JP2004351244A

JP2004351244A - ガラス発泡体に触媒剤を積層してなる触媒体及びその触媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2004351244A
Application number: JP2003148547A
Authority: JP
Inventors: Naoki Shigetani; 直樹茂谷; Masami Miyazaki; 正己宮崎
Original assignee: MERUTEKKU KK
Current assignee: MERUTEKKU KK
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】廃ガラスから製造されるガラス発泡体と、石炭火力発電所、製鉄所、鉱山などのフライアッシュから製造される人工ゼオライト及び金属リサイクルの一環として得られる貴金属乃至金属酸化物触媒を組み合わせて、多機能、高性能、耐久性と安定性に富み、大量且つ廉価に供給可能で、新規な触媒体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ガラス発泡体１の表面並びにガラス発泡体１の表面に開口する多数の細孔２面に、触媒剤３を保有する外殻層５が形成されてなり、係る外殻層５は、触媒剤３と無機接合剤とがガラス発泡体１の表面並びに細孔２面に、多数の空隙４を備えて積層・固定されてなる。前記の触媒剤３が、金属酸化物系触媒、光触媒、低温触媒又は貴金属触媒などからなり、前記の担体が、ゼオライト又は活性炭であることが好ましい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス発泡体に触媒剤を纏着してなる触媒体に関し、より詳細には、ガラス発泡体の表面並びにガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔面に、金属酸化物系触媒等の触媒をゼオライト等の担体に担持乃至混合した触媒剤と無機接合剤からなる外殻層が積層してなる触媒体並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゼオライトは三次元カゴ型構造によるÅオーダーの細孔をもつために、分子ふるい効果を発現することは公知である。この効果をシャバサイトについて最初に発見したのは１９３２年ＭｃＢａｉｎとされている。合成ゼオライトの開発は１９４５年のモルデナイト（Ｂａｒｒｅｒ，ＺＫ−５）に始まり、１９５２年フォージャス群のＡ型、Ｘ型、Ｙ型に至り、工業的な分離吸着材乃至モレキュラーシーブとして定着した。そして現在は、石炭火力発電所、製鉄所、鉱山などから発生する灰から採取したフライアッシュを主原料として、これらをゼオライト化して得られる所謂人工ゼオライトが吸着能力、イオン交換能力並びに触媒活性に優れ、且つ、廃棄物の資源化によるゼロエミッション構想に合致することから人工ゼオライトの開発とこれを有効活用する要望があり注目されている。
【０００３】
活性炭は木炭、カーボンブラック、コークス、煤などと化学的に同族で炭素構造上から微晶形炭素に属しており、結晶部分と非晶部分からできている。結晶部は黒鉛と同様に吸着に無関係であり、非晶部は孔（ｐｏｒｅ）が存在して吸着に寄与する。この孔（ｐｏｒｅ）は半径２０Å以下のミクロ孔（ｍｉｃｒｏ−ｐｏｒｅ）、半径２０〜１，０００Åのトランジショナル孔（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ−ｐｏｒｅ）、半径１，０００〜１００，０００Åのマクロ孔（ｍａｃｒｏ−ｐｏｒｅ）に大別される。前記の細孔の数ないし孔径は活性炭の製造過程における賦活の条件などによって左右され、活性炭の吸着能力ないし触媒担持能力も細孔の数ないし孔径によって異なる。
【０００４】
近年、ゼオライトないし活性炭のほかにガラス発泡体を触媒の担体として利用する試みがなされている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、例えば、ガラス発泡体の表面に触媒粉末を塗布するだけでは、触媒とガラスの接合力に欠け、触媒を充分に固定することが困難な問題がある。また、酸化チタン光触媒を基板に固定する方法として、チタン化合物を含有する溶液やアモルファス酸化チタン分散溶液を基板に塗布した後、乾燥ないし焼結する薄膜形成法が知られている。ところが、この方法は、ルチルまたはアナターゼの薄膜を得るために数百度以上の高温で焼成し結晶化する必要があり、ガラス発泡体が熱の影響を受けて細孔が閉ざされたり、或いは、チタン化合物薄膜によってガラス発泡体が覆われることによって、ガラス発泡体の表面積が減少する結果、吸着能力、触媒活性並びに触媒担持能力の低下をもたらすという問題点がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２６２６７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、前記の問題点を解消すると共に、主として、資源の循環型社会の中で生まれた廃ガラスから製造されるガラス発泡体と、石炭火力発電所、製鉄所、鉱山などのフライアッシュを主原料とした人工ゼオライト及び金属リサイクルの一環として得られる貴金属乃至金属酸化物触媒を組み合わせることによって、多機能、高性能、耐久性と安定性に富み、大量且つ廉価に供給可能で、全く新規な触媒体及びその製造方法の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、ガラス発泡体の表面並びにガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔面に、触媒、担体又は触媒を担体に担持した担持触媒の群から選ばれる何れか一種又はこれらを適宜混合した混合物（これらを総称して以下触媒剤と称する）を保有する外殻層が形成されてなり、係る外殻層は、触媒剤と無機接合剤とがガラス発泡体の表面並びに細孔面に、多数の空隙を備えて積層・固定されてなることを特徴とする触媒体する（請求項１）。
【０００８】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記ガラス発泡体の細孔の平均孔径が、０．１〜２．０ｍｍの範囲内にあって、平均開孔率が５０〜１００％の範囲内にあり、且つ、前記触媒剤の平均粒子径が、前記ガラス発泡体に形成された細孔の前記平均孔径の範囲内乃至平均孔径よりも小さいことを特徴とする前記の触媒体とすることが好ましい（請求項２）。
【０００９】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の触媒が、金属酸化物系触媒、光触媒、低温触媒又は貴金属触媒の群より選ばれる少なくとも何れか一種の触媒からなることを特徴とする前記の触媒体とすることが好ましい（請求項３）。
【００１０】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の担体がゼオライト又は活性炭の中の少なくとも何れか一種からなることを特徴とする前記の触媒体とすることが好ましい（請求項４）。
【００１１】
また、前記の課題を解決するために、ガラス発泡体の表面並びにガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔面にコロイド状の無機接合剤と触媒剤とを交互に１ないし複数回纏着して積層する工程と、
前記の工程で得られたガラス発泡体を自然乾燥ないし加熱乾燥させる工程と、
を備え、前記のガラス発泡体の表面並びに細孔面に、触媒剤と無機接合剤とが多数の空隙を備えて積層・固定された外殻層が形成されてなる触媒体の製造方法とする（請求項５）。
【００１２】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記のコロイド状の無機接合剤がコロイダルシリカであることを特徴とする前記の触媒体の製造方法とすることが好ましい（請求項６）。
【００１３】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記ガラス発泡体の細孔の平均孔径が、０．１〜２．０ｍｍの範囲内にあって、平均開孔率が５０〜１００％の範囲内にあり、且つ、前記触媒剤の平均粒子径が、前記ガラス発泡体に形成された細孔の前記平均孔径の範囲内乃至平均孔径よりも小さいことを特徴とする前記の触媒体の製造方法とすることが好ましい（請求項７）。
【００１４】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の触媒が、金属酸化物系触媒、光触媒、低温触媒又は貴金属触媒の群より選ばれる少なくとも何れか一種の触媒からなることを特徴とする前記の触媒体の製造方法とすることが好ましい（請求項８）。
【００１５】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の担体がゼオライト又は活性炭の中の少なくとも何れか一種からなることを特徴とする前記の触媒体の製造方法とすることが好ましい（請求項９）。
【００１６】
【作用】
本発明に係る触媒体は、ガラス発泡体の表面並びにガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔面に、触媒剤を保有する外殻層が形成されており、この外殻層中の空隙は、連通性を有しており、被吸着物質はこの空隙を通過してガラス発泡体の表面乃至ガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔内に達する。そして、この空隙及びガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔の内面には前記の触媒剤が保有されているので、被吸着物質はこれらの触媒剤に接して、分解作用など触媒剤に特有の様々の作用を受けると共に、ゼオライトが有するイオン交換作用や吸着作用等を受けて有効処理されることとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態について図に基づいて説明する。しかし、本発明は、この実施の形態に限定されるものでないことは言うまでもない。本実施の形態にかかる触媒体について以下に説明する。図１は、本願発明にかかる触媒体の一部を拡大した断面を示す模式図である。図において、１はガラス発泡体であり、その表面に開口する細孔２（気泡状）の壁面並びにガラス発泡体の表面に、小さな間隙４を有し、且つ、触媒剤３を保有する外殻層５が形成されている。
【００１８】
先ず、本実施の形態にかかる触媒体の原材料のガラス発泡体は、市販されている粒状の発泡ガラスを使用することができる。ガラス発泡体は、例えば、原料として、瓶や建材などの廃ガラスのカレットを粉砕し、粘土質粉末、石灰石粉末、水ガラス、水と混合して造粒したものを、乾燥、焼成して発泡させ、冷却後、篩分工程を経て製造する。ガラス発泡体の細孔の平均孔径が、０．１〜２．０ｍｍの範囲内にあって、平均開孔率が５０〜１００％の範囲内のものが好ましく、平均孔径が、０．５〜１．０ｍｍの範囲内にあって、平均開孔率が７０〜８５％の範囲内のものが特に好ましい。平均孔径が、０．１ｍｍよりも小さいと細孔内に触媒剤が進入し難く、２．０ｍｍよりも大きいとガラス発泡体の強度が低下する。平均開孔率が５０％よりも小さいと表面積が小さくなり触媒担持能が劣り、１００％を越えると強度が弱くなる。
【００１９】
次に、本実施の形態に使用する触媒は、使用目的に応じて、任意の触媒を選択使用することが可能であり、金属酸化物系触媒、光触媒、低温触媒又は貴金属触媒の中の少なくとも何れか一種から選択することが好ましい。ここで、金属酸化物系触媒には、例えば、ＴｉＯ_２，Ｋ_２Ｏ，ＺｎＯ，ＣｕＯ，ＢａＯ，ＺｒＯ_２，ＭｎＯ，Ｒｂ_２Ｏ，Ｖ_２Ｏ_３，ＳｒＯ，ＲｕＯ_２，Ｃｓ_２Ｏ等がある。
【００２０】
光触媒は一般には、それ自体変化することなく、光照射下で化学反応を促進する物質を広く含むものである。光触媒には、大別して半導体と葉緑素のような色素（有機金属錯体）がある。本実施の形態に使用する光触媒は、半導体に属するものであって、例えば、代表的な二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の他に、アルミニウム、ニオブ、錫、ニッケル、銅、コバルト、カルシウム、マグネシウム、バリウム等の金属酸化物及び金属過酸化物が使用可能である。また、二酸化チタンは触媒活性に優れるアナターゼの他にルチルも使用可能である。
【００２１】
低温触媒は、ある一定の温度に加熱すると化学変化を起こす触媒であって、例えば、酸化ニッケル（ＩＩＩ）（Ｎｉ_２Ｏ_３）がある。この触媒は所定の温度（約３５０℃）以上に加熱すると還元されて酸化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＯ）に変化する場合がある。係る低温触媒の場合は、高温の焼成工程を経てガラス発泡体に固定することは不可能であるが、本実施の形態によれば焼成工程を経ないので、酸化ニッケル（ＩＩＩ）のままでガラス発泡体に固定することが可能である。
【００２２】
貴金属触媒には、例えば、金（Ａｕ），銀（Ａｇ）の他に、白金族金属の白金（Ｐｔ），ルビジウム（Ｒｕ），パラジウム（Ｐｄ），ロジウム（Ｒｈ），オスミウム（Ｏｓ），イリジウム（Ｉｒ）等の触媒が含まれる。アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を担体とする白金触媒は、高オクタン価ガソリンを製造する接触改質法に用いられ、また、これらの貴金属触媒は、ガソリンの燃焼性改善、ＮＯｘ，ＳＯｘを減少する排ガス対策等に広く使用されている。
【００２３】
本実施の形態における原料の担体は、担持機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミナ、ゼオライト、活性炭、又は活性炭類似の機能を有する木炭等が使用可能である。ここで、ゼオライトには天然ゼオライト、合成ゼオライト及び人工ゼオライトが含まれる。しかし、本実施の形態に使用されるゼオライトは、前記の何れのゼオライトも使用可能であるが、前述の通り吸着能力、イオン交換能力並びに触媒活性に優れ、且つ、廃棄物の資源化によるゼロエミッション構想に合致することから人工ゼオライトが好ましい。
【００２４】
ゼオライトは、含水アルミノケイ酸塩であって、陽イオン交換能力を有する。この陽イオン交換能力を表す単位が陽イオン交換容量（ＣＥＣ）である。人工ゼオライトは、石炭灰等を水酸化ナトリウムと加熱下で反応させゼオライト化して製造される。この場合、交換性陽イオンがＮａイオンからなるのでＮａ型ゼオライトと言い、このＮａ型ゼオライトをＣａＣｌ_２，ＭｇＣｌ_２，ＫＣｌ_２，ＮＨ_４Ｃｌで処理すると、ＮａイオンがそれぞれＣａイオン、Ｍｇイオン、Ｋイオン、ＮＨ_４イオンに置き換わったＣａ型、Ｍｇ型、Ｋ型、ＮＨ_４型の各ゼオライトが得られる。
【００２５】
本実施の形態に係る触媒体は、ガラス発泡体の表面並びにガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔面に、触媒、担体又は触媒を担体に担持した担持触媒の群から選ばれる何れか一種又は適宜混合した混合物（触媒剤）を保有する外殻層が形成されてなる。係る外殻層は、触媒剤と無機接合剤とがガラス発泡体の表面並びに細孔面に、多数の空隙を備えて積層・固定されてなる。ここで、前記の無機接合剤は、触媒剤とガラス発泡体を接合する機能を有するものであれば、特に限定されないが、コロイダルシリカ（ｃｏｌｌｏｉｄａｌｓｉｌｉｃａＳｉＯ_２）ないしケイ酸（Ｈ_４ＳｉＯ_４）が好ましい。
【００２６】
また、本実施の形態に係る触媒体の構成から、触媒、担体又は触媒を担体に担持した担持触媒の群から選ばれる何れか一種又は適宜混合した混合物からなる前記触媒剤の平均粒子径は、前記ガラス発泡体に形成された細孔の前記平均孔径の範囲内乃至平均孔径よりも小さいことが好ましい。而して、前記触媒剤がガラス発泡体の表面ないしガラス発泡体の表面に形成された細孔面に固定され、触媒の接触面積が増大し、触媒活性を高めることができるのである。
【００２７】
次に、本実施の形態にかかる触媒体の製造方法について以下に説明する。
転動式造粒機にガラス発泡体を投入して、転動式造粒機を転動させながら無機接合剤であるコロイダルシリカ（水溶性ケイ酸ゾル）をガラス発泡体に充分に浸漬する程度に噴霧し、ガラス発泡体の表面並びにガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔面にコロイダルシリカを纏着する第１工程と、
次に、予め、ゼオライト乃至活性炭等の担体と触媒を所定の割合で調製した触媒剤を前記の転動式造粒機に投入して、前記の第１工程で得られたガラス発泡体のコロイダルシリカを纏着した面に、前記の触媒剤を纏着する第２工程と、
次に、前記の第１工程並びに第２工程を順次繰り返してコロイダルシリカと触媒剤をガラス発泡体に纏着する第２ａ工程と、
前記の第２工程乃至第２ａ工程の後に、コロイダルシリカを噴霧し、ガラス発泡体に纏着された触媒剤の面にコロイダルシリカを纏着した後、前記のガラス発泡体に纏着されたコロイダルシリカの水分を蒸発するべく加熱乾燥させる第３工程と、を備えてなる。更に、前記の触媒剤の調製において、触媒と担体の橋渡しの役目をする触媒架橋剤として、触媒と担体に加えてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等を所定の割合で配合することが好ましい。
【００２８】
前記の本実施の形態にかかる触媒体の製造方法において、転動する転動式造粒機の中で粒状のガラス発泡体が自転乃至公転を繰り返しながら、その表面並びに表面に開口する多数の細孔面にコロイダルシリカを纏着し、更に、このコロイダルシリカの纏着面に触媒剤を纏着し、必要に応じて順次繰り返し、コロイダルシリカ層と触媒剤層を交互に積層し、最後に仕上げのコロイダルシリカ層を纏着した後、系外に取り出して自然乾燥させ、その後、水分が蒸発する温度（約１２０℃前後）で熱風乾燥させて完全に水分を蒸発させる。この水分を蒸発させることによって、前記のコロイダルシリカと触媒剤の積層部分が発泡し、連通性に富む微細な間隙を有する外殻層を形成することが可能になるのである。また、外殻層を形成する一例として、転動式造粒機を使用するも、転動式造粒機に限定されるものではなく、例えば、混合造粒機、ヘンシェル混合ミキサー等、本願発明の趣旨に合致するあらゆる造粒機能を有する手段が含まれる。
【００２９】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本願発明について説明する。しかし、本発明は、この実施例に限定されるものでない。
実施例１
表１は、本実施例１に使用する原材料を示し、表２は、この原材料の配合例を示すものである。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【表２】

【００３２】
触媒剤（担体Ｂ、触媒Ｃ，Ｄ，Ｅ、触媒架橋剤Ｆ）は、予め表２に記載した配合割合で調整しておく。次に、転動式造粒機にガラス発泡体（Ａ）を投入し、転動式造粒機を転動させながら無機接合剤（Ｇ）を噴霧し、充分に浸し、その後、配合の種類に応じて、触媒剤（Ｈ）、触媒剤（Ｉ）又は触媒剤（Ｊ）の何れかの粉体を散布しながら（配合Ｎｏ．４の場合は、触媒剤（Ｈ）と無機接合剤（Ｇ）、触媒剤（Ｉ）と無機接合剤（Ｇ）及び触媒剤（Ｊ）と無機接合剤（Ｇ）を順次繰返処理し）、更に無機接合剤（Ｇ）を噴霧し、そして、造粒成形乾燥した後に、更に仕上げとして無機接合剤（Ｇ）を噴霧し、成形後取出して自然乾燥し、その後、約１２０℃で熱風乾燥して完全に水分を蒸発させて本願発明に係る触媒体を得た。触媒剤（担体：触媒：触媒架橋剤）の配合割合並びに触媒の種類は、触媒体の用途ないし機能に応じて適宜変更して対応することが好ましい。本実施例は、主として水の浄化用の触媒体の製造例を示したものである。本願発明の触媒体は、水の浄化用以外にも広く利用可能であり、表３はその利用分野、対象、用途についてまとめて示したものである。
【００３３】
【表３】

【００３４】
実施例２
実施例１における人工ゼオライトに代えて活性炭を使用した以外は実施例１と同様にして、本願発明に係る触媒体を得た。
【００３５】
【実験例】
実施例１の代表的な配合Ｎｏ．２で得られた触媒体（Ａ）（粒子径５〜１０ｍｍ）と、比較例として、Ｓ社製人工ゼオライト（Ｂ）（粒子径８〜１０ｍｍ）と、Ｍ社製人工ゼオライト（Ｃ）（ペレット）と、活性炭（Ｄ）（ＷＡ型粒子径４〜８ｍｍ）と、Ｏ社製木炭（Ｅ）（一般用子径８〜１０ｍｍ）について、次の手順に従ってメチレンブルーの吸着試験を行った。所定数のビーカーに水を４００ｃｃ入れ、更にメチレンブルー溶液を水で４倍に希釈した液を１０ｍｌ加えた試験液を準備し、このビーカーの中に前記の実施例及び比較例に示す各検体２０ｇをそれぞれ投入し、６人のモニターが２４時間ごとに観察し、試験液の着色度の経時変化を基準色（スケール）に対比して視認した。図２は、前記実験に基づき吸着率の経時変化をグラフに示したものである。
【００３６】
前記のグラフによれば、本実施例の触媒体（Ａ）の場合は、吸着率が２４時間でほぼ８０％、９６時間で１００％に達する。これに対し、比較例の場合は、何れも触媒体（Ａ）に比較して吸着率が低く、活性炭（Ｄ）を除いて９６時間経過時に１００％には達しなかった。以上のことから、本実施例の触媒体（Ａ）の吸着効果の即効性が実証できたこととなる。更に、９６時間経過後に、メチレンブルーの希釈液を（Ａ）及び（Ｄ）のみに対して定量追加して、この繰り返し試験を合計６回行ったところ、（Ａ）及び（Ｄ）ともに吸着率が１００％で完全に吸着された。その他の比較例の場合は、何れも１００％に達しなかったので、１回の試験で終了した。
【００３７】
次ぎに、実施例１における触媒体Ａの陽イオン交換容量（ＣＥＣ）を測定したところ、４２．９（ｍｅｑ／１００ｇ）であった。ここで、触媒体（Ａ）中の人工ゼオライトの重量比が２０％であり、触媒体（Ａ）中の人工ゼオライト１００ｇ当りに換算すると、陽イオン交換容量（ＣＥＣ）は４２．９×５＝２１４．５（ｍｅｑ／１００ｇ）となる。一方、触媒体（Ａ）中に使用した人工ゼオライト単独の陽イオン交換容量（ＣＥＣ）の実測値は、１７９．５（ｍｅｑ／１００ｇ）であるので、換言すれば、１７９．５（ｍｅｑ／１００ｇ）の人工ゼオライトの陽イオン交換容量（ＣＥＣ）が、本願発明の触媒体（Ａ）にすることによって、２１４．５（ｍｅｑ／１００ｇ）に、ほぼ２０％近く増大されたことになる。
【００３８】
図３は、実施例１で得られた触媒体（Ａ）の表面部分を２００倍マイクロスコープカメラ（株式会社万雄製）によって拡大し、テレビモニタに写した画像をデジタルカメラで接写した写真である。３枚の写真は、何れも前記マイクロスコープカメラによって倍率約２００倍で撮影したものである。写真（ａ）及び写真（ｂ）の下方中央付近の黒い部分が触媒体（Ａ）の表面に積層された外殻層に形成された比較的大きな空隙であり、その周囲の白い部分が触媒剤とコロイダルシリカの粒子である。下方の写真（ｃ）によれば、比較的小さな空隙が全体に散見される。このように空隙の大きさは一定ではなく、バラツキがある。尚、写真中の全体に見える島模様はテレビモニタの走査線のモワレ模様であって、触媒体（Ａ）とは無関係である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係る触媒体は、前記のように構成されており、多機能、高性能、耐久性と安定性に富み、且つ、資源の循環型社会の中で生まれた廃ガラスから製造されるガラス発泡体、石炭火力発電所、製鉄所、鉱山などの焼却石炭灰から採取されるフライアッシュから製造される人工ゼオライト及び金属リサイクルの一環として得られる貴金属ないし金属酸化物触媒を組み合わせ使用することによって、資源の有効利用が図られると共に経済的にも優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明にかかる触媒体の一部を拡大した断面を示す模式図である。
【図２】実施例の触媒体と比較例の吸着率の経時変化を示すグラフ図である。
【図３】実施例の触媒体の表面を拡大した図面代用写真である。
【符号の説明】
１：ガラス発泡体、２：細孔、３：触媒剤、４：空隙、５：外殻層

Claims

ガラス発泡体の表面並びにガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔面に、触媒、担体又は触媒を担体に担持した担持触媒の群から選ばれる何れか一種又はこれらを適宜混合した混合物（これらを総称して以下触媒剤と称する）を保有する外殻層が形成されてなり、係る外殻層は、触媒剤と無機接合剤とがガラス発泡体の表面並びに細孔面に、多数の空隙を備えて積層・固定されてなることを特徴とする触媒体。
前記ガラス発泡体の細孔の平均孔径が、０．１〜２．０ｍｍの範囲内にあって、平均開孔率が５０〜１００％の範囲内にあり、且つ、前記触媒剤の平均粒子径が、前記ガラス発泡体に形成された細孔の前記平均孔径の範囲内乃至平均孔径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の触媒体。
前記の触媒が、金属酸化物系触媒、光触媒、低温触媒又は貴金属触媒の群より選ばれる少なくとも何れか一種の触媒からなることを特徴とする請求項１記載の触媒体。
前記の担体がゼオライト又は活性炭の中の少なくとも何れか一種からなることを特徴とする請求項１記載の触媒体。
ガラス発泡体の表面並びにガラス発泡体の表面に開口する多数の細孔面にコロイド状の無機接合剤と触媒剤とを交互に１ないし複数回纏着して積層する工程と、
前記の工程で得られたガラス発泡体を自然乾燥ないし加熱乾燥させる工程と、
を備え、前記のガラス発泡体の表面並びに細孔面に、触媒剤と無機接合剤とが多数の空隙を備えて積層・固定された外殻層が形成されてなる触媒体の製造方法。
前記のコロイド状の無機接合剤がコロイダルシリカであることを特徴とする請求項５記載の触媒体の製造方法。
前記ガラス発泡体の細孔の平均孔径が、０．１〜２．０ｍｍの範囲内にあって、平均開孔率が５０〜１００％の範囲内にあり、且つ、前記触媒剤の平均粒子径が、前記ガラス発泡体に形成された細孔の前記平均孔径の範囲内乃至平均孔径よりも小さいことを特徴とする請求項５記載の触媒体の製造方法。
前記の触媒が、金属酸化物系触媒、光触媒、低温触媒又は貴金属触媒の群より選ばれる少なくとも何れか一種の触媒からなることを特徴とする請求項５記載の触媒体の製造方法。
前記の担体がゼオライト又は活性炭の中の少なくとも何れか一種からなることを特徴とする請求項５記載の触媒体の製造方法。