2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of respirator cartridge of organic solvent vapors in the working environment using adsorbents with thermally spraying titanium oxide photocatalyst
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26460815
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
保利 一 産業医科大学, 産業保健学部, 教授 (70140902)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田尾 徹 産業医科大学, 産業保健学部, 講師 (90212901)
樋上 光雄 産業医科大学, 産業保健学部, 助教 (40588521)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光触媒 / シリカゲル / 溶射 / 防毒マスク吸収缶 / メタノール / 破過時間 / 酸化チタン / 空気清浄装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機ガス用防毒マスクの吸収缶には活性炭が充填されているが，メタノールについては活性炭との吸着親和性が極端に弱いため，十分に防護することができない．メタノールの吸着材としてはシリカゲルが適しているが，それでも破過時間は不十分である．そこで，シリカゲルに光触媒を溶射することにより，吸着と触媒による分解の複合効果により，メタノールに対する破過時間が長く，実用可能な吸収缶を開発することを目的とした．
昨年度までの研究で，光触媒の分解速度が比較的小さいことが分かったため，分解を促進させる方法として，出口の試料空気の一部を還流し，循環させる方法について検討した．流量30 L/minで，循環流量を変えて破過曲線の変化を調べたが，大きな変化はなかった．そこで，流量を低くして，接触時間を長くすることにより，分解を促進させる方法を考えた．メタノール濃度300ppmを含む空気を流量3L/minで通じると，出口の濃度は入口よりも約50ppm低い濃度で安定し，このことから，本装置における光触媒のメタノール分解速度定数が0.11[1/s]であることがわかった．また，高湿度ほど破過を開始する時間は短くなったが，平衡状態の濃度には相対湿度の影響はほとんど認められなかった．また，シリカゲルに吸着したメタノールは，光照射しながら乾燥空気を一晩通じることによりほぼ完全に脱着され，再生されることが確認された．
以上の結果から，本研究で用いた光触媒溶射シリカゲルのメタノールの分解速度は期待したよりも小さく，防毒マスクに使用するには能力が不十分であることが示された．ただし，分解速度定数が定量的に把握できたため，防毒マスクではなく，空気清浄装置としての利用は可能と考えられる．そこで，今後は屋外排気が困難な作業場における空気清浄装置として光触媒溶射シリカゲルを利用する方法を検討する予定である．
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