可光再生的吸附材料及其利用制造技术

本发明专利技术在于提供一种实现了各种气体成分(特别是低级醛类)的吸附效率和再生(吸附能力恢复)功能的提高的吸附材料。根据本发明专利技术所提供的吸附材料的特征在于，具有能吸附至少一种气体种类的多孔质基材，至少1种碱金属化合物和至少1种光催化剂以相互混合的状态载持于上述多孔质基材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能吸附而除去空气中存在的臭味成分及其它污染气体成分的吸附材料及其用途，以及适合制造该吸附材料的制造方法。详细而言，涉及能通过光催化作用，使气体吸附能力再生(恢复)的吸附材料。
技术介绍
为了从空气中(包括例如工厂内封闭的作业气氛气和一般家庭内的划分的室内气氛气。以下相同。)除去形成令人不悦的臭味成分或对健康有害的成分的污染气体，使用了各种内容的吸附材料。例如，自古以来，使用适合于吸附、除去各种气体种类的目的的多孔质体作为吸附材料，例如活性炭、硅胶、活性氧化铝、沸石等矿物类多孔质体。此外，近年来，为了提高甲醛、乙醛等低级醛或乙酸、丙酸等酸性气体的吸附性能， 开发了在上述多孔质体上载持碱金属的吸附材料(例如专利文献1)。此外，开发了通过在上述多孔质体上载持氧化钛等光催化剂，从而除了多孔质体的吸附作用以外，还可以通过光催化作用将气体成分分解除去的吸附材料(例如专利文献 2)。在这样的结构的吸附材料中，吸附于多孔质体上的气体成分通过光照射时的光催化作用而分解，结果，该多孔质体的吸附活性能恢复到吸附前的初期状态，即能够再生(恢复) (专利文献2)。作为该种吸附材料的其它现有技术，可以列举例如以下专利文献3 6中记载的技术。现在技术文献专利文献专利文献1 特开2007-275^2号公报专利文献2 特开平6-170220号公报专利文献3 特开2006-007156号公报专利文献4 特开2005-170687号公报专利文献5 特开2003-199810号公报专利文献6 特开2000-312809号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，如上所述的现有的吸附材料对于各种气体成分的吸附效率还存在改善的余地，仍不能说是充分的。特别期望提高醛(例如如甲醛那样对人体有害的低级醛)等对健康不利的气体成分的除去效率。此外，对于提高对气体成分进行吸附处理后的吸附材料的再生(吸附能力恢复)等程度，也存在着改善的余地。本专利技术是为了解决该课题而作出的，其目的在于提供一种与目前相比，实现各种气体成分吸附效率(尤其是低级醛类)的提高的吸附材料。此外，另一目的在于提供一种实现吸附作为对象的气体成分后的再生(恢复吸附能力)效率的提高的吸附材料。此外，另一目的在于提供一种适合制造这里所公开的吸附材料的制造方法。此外，另一目的在于提供一种使用这里所公开的吸附材料清洁空气的方法。此外，另一目的在于提供一种是实施使用这样的吸附材料清洁空气的方法的空气清洁装置。用于解决课题的方法本专利技术人从各种角度对构成吸附材料的要素进行了研究，结果创造出了能实现上述目的的本专利技术。即，这里所公开的一种吸附材料具有能吸附至少1种气体种类的多孔质基材，其特征在于，至少1种碱金属化合物与至少1种光催化剂以相互混合的状态载持于该多孔质基材。在这样的结构的吸附材料中，碱金属和光催化剂以相互混合的状态(即，相互不区分存在、相互交互存在的状态)载持于多孔质基材的外表面和/或细孔内壁面。根据这样的结构，能够通过与该碱金属相邻存在的光催化剂有效地分解、除去吸附于碱金属化合物(以下，也称为“碱金属成分”。)的物质(例如，如甲醛那样的低级醛分子)。因此，根据这里所公开的吸附材料，能有效地再生该碱金属成分的吸附效果，长期维持高的吸附能力 (特别是对低级醛或乙酸等容易地吸附于碱金属成分的气体种类的吸附能力)。这里所公开的吸附材料的一个优选方式中，上述载持的光催化剂是平均粒径(典型地为通过光散射法求出的平均粒径。以下相同。)为IOOnm以下的氧化钛颗粒。通过采用这样的纳米尺寸的氧化钛颗粒作为光催化剂，能够优选地在多孔质基材的外表面和/或细孔内壁面分散配置(载持)。因此，该结构的吸附材料能发挥优异的光催化剂活性。此外，通过使用纳米颗粒，每单位质量的表面积大于微米尺寸的颗粒的表面积， 结果，能提高每多孔质基材的单位容积的光催化剂活性。这里所公开的吸附材料的一个优选方式中，上述载持的碱金属化合物作为非挥发性的碱成分存在。通过含有该碱成分，能防止该碱金属成分挥发所引起的吸附材料的光催化性能劣化，提高吸附材料的性能和耐久性。这里所公开的吸附材料的一个优选方式中，上述载持的碱金属化合物是钠和/或钾的氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐或硅酸盐。这样的碱金属化合物是不挥发成分，可以以水溶液的方式容易地向多孔质基材的外表面或细孔内供给。因此，能在该结构的吸附材料中，经过多孔质基材的外表面和/或细孔内壁面的大范围内均勻地配置碱金属成分，通过该碱金属成分能高效地吸附作为捕获对象的气体成分(例如酸性气体)。这里所公开的吸附材料的一个优选方式中，设上述多孔质基材的质量为100质量％时的碱金属化合物的含有比例至少为1质量％ (更优选为至少2质量％ )，并且设上述多孔质基材的质量为100质量％时的光催化剂的含有比例为0. 2 2质量％。通过以这样含有比例在多孔质基材的外表面和/或细孔内含有碱金属化合物(碱金属成分)和光催化剂(例如氧化钛)，能将该多孔质基材的气体吸附性能维持在优选的程度，同时能有效发挥碱金属成分的气体吸附性能以及光催化剂的光催化剂活性。这里所公开的吸附材料的一个优选方式中，上述多孔质基材是基于BET法测得的比表面积为900m2/g以上的活性炭。通过使用这样的表面积大的多孔质基材，能实现更高性能的气体吸附。此外，这里所公开的吸附材料的一个优选方式中，还具有能吸附低级醛气体的至少1种另外的吸附用物质(以下，也称为“醛吸附用物质”。)。除了上述结构(多孔质基材、碱金属成分、光催化剂)以外，还具有醛吸附用物质， 由此能更高效地吸附、除去甲醛、乙醛等低级醛。此时，更优选分别准备载持有碱金属化合物和光催化剂的多孔质基材和载持有上述醛吸附用物质的多孔质基材，以适当比例使两者混合而成的吸附材料。本专利技术提供了一种用于实现上述目的的吸附材料的制造方法。即，这里所公开的制造方法是制备具有能吸附至少1种气体种类的多孔质基材的吸附材料的制造方法。此外，该吸附材料的制造方法包括对能吸附至少一种气体种类的多孔质基材供给至少1种碱金属化合物和至少1种光催化剂形成混合状态的混合材料，和使上述供给的混合材料中的上述碱金属和上述光催化剂载持于上述多孔质基材的外表面和/或细孔内壁面(典型地为外表面和细孔内壁面两者)。通过这样构成的制造方法，能优选地制造具有上述作用效果的本专利技术的吸附材料。这里所公开的吸附材料制造方法中，优选作为上述混合材料使用使含有光催化剂的颗粒分散于含有水溶性碱金属化合物(典型地为以钠和/或钾作为构成元素的水溶性化合物)的水溶液中而得到的溶胶。通过向多孔质基材的外表面和/或细孔内供给这样的溶胶(即，在碱水溶液中分散有光催化剂颗粒的胶体状态的混合材料)，能在多孔质基材的外表面和/或细孔内壁面， 以更均勻混合的状态容易地基本均勻地分散配置(载持)光催化剂和碱金属成分。进一步优选上述光催化剂的平均粒径为IOOnm以下，更优选为5 80nm。特别优选使用这样的平均粒径的氧化钛颗粒。通过使用这样的纳米尺寸的颗粒(纳米颗粒)，能制备更优选形式的溶胶，使在多孔质基材的外表面和/或细孔内壁面基本均勻地分散配置 (载持)光催化剂更为容易。此外，通过使用纳米颗粒，每单位质量的表面积大于微米尺寸的颗粒的表面积，结果，能提高每多孔质基材的单位本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种吸附材料，其特征在于：具有能吸附至少１种气体种类的多孔质基材，至少１种碱金属化合物与至少１种光催化剂以相互混合的状态载持于该多孔质基材。

【技术特征摘要】
2010.03.03 JP 2010-0468841.一种吸附材料，其特征在于具有能吸附至少1种气体种类的多孔质基材，至少1种碱金属化合物与至少1种光催化剂以相互混合的状态载持于该多孔质基材。2.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于所述载持的光催化剂是平均粒径为IOOnm以下的氧化钛颗粒。3.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于 所述载持的碱金属化合物作为非挥发性的碱成分存在。4.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于所述载持的碱金属化合物是钠和/钾的氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐或硅酸盐。5.如权利要求1所述的吸附材料，其特征在于还具有与上述碱金属化合物不同的吸附低级醛气体的至少1种另外的吸附用物质。6.一种吸附材料的制造方法，所述吸附材料中，碱金属化合物与光催化剂以相互混合的状态载持于所述多孔质基材，该制造方法的特征在于，包括对能吸附至少一种气体种类的多孔质基材供给至少1种所述碱金属化合物和至少1种所述光催化剂形成混合状态的混合材料，和使所述供给的混合材料中的所述碱金属化合物和所述光催化剂载持于所述多孔质基材的外表面和/或细孔内壁面。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于作为所述混合材料，使用使含有光催化剂的颗粒分散于含有水溶性碱金属化合物的水溶液中而得到的溶胶，向所述多孔质基材的细孔内供给该...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水康弘，大井时夫，谷信幸，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：JP