Role of metals loaded on a TiO Surface in the oxidation of xylene in air using an electron beam irradiation/catalytic process

電子ビーム触媒併用プロセスを用いた空気中キシレンの酸化におけるTiO担持金属の役割

箱田 照幸; 松本 加奈江*; 水野 彰*; 広田 耕一

Hakoda, Teruyuki; Matsumoto, Kanae*; Mizuno, Akira*; Hirota, Koichi

当グループでは空気中の揮発性有機化合物(VOC)を電子ビーム照射により効率よく酸化分解するために、触媒を併用したVOC分解処理技術の開発を進めている。これまでに、この併用触媒の一つとして光触媒であるTiOが有効であり、さらにこれに電子親和力の大きなAgやPtなどの金属を担持することによりこのVOCの酸化分解が促進することがわかっている。本研究では、空気中キシレンの電子ビーム分解に、TiOやAg, Pt, AuやMnを担持したTiOを併用し、その結果を比較することによりVOC酸化分解促進における担持金属の役割を調べた。その結果、電子ビームが直接触媒表面に入射せずに、照射後のガスが到達する位置にAg担持TiOを設置した場合のVOC酸化促進効果が最も大きく、この効果はAgがオゾンを分解して活性酸素を生成する効果と有機物の吸着能力を向上させる効果の2つの効果の相乗効果として引き起こされることを明らかにした。

Catalytic oxidation of xylene in air was performed under electron beam (EB) irradiation using pure TiO as well as TiO loaded with Ag, Pt, Au, and Mn to clarify the role of loaded metal in the enhancement of oxidation of xylene and its irradiation byproducts to CO in EB-induced non-thermal plasma. EB irradiation experiments were performed with the catalyst bed placed in both irradiated and non-irradiated spaces. The highest conversion percentage of decomposed xylene to CO was obtained by irradiation/catalytic oxidation using an Ag/TiO bed placed in a non-irradiated space. The greater enhancement of CO production on an Ag/TiO pellet surface compared to that on other metal-loaded TiO pellet surfaces was due to the synergetic effect of strong adsorption of the byproducts on the Ag loaded on TiO and production of active oxygen from decomposition of O in the presence of Ag.