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透光性ハニカム構造体、光触媒担持透光性ハニカム構造体およびそれらの製造方法、ならびに光触媒担持透光性ハニカム構造体を用いた空気清浄機、水質浄化装置

国内特許コード P140010823
整理番号 1062
掲載日 2014年8月8日
出願番号 特願2006-120787
公開番号 特開2007-289858
登録番号 特許第4222489号
出願日 平成18年4月25日(2006.4.25)
公開日 平成19年11月8日(2007.11.8)
登録日 平成20年11月28日(2008.11.28)
発明者
  • 山中 幹宏
  • 川田 倫久
  • 工藤 淳
  • 田門 肇
  • 向井 紳
出願人
  • シャープ株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 透光性ハニカム構造体、光触媒担持透光性ハニカム構造体およびそれらの製造方法、ならびに光触媒担持透光性ハニカム構造体を用いた空気清浄機、水質浄化装置
発明の概要 【課題】光触媒を担持して、有害化学物質を除去するのに有効な開孔径を有する透光性ハニカム構造体を提供する。そして光触媒担持透光性ハニカム構造体を搭載した空気清浄機、光触媒担持透光性ハニカム構造体を水質浄化フィルタに利用した水質浄化装置を提供することで、従来には無かった有害化学物質の除去能力を有する商品を提供するものである。
【解決手段】本発明は、平均開孔径が5~200μm、比表面積が100~1500m2/gである透光性ハニカム構造体および前記透光性ハニカム構造体の表面に光触媒を担持し、および/または、該透光性ハニカム構造体の内部に該光触媒を含有した、光触媒担持透光性ハニカム構造体を提供する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、酸化チタンに代表される光触媒へ光照射を行なうことで生じる光触媒効果を利用して、有害物質を分解する技術が知られている。前記技術は、空気清浄機のフィルタなどに応用されている。特に酸化チタンは、有害物質の分解に対して高い触媒機能を有しているが、結晶性の酸化チタンはその比表面積が小さく、また表面の活性が低いため、微粉末の酸化チタンが利用されることが殆どである。しかし微粉末の酸化チタンはその取り扱いが困難であるため、シリカゲルなどの担体に担持して、用いている。担体の形態としては、ハニカム構造体かシート状のものを用いることが好ましいとされている。現在利用されているハニカム構造体は、セラミックを押出成形することによって作製されたものが広く利用されている。



光触媒への光照射方法は、光触媒担体がハニカム構造体かシート状かで異なり、例えばハニカム構造体に光触媒が担持された場合、ハニカム構造体の開孔径(チャンネル)に対して平行に照射され、活性化される光触媒は一部に限られるという致命的な欠点がある。またシート状の担体に光触媒が担持された場合、光照射面積を広げないと活性化される光触媒が少なくなってしまい、装置の大型化等のデメリットが生じてしまう。またシート状担体だと、一度に処理できる有害物質の量が、シート上に担持された最表面の光触媒に限られてしまい、処理能力の面でも問題がある。



そこで上記の課題を解決するために、原料材料としては石英ガラス、アルミナ、YAG、イットリアの0.5~40μmの微粒子を用い、押出成形法により透光性ハニカム構造体を作製したという報告が行われている(特許文献1)。



また、ハニカム構造体の開孔径の大きさを制御し、同時に比表面積の大きさを制御する技術が研究されている(特許文献2)。
【特許文献1】
特開2001-269586号公報
【特許文献2】
特開2004-307294号公報

産業上の利用分野



本発明は、透光性ハニカム構造体と該透光性ハニカムを利用した有害物質の除去・分解技術に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
平均開孔径が50~200μm、比表面積が100~1500m2/gであり、
材質がシリカゲルである透光性ハニカム構造体。

【請求項2】
請求項1に記載の透光性ハニカム構造体の表面に光触媒を担持し、および/または、該透光性ハニカム構造体の内部に該光触媒を含有した、光触媒担持透光性ハニカム構造体。

【請求項3】
少なくとも、
(a)ケイ酸ナトリウム水溶液にイオン交換樹脂を混入してシリカゾルを調製する工程と、
(b)前記イオン交換樹脂除去してpHを調整する工程と、
(c)シリカゾルをゲル化してシリカ湿潤ゲルを製造する工程と、
(d)前記シリカ湿潤ゲルを凍結させる工程と、
(e)凍結したシリカ湿潤ゲルを解凍し、乾燥によりシリカゲルを製造する工程と、
を含む、
平均開孔径が50~200μm、比表面積が100~1500m2/gである透光性ハニカム構造体の製造方法。

【請求項4】
シリカゲルまたはシリカ湿潤ゲルで形成されたハニカム構造体を
200~1000℃で一次焼成を行なう工程と、
一次焼成後急冷した後、1200~2000℃で二次焼成を行なう工程と、
を含む、
平均開孔径が50~200μm、比表面積が100~1500m2/gである透光性ハニカム構造体の製造方法。

【請求項5】
前記一次焼成と前記二次焼成は、希ガス雰囲気、還元雰囲気、酸化雰囲気、真空雰囲気、または過熱水蒸気雰囲気のいずれかの雰囲気下で行なわれる、請求項4に記載の透光性ハニカム構造体の製造方法。

【請求項6】
請求項2に記載の光触媒担持透光性ハニカム構造体をフィルタとして用いた空気清浄機。

【請求項7】
請求項2に記載の光触媒担持透光性ハニカム構造体を水質浄化フィルタとして用いた水質浄化装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006120787thum.jpg
出願権利状態 登録
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