(57)【要約】  空気の中のオゾンを破壊するための方法及び装置が提供される。具体的な実施形態は、複数のプリーツに折り畳まれたフィルタ媒体と、複数のセパレータとを備え、セパレータ及び／又はフィルタ媒体がオゾン分解触媒でコーティングされる微粒子フィルタに、空気を通すことを含む。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリーツに折り畳まれたフィルタ媒体と、２つの面及びプリーツと関連した２つの対向する側縁を有する複数のセパレータとを備え、前記セパレータと前記フィルタ媒体とのうちの１つ又は複数がオゾン分解触媒でコーティングされる、微粒子フィルタ。
【請求項２】
前記セパレータがアルミニウム面を有する、請求項１に記載の微粒子フィルタ。
【請求項３】
前記セパレータが、前記フィルタ媒体のプリーツと直角な方向のプリーツを有する、請求項１に記載の微粒子フィルタ。
【請求項４】
前記オゾン分解触媒が、ホーランダイト、クリプトメレーン、万次郎鉱、バーネス鉱、及びコロナダイトからなる群から選択されるα−ＭｎＯ２を含む、請求項１に記載の微粒子フィルタ。
【請求項５】
前記酸化マンガンがクリプトメレーンである、請求項４に記載の微粒子フィルタ。
【請求項６】
前記クリプトメレーンが、硫酸イオン、塩化物イオン、及び硝酸イオンを実質的に含まない、請求項５に記載の微粒子フィルタ。
【請求項７】
前記フィルタ媒体が、難燃剤組成物をさらに含む、請求項１に記載の微粒子フィルタ。
【請求項８】
プリーツの中に複数のセパレータを挿入することによってプリーツ加工されたフィルタ媒体を形成することと、前記セパレータ及び／又は前記フィルタ媒体のうちの１つ又は複数にオゾン分解触媒を施与することを含む、微粒子フィルタを製造する方法。
【請求項９】
前記オゾン分解触媒が、ホーランダイト、クリプトメレーン、万次郎鉱、バーネス鉱、及びコロナダイトからなる群から選択されたα−ＭｎＯ２を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記酸化マンガンがクリプトメレーンである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記クリプトメレーンが、硫酸イオン、塩化物イオン、及び硝酸イオンを実質的に含まない、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記セパレータがアルミニウム面を有し、前記セパレータが前記フィルタ媒体のプリーツと直角な方向のプリーツを有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記フィルタ媒体に難燃剤組成物を施与することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
空気と流体連通する請求項１から請求項７のいずれか1項に記載の微粒子フィルタを備えるＨＶＡＣユニット。
【請求項１５】
周囲空気を、請求項１から請求項７のいずれか1項に記載の微粒子フィルタに通すことを特徴とする、大気からの空気を処理する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ガスから汚染物質を除去するための方法及び装置に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、空気処理システムで用いるためのオゾン破壊組成物をその上に有する微粒子エアフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾン除去材料を含有するオゾン除去組成物の使用を通じてガスからオゾンの含有量を減少させることが公知である。こうした材料は、例えば、オゾンに触媒作用を及ぼす組成物、オゾン吸着材料又はオゾン吸収材料などを含むことができる。金属表面のような表面をオゾン除去組成物でコーティングして、こうした表面がオゾンを無害な副生成物に変換することなどによってガスからのオゾンの除去を促進できるようにすることも公知である。こうした表面のコーティングは、噴霧、浸漬、ブラッシングなどによって行うことができる。
【０００３】
空気調節装置のような熱交換システムが良く知られている。こうしたシステムで典型的なのは、内部に設置されたファンによってしばしば生じるガス（例えば空気）の流れを受け入れるための入口である。空気の流れは、周囲の空気が冷媒を冷却するように、冷媒を含有する一連のコイルに触れ、冷媒は最終的には住宅又は事業所のような構造体内で典型的に循環する第２の空気の流れの温度を低下させるのに用いられる。
【０００４】
近年、公的機関及び民営機関は、大気中のオゾンレベルを減少させることを約束した。オゾンの減少は、オゾンを含有するガス（例えば大気）の流れを、少なくとも部分的にはガスの流れからオゾンを除去するために組成された組成物と有効に接触するように通過させることによって達成される。幾つかのオゾン除去組成物、特に、オゾン触媒を使用するものは、効果的であるために高温を要求する。結果として、別個の独立した高価なオゾン除去設備が要求される。
【０００５】
オゾンを枯渇させる材料を支持するのに用いられ、且つ大気を通す、多くの従来の多孔質基体が存在する。従来技術の基体は、それらの意図された目的のために機能するが、従来技術の基体に伴う欠点又は制限がある。
【０００６】
公害防止に関する文献の調査は、環境に入る廃ガスの流れを浄化する一般的手法を論じる多くの参考文献を明らかにする。排出されているものとしてあまりに多くの或る汚染物質又は別の汚染物質が検出される場合、ガスの流れの処理又は汚染物質を生成するプロセスの修正のいずれかによって該汚染物質濃度を減少させる措置が講じられる。しかしながら、すでに環境中にある汚染物質を処理するための努力ほとんどなされておらず、環境はそれ自身の自浄系に任されている。
【０００７】
大気中で用いられる現在の周囲空気清浄装置に伴う難点は、それらが、新しい付加的な機器を必要とし、こうした清浄化を達成するためだけに別個に作動されることを要求され得ることである。酸化マンガンは、酸素を生成するオゾンの分解に触媒作用を及ぼすことが公知である。酸素を生成するオゾンの反応に触媒作用を及ぼす、アルファ酸化マンガンを含む多くの市販のタイプのマンガン化合物及び組成物が開示されている。特に、酸素を生成するオゾンの反応に触媒作用を及ぼすために、クリプトメレーンの形態のアルファ酸化マンガンを用いることが公知である。米国特許第６，２１４，３０３号、第６，３７５，９０２号、及び第６，３７５，９０５号は、クリプトメレーンの使用を論じており、それらの全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【０００８】
アルファ酸化マンガンは、Ｏ’Ｙｏｕｎｇ著、Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｍａｎｇａｎｅｓｅ  Ｏｘｉｄｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ、Ｍｏｄｅｒｎ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ、Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  Ｉｎｃ．、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  Ｃｉｔｙ  Ｍｅｅｔｉｎｇに先立つＳｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｚｅｏｌｉｔｅｓ  ａｎｄ  Ｐｉｌｌａｒｅｄ  Ｃｌａｙ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓで発表、１９９１年８月２５〜３０日、ｐｐ．３４８〜、のような参考文献で開示される。こうした材料はまた、Ｏ’Ｙｏｕｎｇ他の米国特許第５，３４０，５６２号でも開示される。加えて、α−ＭｎＯ2の形態は、ＭｃＫｅｎｚｉｅ著、Ｔｈｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｂｉｒｎｅｓｓｉｔｅ，Ｃｒｙｐｔｏｍｅｌａｎｅ，ａｎｄ  Ｓｏｍｅ  Ｏｔｈｅｒ  Ｏｘｉｄｅｓ  ａｎｄ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ  ｏｆ  Ｍａｎｇａｎｅｓｅ、Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ  Ｍａｇａｚｉｎｅ、１９７１年１２月、Ｖｏｌ．３８、ｐｐ．４９３〜５０２で開示される。本発明の目的上、α−ＭｎＯ2は、ホーランダイト（ＢａＭｎ8Ｏ16・ｘＨ2Ｏ）、クリプトメレーン（ＫＭｎ8Ｏ16・ｘＨ2Ｏ）、万次郎鉱（ＮａＭｎ8Ｏ16・ｘＨ2Ｏ）、バーネス鉱（Ｎａ0.3Ｃａ0.1Ｋ0.1）（Ｍｎ4+，Ｍｎ3+）2Ｏ4・１．５Ｈ2Ｏ、及びコロナダイト（ＰｂＭｎ8Ｏ16・ｘＨ2Ｏ）を含むように定義される。Ｏ’Ｙｏｕｎｇは、これらの材料が三次元骨格構造のトンネル構造を有することを開示する（米国特許第５，３４０，５６２号及びＯ’ＹｏｕｎｇのＨｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｍａｎｇａｎｅｓｅ  Ｏｘｉｄｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ。これらの両方は、引用により本明細書に組み入れられる）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，２１４，３０３号
【特許文献２】米国特許第６，３７５，９０２号
【特許文献３】米国特許第６，３７５，９０５号
【特許文献４】米国特許第５，３４０，５６２号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｏ’Ｙｏｕｎｇ著、Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｍａｎｇａｎｅｓｅ  Ｏｘｉｄｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ、Ｍｏｄｅｒｎ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ、Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  Ｉｎｃ．、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  Ｃｉｔｙ  Ｍｅｅｔｉｎｇに先立つＳｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｚｅｏｌｉｔｅｓ  ａｎｄ  Ｐｉｌｌａｒｅｄ  Ｃｌａｙ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓで発表、１９９１年８月２５〜３０日、ｐｐ．３４８〜
【非特許文献２】ＭｃＫｅｎｚｉｅ著、Ｔｈｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｂｉｒｎｅｓｓｉｔｅ，Ｃｒｙｐｔｏｍｅｌａｎｅ，ａｎｄ  Ｓｏｍｅ  Ｏｔｈｅｒ  Ｏｘｉｄｅｓ  ａｎｄ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ  ｏｆ  Ｍａｎｇａｎｅｓｅ、Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ  Ｍａｇａｚｉｎｅ、１９７１年１２月、Ｖｏｌ．３８、ｐｐ．４９３〜５０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
当該技術分野では、圧力の低下、ろ過効率への影響、多大な費用、又は付加的な機器の原因となることなしに汚染物質を減少させるための方法及び装置に対する必要性が残っている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の１つ又は複数の実施形態は、複数のプリーツに折り畳まれたフィルタ媒体と、２つの面及びプリーツと関連した２つの対向する側縁を有する複数のセパレータとを備える微粒子フィルタに関する。セパレータとフィルタ媒体とのうちの１つ又は複数はオゾン分解触媒でコーティングされる。
【００１３】
本発明の付加的な実施形態は、微粒子フィルタを製造する方法に関する。プリーツ加工されたフィルタ媒体は、プリーツの中に複数のセパレータを挿入し、セパレータ及び／又はフィルタ媒体のうちの１つ又は複数にオゾン分解触媒を塗布することによって形成される。
【００１４】
幾つかの実施形態において、セパレータはアルミニウム面を有する。詳細な実施形態において、セパレータは、フィルタ媒体のプリーツと直角な方向のプリーツを有するように加工される。
【００１５】
詳細な実施形態のオゾン分解触媒は酸化マンガンを備える。具体的な実施形態において、酸化マンガンは、ホーランダイト、クリプトメレーン、万次郎鉱、バーネス鉱、及びコロナダイトからなる群から選択されたα−ＭｎＯ2である。より具体的な実施形態において、酸化マンガンはクリプトメレーンである。さらに具体的な実施形態において、クリプトメレーンは、硫酸イオン、塩化物イオン、及び硝酸イオンを実質的に含まない。さらなる具体的な実施形態において、クリプトメレーンは、銅又は酸化銅を実質的に含まない。
【００１６】
幾つかの実施形態において、フィルタ媒体は、難燃剤組成物をさらに備える。
【００１７】
詳細な実施形態によれば、オゾン分解触媒は、フィルタを通過する空気からオゾンを除去するのに効果的である。
【００１８】
本発明のさらなる実施形態は、空気と流体連通する(flow communication)本明細書で説明される微粒子フィルタを備えるＨＶＡＣユニットに関する。本発明のさらなる実施形態は、本明細書で説明される微粒子フィルタに周囲空気を通すことを含む、周囲空気を含む大気からの空気を処理する方法に関する。
【００１９】
詳細な実施形態において、空気は、セパレータと平行な方向に微粒子フィルタを通して流れる。詳細な実施形態において、オゾン分解触媒は、空気中のオゾンを減少させるのに効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１つ又は複数の実施形態に係る微粒子フィルタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
同一出願人による米国特許第５，４２２，３３１号、第６，２１４，３０３号、第６，３７５，９０２号、及び第６，３７５，９０５号は、それらの全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【００２２】
本明細書及び特許請求の範囲における「オゾン分解触媒」、「オゾンを減少させる触媒」、「オゾンを枯渇させる触媒」などの用語は、触媒に触れるオゾンの量を減少させることができるあらゆる組成物のことを指す。オゾン分解触媒は、大気中に存在する汚染物質の不快なものでない（ｎｏｎ−ｏｂｊｅｃｔｉｏｎａｂｌｅ）材料への変換に触媒作用を及ぼすのに有用な組成物を含む。代替的に、オゾン分解触媒は、オゾン及び他の汚染物質を吸着するために用いることができ、吸着後に破壊することができるか、又は後でさらに処理するために保存することができる、吸着組成物を含む。
【００２３】
本明細書及び付属の請求項で用いられる場合の、「周囲空気」という用語は、汚染物質を処理する基体の方に自然に又は意図的に引き込まれる又は押しやられるガスのことを指す。偶発的に又は加熱手段によってのいずれかで加熱又は冷却されている空気を含むことも意図される。
【００２４】
本発明の目的上、α−ＭｎＯ2は、ホーランダイト（ＢａＭｎ8Ｏ16・ｘＨ2Ｏ）、クリプトメレーン（ＫＭｎ8Ｏ16・ｘＨ2Ｏ）、万次郎鉱（ＮａＭｎ8Ｏ16・ｘＨ2Ｏ）、バーネス鉱（Ｎａ0.3Ｃａ0.1Ｋ0.1）（Ｍｎ4+，Ｍｎ3+）2Ｏ4・１．５Ｈ2Ｏ、及びコロナダイト（ＰｂＭｎ8Ｏ16・ｘＨ2Ｏ）を含むように定義される。
【００２５】
図１を参照すると、本発明の１つ又は複数の実施形態は、微粒子フィルタ１０に関係する。微粒子フィルタ１０は、複数のプリーツ１４に折り畳まれたフィルタ媒体１２と、前面１８と後面２０との２つの面を有する複数のセパレータ１６とを備える。セパレータ１６はまた、プリーツ１４と関連した２つの対向する側縁２２及び２４を有する。セパレータ１６とフィルタ媒体１２とのうちの１つ又は複数はオゾン分解触媒でコーティングされる。
【００２６】
具体的な実施形態において、セパレータ１６はアルミニウム面を有する。これらのセパレータ１６は、アルミニウム・コーティングを備えたあらゆる適切な基体で作製することができ、又は実質的にアルミニウムのみで構成することができる。
【００２７】
幾つかの詳細な実施形態において、図１に示すように、セパレータ１６は、フィルタ媒体１２のプリーツ１４と直角な方向のプリーツを有するように加工２６される。
【００２８】
微粒子フィルタ１０は、随意的にフレーム２８内に閉じ込められてもよい。フレーム２８は、限定はされないが、紙ベースの製品、金属製品、及びプラスチックを含む、あらゆる適切な材料で作製することができる。フレーム材料の選定は、微粒子フィルタの剛性及び強度を変化させることができる。より広いフィルタには、より強い及び／又はより硬いフレームが好適であり得る。
【００２９】
本発明の種々の実施形態に係る微粒子フィルタは、居住環境、病院環境、及び産業環境で有用であり得る。フィルタのフレームのサイズは、意図された使用及び環境に依存する。フレーム内のフィルタ媒体のサイズは、プリーツの数、セパレータの厚さ、及びフィルタ媒体の厚さに基づいて変化することができる。家庭での使用に対して、フィルタは、約１インチの典型的な幅をもつフレームを有する。家庭用フレームの長さ及び幅は、家庭用空気処理システムの必要に見合うあらゆるサイズとすることができる。病院環境及び産業環境に対して、フィルタのフレームは、しばしばより厚い。こうしたフィルタの具体的な例は、ＨＥＰＡ（高効率微粒子エア）フィルタを含む。ＨＥＰＡフィルタのための共通のフレームサイズは約３フィート×約６フィート×約６インチである。ここで挙げたフレームサイズは、単なる例であって、本発明の範囲を限定するものとして受け取られるべきではない。
【００３０】
幾つかの詳細な実施形態のオゾン分解触媒は、酸化マンガンを含む。具体的な実施形態の酸化マンガンは、銅及び酸化銅を実質的に含まない。これは、アルミニウムがオゾン分解触媒と接触している場合に有用であり得る。幾つかの詳細な実施形態において、酸化マンガンは、ホーランダイト、クリプトメレーン、万次郎鉱、バーネス鉱、及びコロナダイトからなる群から選択されるα−ＭｎＯ2である。非常に具体的な実施形態において、酸化マンガンはクリプトメレーンである。さらにより具体的な実施形態において、クリプトメレーンは、硫酸イオン、塩化物イオン、及び硝酸イオンを実質的に含まない。
【００３１】
幾つかの実施形態において、フィルタ媒体１２は、約１００から約５００ｍ2／ｇまでの範囲内の表面積を有する。他の実施形態において、フィルタ媒体１２は、約１５０から約４５０ｍ2／ｇまでの範囲内、若しくは約２００から約４００ｍ2／ｇまでの範囲内、又は約２５０から約３５０ｍ2／ｇまでの範囲内の表面積を有する。具体的な実施形態において、フィルタ媒体１２は、約２００から約２５０ｍ2／ｇまでの範囲内の表面積を有する。他の詳細な実施形態において、フィルタ媒体１２は、約５０ｍ2／ｇ、１００ｍ2／ｇ、１５０ｍ2／ｇ、２００ｍ2／ｇ、２５０ｍ2／ｇ、３００ｍ2／ｇ、３５０ｍ2／ｇ、４００ｍ2／ｇ、又は４５０ｍ2／ｇよりも大きい表面積を有する。
【００３２】
幾つかの実施形態において、フィルタ媒体１２はまた、難燃剤組成物を含む。幾つかのオゾンを枯渇させる組成物は、フィルタ媒体と相互作用するときに発火する恐れがある。フィルタ媒体に塗布される難燃剤組成物は、この可能性をなくす又は少なくとも大いに減少させるのに効果的である。適切な難燃剤材料は、ギブサイト、官能基で修飾されたナノ粒子、シリカベースの材料、ポリエステル樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ナノクレイ、カーボンナノチューブ、層状水酸化物、かご型シルセスキオキサンナノ複合材料、及びカーボンナノファイバを含むがこれらに限定されない。
【００３３】
微粒子フィルタ及びこれに関連した方法は、種々の産業及び用途で有用である。こうした産業及び用途の例は、超小型電子技術、家庭、製薬産業、化学産業、及びバイオ産業、核設備の換気、廃棄物焼却炉、病院（手術室及び緊急処置室）、食品産業、自動車産業、表面加工、ナノ材料、宇宙産業、軍事用途、発電所、及び映画館を含むがこれらに限定されない。
【００３４】
本発明の実施形態は、特に航空宇宙産業で役に立つ可能性がある。空気処理システムの重量は、航空宇宙用途では大きな関心事であり、フィルタ機能とオゾン分解機能を単一のユニットに組み合わせることにより、こうした装置に関連した重量の重荷を減少させる。幾つかの詳細な航空宇宙用途は、飛行機上の機室微粒子フィルタを含むがこれらに限定されない。
【００３５】
本発明のさらなる実施形態は、微粒子フィルタを製造する方法に関する。方法は、プリーツの中に複数のセパレータを挿入することによってプリーツ加工されたフィルタ媒体を形成することと、セパレータ及びフィルタ媒体のうちの１つ又は複数にオゾン分解触媒を塗布することを含む。オゾン分解触媒は、セパレータがプリーツの中に挿入される前に又は挿入された後で塗布することができる。実際には、触媒は、フィルタ媒体又はセパレータのいずれかに付加することができる。セパレータに塗布されるとき、触媒は、セパレータのいずれかの側又は両側に塗布することができる。幾つかの詳細な実施形態において、セパレータはまた、図１に示すように、フィルタ媒体のプリーツと直角な方向のプリーツを有するように加工される。
【００３６】
本発明のさらなる実施形態は、空気の流れと流体連通する前述の微粒子フィルタを備えるＨＶＡＣユニットに関する。詳細な実施形態において、空気は、セパレータと平行な方向に微粒子フィルタを通して流れる。
【００３７】
本発明のまたさらなる実施形態は、周囲空気を含む大気を処理する方法に関する。方法は、前述の微粒子フィルタに空気を通すことを含む。具体的な実施形態において、空気は、セパレータと平行な方向に微粒子フィルタを通過する。そうすることで、空気は、セパレータとフィルタ媒体との両方と接触している状態でより多くの時間を費やす。
【００３８】
汚染物質の無害な化合物又はあまり有害でない化合物への変換を支援することができる、触媒組成物を用いることができる。有用な触媒組成物は、酸素を生成するオゾンの反応に触媒作用を及ぼす組成物を含む。これらの触媒組成物はまた、一酸化炭素と反応して二酸化炭素を生成し、及び／又は炭化水素と反応して水と二酸化炭素を生成することができてもよい。具体的な実施形態において、触媒は、オゾンと一酸化炭素との両方、又はオゾン、一酸化炭素、及び炭化水素の反応に触媒作用を及ぼすことができる。
【００３９】
オゾン触媒
オゾンを処理するのに有用な触媒組成物は、Ｍｎ2Ｏ3及びＭｎＯ2のような酸化物を含むマンガン化合物を備える組成物を含み、この場合、α−ＭｎＯ2を備える具体的な組成物はクリプトメレーンである。他の有用な組成物は、ＭｎＯ2とＣｕＯとの混合物、ホプカライト（ＣｕＯとＭｎＯ2を含有する）、Ｃａｒｕｌｉｔｅ（商標）（ＭｎＯ2、ＣｕＯ、及びＡｌ2Ｏ3を含有し、Ｃａｒｕｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．によって販売されている）を含むがこれらに限定されない。
【００４０】
幾つかの具体的な実施形態において、組成物は、触媒作用上効果的な量のパラジウム成分がその上に分散される、耐火性金属酸化物担体を備え、さらにより具体的な実施形態において、マンガン成分も含む。
【００４１】
な具体的な実施形態は、共沈したジルコニア及び酸化マンガンの担体上に貴金属成分を備える触媒を有する。この共沈した担体の使用は、オゾンを処理するのに白金成分が用いられることを可能にするのに特に効果的であることが見出されている。また別の具体的な実施形態は、炭素、炭素上に担持されたパラジウム又は白金、二酸化マンガン、Ｃａｒｕｌｉｔｅ（商標）及び／又はホプカライトを備える。別の具体的な実施形態は、アルミナのような耐火性酸化物上に担持されたマンガンを用いる。
【００４２】
オゾン及び一酸化炭素触媒
オゾンと一酸化炭素との両方を処理することができる有用な触媒は、貴金属成分がその上に分散される、耐火性金属酸化物担体のような担体を備える。耐火性酸化物担体は、セリア、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、及びそれらの混合物からなる群から選択された担体成分を含むことができる。
【００４３】
貴金属触媒成分のための担体として同じく有用なのは、ジルコニアと酸化マンガンとの共沈物である。詳細な実施形態において、この担体は白金成分と共に用いられ、触媒は還元された形態である。この単一の触媒は、オゾンと一酸化炭素との両方を効果的に処理することが見出されている。他の有用な貴金属成分は、パラジウム、且つまた好ましいパラジウムを伴う白金成分から選択された貴金属成分からなる。セリア担体とパラジウム成分との組合せは、結果としてオゾンと一酸化炭素との両方を処理するための効果的な触媒をもたらす。
【００４４】
オゾンと一酸化炭素との両方を処理する他の有用な触媒は、白金族成分（白金成分、パラジウム成分、若しくはチタニア上の又はジルコニアとシリカとの組合せ上の白金成分）を含む。オゾンを酸素に及び一酸化炭素を二酸化炭素に変換することができる他の有用な組成物は、炭素上に又は二酸化マンガンを含む担体上に担持された白金成分を含む。詳細な実施形態において、触媒は還元されている。
【００４５】
オゾン、一酸化炭素、及び炭化水素触媒
オゾン、一酸化炭素、及び炭化水素、典型的には低分子量オレフィン（Ｃ2〜約Ｃ20）、及び典型的にはＣ2〜Ｃ8モノ−オレフィン、並びに列挙されたような部分的に酸化された炭化水素を処理することができる有用な触媒は、貴金属成分がその上に分散される担体を備える。具体的な実施形態において、担体は、セリア、アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びそれらの混合物からなる群から選択された担体成分を含むことができる耐火性金属酸化物である。より具体的な実施形態において、耐火性金属酸化物担体はチタニアである。
【００４６】
有用な貴金属成分は、パラジウムと白金成分を含む白金族成分から選択された貴金属成分からなる。詳細な実施形態において、貴金属成分は白金である。チタニア担体と白金成分との組合せは、結果として、オゾンと、一酸化炭素と、低分子量気体オレフィン化合物とを処理するための効果的な触媒をもたらすことが見出されている。詳細な実施形態において、白金族成分は、適切な還元剤で還元される。
【００４７】
オゾンを酸素に、一酸化炭素を二酸化炭素に、及び炭化水素を二酸化炭素に変換することができる他の有用な組成物は、炭素上に担持された白金成分、二酸化マンガンを備える担体、又は酸化マンガンとジルコニアとの共沈物を備える担体を含む。具体的な実施形態の触媒は還元されている。
【００４８】
上記の組成物は、少なくとも１つの大気と接触する表面にコーティングすることによって塗布することができる。特に有用な組成物は、周囲条件又は周囲作動条件でオゾン、一酸化炭素、及び／又は不飽和低分子量オレフィン化合物の分解に触媒作用を及ぼす。周囲条件は、大気の条件である。周囲作動条件とは、オゾンを減少させる組成物の加熱に向けられる付加的なエネルギーの使用なしに通常の作動中に空気と接触する表面の温度のような条件を意味し、詳細な実施形態において、触媒は、約５℃〜約３０℃の温度範囲にわたって効果的である。
【００４９】
説明された種々の触媒組成物は、組み合わせることができ、組み合わされたコーティングは、フィルタ媒体及び／又はセパレータに塗布される。加えて、異なる触媒組成物をフィルタ媒体とセパレータに塗布することができる。
【００５０】
この発明は、好ましい実施形態に重点を置いて説明されているが、好ましい装置及び方法における変形が用いられてもよいこと、及び本発明が本明細書で具体的に説明されたものとは別様に実施されてもよいことを意図されることが、当該技術分野の当業者には明らかであろう。したがって、この発明は、以下の請求項によって定義される、本発明の精神及び範囲内に包含されるすべての修正を含む。
【図１】
2013501615.tif 000003
【国際調査報告】
2013501615.tif 000004
2013501615.tif 000005