催化剂组合物以及使用它们的除臭方法技术

用包含四价金属（钛或元素周期表４族元素）的磷酸盐、二价金属（铜、锌或过渡金属）的氢氧化物和光催化剂的催化组合物脱除恶臭组分。光催化剂包括硫化物半导体、氧化物半导体和其他光半导体，如二氧化钛。该组合物还含有二氧化硅和／或银组分。该催化剂组合物确保不管是否有光辐射都能长期有效地脱除不仅酸性组分和碱性组分，而且还有中性组分。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于分解和除去恶臭组分和其他有害组分的催化剂组合物，以及涉及一种使用该催化剂组合物的除臭方法。令人不愉快的恶臭由各种来源产生，例如日常的环境、各种设施如工厂、粪便(人类废物)处理装置、废料处理装置、牲畜饲养场(动物房舍)等，并造成恶臭污染。作为产生这样的恶臭的物质或来源，在这里可提到大量的化合物，例如含氮化合物如氨、胺类(如三甲胺、三乙胺等)，含硫化合物如硫化氢、硫醇类(如甲基硫醇等)，醛类(甲醛。乙醛等)，低级脂肪酸(甲酸、乙醋、丙酸、戌酸等)等等。为了除去这样的恶臭组分，通常使用活性炭。但是，对于氨和其他含氮化合物以及对于硫化氢和其他含硫化合物来说，事实上活性炭在吸附能力方面是欠缺的。由于这一原因，已提出一种含有负截有卤化物、金属离子、酸、碱或其他化合物的活性炭的吸附剂。但是，这样的吸附剂仍未表现出足够的除臭能力。此外，沸石、硅胶、活性氧化铝等也用作除臭剂。但是，它们的吸附能力仍欠缺。另外，还使用无机吸附剂如氧化锌、氧化镁、氧化铁、氢氧化铁等，虽然它们能够且适合用于吸附和/或除去硫化氢，但这些吸附剂对氨气的吸附能力不足。与此相反，氧化锆、磷酸锆、氧化钛等虽然在氨气吸附方面是很好的，但它们对硫化氢的吸附能力仍欠缺。正如上述，传统的除臭剂和吸附剂对一种酸性组分或者一种碱性组分是有效的，但对另一组分的除臭效果就不够好〔参见例如日本专利申请公开号47445/1989(JP-A-64-47445)、51421/1980(JP-A-55-51421)、137089/1978(JP-A-53-137089)、156539/1983(JP-A-58-156539)、146578/1984(JP-A-59-146578)、22074/1988(JP-A-63-22074)、148340/1989(JP-A-1-148340)、151938/1989(JP-A-1-151938)、203040/1989(JP-A-1-203040)等〕。日本专利申请公开号54935/1988(JP-A-63-54935)公开了一种用TiO2生产的吸附剂，日本专利申请公开号258644/1988(JP-A-63-258644)公开了一种含有磷酸或其盐以及铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、锆(Zr)或这些金属的化合物的混合物，以及截体如活性炭的除臭剂，上述混合物负载在活性炭上。但是这些吸收剂的吸附能力仍不足。WO91/08049提出一种不溶于水的磷酸钛和氢氧化锌或其他组分的混合物的组合物。该组合物表明对恶臭组分有比较高的除臭能力，但是对中性恶臭组分如醛类的吸附能力仍不足。另一方面，已经知道光催化剂如氧化钛可通过用紫外线或其他光线辐照使恶臭组分氧化和分解除臭。作为说明，日本专利申请公开号218635/1989(JP-A-1-218635)公开了一种含有如活化炭、氧化铝和二氧化硅的吸附剂和如二氧化钛、氧化锌和氧化锡的光催化剂的除臭剂。这样的除臭剂的用途是吸附和分解恶臭组分，从而提高吸附效率并确保长期的除臭效果。另外，还提出了使用含二氧化钛的氧化物混合物的除臭技术。例如，日本专利申请公开号232966/1989(JP-A-1-232966)公开了一种使用光催化剂的除臭方法，在该方法中，在包括选自钛酸铁、氧化铁、氧化铋、氧化钼和氧化镍氧化物以及二氧化钛的金属氧化物混合物与含有能被氧化的化合物和氧气的气体共存在的情况下用紫外线辐照。日本专利申请公开号288321/1989(JP-A-1-288321)公开了一种除臭方法，该方法包括在包括氧化钇或氧化锡以及氧化钛的金属氧化物混合物和含有能被氧化的化合物和氧气的气体存在的情况下，用紫外线辐照金属氧化物混合物。日本专利申请公开号288322/1989(JP-A-1-288322)公开了一种使用光催化剂的除臭方法，在该方法中，在包括二氧化钛和氧化镁的金属氧化物的混合物和含有能被氧化的化合物和氧气存在的情况下，用紫外线辐照金属氧化物的混合物。日本专利申请公开号182205/1994(JP-A-6-182205)公开了一种光催化剂，它通过将至少一种金、过度金属和稀土元素的颗粒负载在金属氧化物如二氧化钛上，然后用氨处理生成的产物，再焙烧经处理的产物的方法来制得。使用这些光催化剂的优点是使很难被吸附的醛类分解。但是，它们作为吸附剂所要求的在效果或能力方面仍不足。所以，当使用这样的光催化剂进行除臭时，与氧化有关的副产化合物如乙醛氧化副产的乙酸等会从吸附剂中再次释放到空气中，因此它们会产生恶臭。此外，当在没有光辐照的情况下进行除臭时，不能预计有足够的除臭效果。由于这一原因，除含有酸性组分和碱性组外，还含有中性组分的恶臭组分很难用光销化剂完全除臭或除去。所以，本专利技术的一个目的是提供一种不仅对酸性组分和碱性组分，而且也对中性组分有高的脱除能力的催化剂组合物。本专利技术的另一目的是提供一种长期有效脱除恶臭组分的催化剂组合物。本专利技术的另一目的是提供一种不管有无光辐照都能有效脱除恶臭组分如硫化氢或其他含硫化合物和氨或其他含氮化合物的催化剂组合物。本专利技术的另一目的是提供一种生产方法，用这一方法可以简易而高效的方式制得具有上述优良特性的催化组合物。本专利技术的另一目的是提供一种除臭方法，用这一方法可长期有效地脱除各种组分，不管是酸性组分、碱性组分或是中性组分。本专利技术的专利技术者为实现上述目的进行了广泛的研究，并已发现，包括四价金属的磷酸盐和二价金属的氢氧化物的组合物与光催化剂组合使用可长期有效地脱除恶臭组分，而不管是否有光辐照。本专利技术在上述发现的基础上已经完成。因此，本专利技术的催化剂组合物含有四价金属的磷酸盐、二价金属的氢氧化物和光催化剂。四价金属的磷酸盐实际上可以是不溶于水的磷酸盐。四价金属可为元素周期表的第4族元素，例如包括钛等在内的元素周期表4A族元素。二价金属实际上可为过渡金属如铜、锌等。四价金属的磷酸盐和二价金属的氢氧化物常常是无定形的。光催剂可包括光半导体如硫化物半导体和氧化物半导体。这样的光催化剂例如包括二氧化钛等。该催化组合物还可包含二氧化硅。此外，该催化剂组合物可包含银组分以及二氧化硅或作为二氧化硅的替代。这样的催化剂组合物可通过例如四价金属的磷酸盐、二价金属的氢氧化物和光催化剂混合的方法来制得。根据本专利技术的除臭方法，使用上述催化剂组合物来脱除恶臭组分。本专利技术还涉及一种除臭剂以及包含该催化剂组合物的制品。应当理解，正如在本说明书中所述，元素周期表的族数是根据国际纯化字和应用化字联合会(IUPAC)的无机化字命名委员会的命名原则(1970)。附图说明图1是说明实施例2和对比例1气相色谱分析结果的图。构成磷酸盐的四价金属所属的元素周期表的族不受特别地限制，只要金属是四价金属即可。四价金属包括例如元素周期表4族元素如4A族元素(如钛、锆、铪、钍等)和4B族元素(如锗、锡、铅等)。这些金属中，属元素周期表4A族元素的金属如钛、锆和铪以及4B族元素的金属如锡是优选使用的。特别是，钛、锆以及锡可优选使用。作为构成磷酸盐的磷酸，在这里可提到多种磷酸，如正磷酸、偏磷酸、焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸等。磷酸实际上可为正磷酝、偏磷酸或焦磷酸。磷酸盐也可包括磷酸氢盐如正磷酸氢盐。顺便说一下，在本说明书中使用的术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含四价金属的磷酸盐、二价金属的氢氧化物和光催化剂组合物。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛利元哉，小要广行，竹内辰郎，
申请(专利权)人：武田药品工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]