸イオンで汚染された水を浄化する方法を提供する。
【解決手段】 Pd並びに、Cu、Sn及びInより成る群から選ばれる一つ以上の金属が、活性炭、Al2O3、SiO2、TiO2及びZnO2より成る群から選ばれる一つ以上の担体に担持された、撥水性を有する触媒。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


近年、地下水の硝酸イオンによる汚染が世界中で顕在化しており、例えば、汚染された地下水を飲用として浄化するために、水中に含まれる低濃度の硝酸イオンを簡便かつ安価に無害化する技術が求められている。



硝酸イオンを除去する技術としては、微生物による生物学的方法及びイオン交換法、電気透析法、逆浸透法等の物理化学的方法が知られている。生物学的方法は、廃水処理として広く普及しつつあり、技術的にもほぼ確立されている。しかし、この方法は、硝酸イオンを窒素ガスに還元する脱窒菌、及びこの脱窒菌のエネルギー源としてエタノール又はメタノール等の有機物が必要である。この脱窒菌の維持管理には多大な注意が必要である。更には、硝酸イオンを除去した後の水を飲料水にするためには、残存した有機物及び脱窒菌を除去しなければならず、小規模な処理には適していない。イオン交換法は、浄水場において飲料水の硝酸除去に使用されている実績がある。しかし、硫酸イオン等の共存するイオンにより硝酸イオンの除去率が大幅に低下したり、イオン交換樹脂の再生が必要であったり、更には樹脂の再生時に二次廃水が発生する等の問題がある。逆浸透法及び電気透析法は、水質の変化にどのようにして対応するかと言う問題、二次廃液の処理の問題、及びコスト高になると言う問題を抱えている。このように従来の硝酸イオンの除去法には解決すべき課題が多く、新たな除去法の開発が望まれている。



新たな方法として、固体触媒を使用し、還元剤として水素を使用することにより硝酸イオンを窒素へと浄化する、いわゆる触媒法が提案されている(特許文献1~8及び非特許文献1~4参照)。しかし、これらの触媒は活性及びN2選択性の面で劣っており、かつ水素を大過剰に流す必要があること等の問題も多く、実用化に向けては更なる改良が必要であった。




【特許文献1】特開2001-866号公報

【特許文献2】特開平8-332490号公報

【特許文献3】特開2000-334477号公報

【特許文献4】特開平9-285793号公報

【特許文献5】特開2003-71461号公報

【特許文献6】特開2005-95784号公報

【特許文献7】特開2003-333281号公報

【特許文献8】特開2002-336850号公報

【非特許文献1】Catal. Today,第17号、第21頁、1993年

【非特許文献2】Catal. Today,第55号、第139頁、2000年

【非特許文献3】Catal. Today,第55号、第79頁、2000年

【非特許文献4】J.Catal. 第207号、第37頁、2002年

産業上の利用分野


本発明は、撥水性を有する貴金属含有触媒、及びそれを使用して水中の硝酸イオンを除去する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
Pd、Pt、Ir、Ru及びRhより成る群から選ばれる一つ以上の金属、並びにCu、Sn及びInより成る群から選ばれる一つ以上の金属が、活性炭、Al2O3、SiO2、TiO2及びZnO2より成る群から選ばれる一つ以上の担体に担持された、撥水性を有する
水に含まれる硝酸イオンを還元する
触媒。

【請求項2】
Pd、Pt、Ir、Ru及びRhより成る群から選ばれる一つ以上の金属がPdであり、Cu、Sn及びInより成る群から選ばれる一つ以上の金属がCuであり、かつ担体が活性炭であるところの請求項1記載の触媒。

【請求項3】
撥水性がフッ素系樹脂を含むことにより発現されているところの請求項1又は2記載の触媒。

【請求項4】
フッ素系樹脂がポリテトラフルオロエチレンであるところの請求項3記載の触媒。

【請求項5】
活性炭が椰子殻から製造されたものであるところの請求項1~4のいずれか一つに記載の触媒。

【請求項6】
請求項1~5のいずれか一つに記載の触媒を使用して、水に含まれる硝酸イオンを還元する方法。

【請求項7】
還元剤として水素を使用するところの請求項6記載の方法。
産業区分
  • その他無機化学
  • 処理操作
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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