Catalytic effect of Pt and Ag-loaded -AlO on the oxidation of xylene in air at low temperature under electron-beam irradiation

室温条件電子ビーム照射下におけるキシレン分解に対するPt, Ag担持アルミナの触媒効果

箱田 照幸; 松本 加奈江*; 水野 彰*; 広田 耕一

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

環境材料プロセシング研究グループでは、これまでに電子線と触媒を併用した揮発性有機化合物の無機化技術の開発を進めている。本研究では、Ptをアルミナに担持した熱触媒やAgをアルミナに担持したプラズマ反応との親和性の高い触媒について、熱分解が生じない100Cの温度条件下でキシレンの分解に対する触媒の効果を調べた。具体的には、アルミナ単独の触媒及び金属担持アルミナ触媒について、それぞれの触媒層が、電子線に照射される条件から照射されない条件まで段階的に変化させ、キシレンや生成するCOやCO濃度変化を調べた。その結果、アルミナ単独の場合に比べて、Pt担持アルミナでは電子線に照射される条件において分解活性が低下し、Ag担持アルミナでは電子線に照射されない条件において分解活性が向上できることを見いだした。また、この分解活性の反応機構についても考察した。本研究の結果から、電子線照射と組合せるアルミナ系触媒として、熱触媒であるPt担持触媒は触媒効果が極めて小さく、プラズマ反応触媒であるAg担持触媒がその効果が高いことを明らかにした。

The catalytic effect of Pt/AlO and Ag/AlO on the oxidation of xylene in air was studied at a constant temperature of 373 K, when they were combined with electron-beam (EB)-induced non-thermal plasmas (NTPs). The presence of a catalyst bed was found to enhance the oxidation of the irradiation products of xylene. However, the degree of catalytic oxidation was different depending on the type of loaded metal and the position of the catalyst bed. Compared with a AlO bed, a Pt/AlO bed in the NTP space suppressed oxidation, while an Ag/AlO bed downstream of the NTP space enhanced it. Under low temperature conditions, Pt/AlO was not a suitable catalyst for the oxidation of organics in combination with the NTP process. On the other hand, the Ag/AlO catalyst was a preferable catalyst for the NTP-induced oxidation of organics under such low temperature conditions.