(57)【要約】【課題】低コストで、かつ、より低い温度でＶＯＣの酸化分解ができ、省エネルギー化が可能な揮発性有機化合物分解用触媒と揮発性有機化合物の分解方法を提供する。【解決手段】セリウム酸化物およびコバルト酸化物を含むこととする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セリウム酸化物およびコバルト酸化物を含むことを特徴とする揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項２】
セリウムおよびコバルトの複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項３】
セリウム塩およびコバルト塩を含む水溶液にアルカリを添加して生成した沈殿物を焼成したものであることを特徴とする請求項２に記載の揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項４】
セリウムの炭酸塩およびコバルトの炭酸塩の混合物を焼成したものであることを特徴とする請求項２に記載の揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項５】
さらに銅酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項６】
セリウム、コバルトおよび銅の複合酸化物であることを特徴とする請求項５に記載の揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項７】
セリウム塩およびコバルト塩を含む水溶液にアルカリを添加して沈殿物を生成させた後、前記水溶液に銅塩を添加し次いでアルカリを添加してさらに沈殿物を生成させ、これら沈殿物を焼成したものであることを特徴とする請求項６に記載の揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項８】
セリウムの炭酸塩、コバルトの炭酸塩および銅の炭酸塩の混合物を焼成したものであることを特徴とする請求項６に記載の揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項９】
表面積が３ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物分解用触媒。
【請求項１０】
揮発性有機化合物を含む気相に、請求項１から９のいずれかの触媒を接触させ、加熱により揮発性有機化合物を酸化分解することを特徴とする揮発性有機化合物の分解方法。
【請求項１１】
光照射下で揮発性有機化合物を酸化分解することを特徴とする請求項１０に記載の揮発性有機化合物の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機化合物分解用触媒と揮発性有機化合物の分解方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気汚染防止法が改正され、塗装工場や印刷工場などから排出される揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の排出規制が導入された。ＶＯＣを排出する各工場施設には、ＶＯＣ処理装置の整備がより重要性を増し、さらにより高性能な処理技術の開発が進められている。従来、ＶＯＣの処理技術として、貴金属担持触媒を用いてＶＯＣを酸化分解する処理技術が知られている。しかしながら、このものはアルミナなどの金属酸化物の高表面積担体に白金やパラジウムなどの貴金属を活性成分として担持させるため、コスト高になるという問題があった。そこで、より低コストな触媒として酸化セリウム（ＣｅＯ２）を用いたＶＯＣの処理技術（例えば、特許文献１参照）や酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）を用いたＶＯＣの処理技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、触媒として酸化セリウム（ＣｅＯ２）を用いてＶＯＣの一つであるトルエンを酸化分解させると、２００℃〜２５０℃程度でトルエンを酸化分解させることができるが、その温度域でのトルエン転化率は十分でなく、完全にトルエンを酸化分解させるためには少なくとも３５０℃程度まで加熱する必要があり、過大な熱エネルギーが必要であった。これは、トルエン転化率９０−９５％までの分解速度は速いが、最後の残りの５−１０％の分解速度が遅くなっていることを示している。また、触媒として酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）を用いた場合、２００℃〜２７０℃程度の温度範囲においてはトルエンをほとんど酸化分解させることができず、完全にトルエンを酸化分解させるためには少なくとも３００℃程度の高い温度まで加熱する必要があった。
【０００５】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、低コストで、かつ、より低い温度でＶＯＣの酸化分解ができ、省エネルギー化が可能な揮発性有機化合物分解用触媒と揮発性有機化合物の分解方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【０００７】
第１に、本発明の揮発性有機化合物分解用触媒は、セリウム酸化物およびコバルト酸化物を含む。
【０００８】
第２に、上記第１の発明は、セリウムおよびコバルトの複合酸化物である。
【０００９】
第３に、上記第２の発明は、セリウム塩およびコバルト塩を含む水溶液にアルカリを添加して生成した沈殿物を焼成したものである。
【００１０】
第４に、上記第１の発明は、セリウムの炭酸塩およびコバルトの炭酸塩の混合物を焼成したものである。
【００１１】
第５に、上記第１の発明は、さらに銅酸化物を含む。
【００１２】
第６に、上記第５の発明は、セリウム、コバルトおよび銅の複合酸化物である。
【００１３】
第７に、上記第６の発明は、セリウム塩およびコバルト塩を含む水溶液にアルカリを添加して沈殿物を生成させた後、前記水溶液に銅塩を添加し次いでアルカリを添加してさらに沈殿物を生成させ、これら沈殿物を焼成したものである。
【００１４】
第８に、上記第６の発明は、セリウムの炭酸塩、コバルトの炭酸塩および銅の炭酸塩の混合物を焼成したものである。
第９に、上記第１から第８の発明は、表面積が３ｍ２／ｇ以上である。
【００１５】
第１０に、本発明の揮発性有機化合物の分解方法は、揮発性有機化合物を含む気相に、上記第１の発明から第９の発明のいずれかの触媒を接触させ、加熱により揮発性有機化合物を酸化分解する。
【００１６】
第１１に、上記第１０の発明において、光照射下で揮発性有機化合物を酸化分解する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、従来、揮発性有機化合物分解用触媒として用いられている貴金属担持触媒よりも材料コストを抑え、より低い温度で揮発性有機化合物を分解することができる。しかも本発明の揮発性有機化合物分解用触媒は、光エネルギーを熱エネルギーへと変換する能力も優れている。揮発性有機化合物の酸化分解の反応系の加熱の熱源として電気エネルギーが用いられるが、太陽光などの光照射下で行うことにより、電気エネルギーの使用をより低減し、環境への負荷をより軽減できる。
【００１８】
以上の効果は、銅酸化物を触媒に用いることで、より顕著な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１で用いたトルエンの分解装置の概要図である。
【図２】実施例１において反応管の温度変化に対するトルエンの転化率を示した図である。
【図３】実施例１において反応管の温度とヒーター内部の温度関係を示した図である。
【図４】実施例２においてＣｅ／Ｃｏ複合酸化物にＣｕＯが所定の割合で添加されている触媒およびＣｕＯ単体を用いてトルエンの分解実験を行った結果である。
【図５】反応温度に対するトルエン転化率と二酸化炭素（トルエンの完全分解）の収率を示す図であり、（ａ）は炭酸塩分解によって調製したＣｕ−Ｃｅ−Ｃｏ酸化物（Ｃｕ：Ｃｅ：Ｃｏ＝１０：４５：４５ｍｏｌ％）を用いたときの収率を示し、（ｂ）は炭酸塩分解によって調製したＣｅ−Ｃｏ酸化物（Ｃｅ：Ｃｏ＝５０：５０ｍｏｌ％）を用いたときの収率を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は前記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２１】
本発明の触媒は、トルエン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、ベンゼン、キシレン、酢酸エチル等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に対して良好な分解活性を有する揮発性有機化合物分解用触媒であり、このものはセリウム酸化物およびコバルト酸化物を触媒活性成分として含むものであればよい。例えば、公知の又は市販品の酸化セリウム（ＣｅＯ２）単体と酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）単体とをそれぞれ任意の割合で混合した混合体（以下、物理的混合体ともいう）や、両者を化学的に接着して両者の粒子間距離を近づけた複合体、例えば、セリウムとコバルトの複合酸化物（ＣｅＣｏＯ）（以下、化学的混合体ともいう）を例示することができる。
【００２２】
揮発性有機化合物分解用触媒におけるセリウムとコバルトの比率は、特に限定されるものではない。例えば、物理的混合体の場合、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）の重量比（ＣｅＯ２／Ｃｏ３Ｏ４）が、１／１０〜１０／１が好ましく、中でも１／３〜３／１、特に１／２〜２／１の比率であることが好ましい。揮発性有機化合物分解用触媒におけるセリウムとコバルトのモル比（Ｃe／Ｃo）では、２０／１〜１／５が好ましく、中でも６／１〜２／３、特に４／１〜１／２の比率であることが好ましい。後述する実施例では、セリウムとコバルト元素の比率がモル比でＣｅ／Ｃｏ＝２／１の場合に、より低い温度で揮発性有機化合物を分解することができ、しかも光エネルギーを熱エネルギーへと変換する能力も高くなるなどの優れた効果を示すことを確認している。
【００２３】
上記触媒において、セリウムとコバルトの複合酸化物（ＣｅＣｏＯ）の触媒は、共沈法によって得ることができる。例えば、セリウム塩とコバルト塩を含む水溶液を調製し、アルカリを添加して沈殿物を生成させ、この沈殿物を焼成することによって得ることができる。セリウム塩やコバルト塩は、例えば、セリウムやコバルトの塩化物、または硝酸塩や硫酸塩もしくはこれらの水和物等を挙げることができる。アルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムや水酸化アンモニウム溶液等を挙げることができる。１次粒子の粒径をより小さくし、また調製後の試料に不純物が残らないようにするという観点から水酸化アンモニウム溶液を用いることが好ましい。沈殿物を生成させるための水溶液のｐＨとしては、７〜１２、好ましくは８〜１０である。水溶液を好ましくは１時間〜６時間攪拌しながら沈殿物を熟成し、その後、水溶液から沈殿物を分離して乾燥し、空気中で焼成する。乾燥温度は好ましくは５０℃〜１２０℃であり、焼成温度は好ましくは３００℃〜８００℃、より好ましくは４００℃〜６００℃である。焼成時間は好ましくは１時間〜８時間、より好ましくは３時間〜６時間である。
【００２４】
また、セリウムとコバルトの複合酸化物（ＣｅＣｏＯ）の触媒は、炭酸塩分解によって得ることができる。例えば、セリウムの炭酸塩とコバルトの炭酸塩の混合粉末を２５０℃〜８００℃の温度で３時間〜６時間焼成することによって得る。この方法によって得た触媒は共沈法によって得た触媒と比べて、より低い温度で揮発性有機化合物を分解することができる。また、共沈法によって得た触媒と比べて表面積が増大する傾向にある。
【００２５】
本発明の触媒は、さらにＣｕＯ、ＣｕＯ２などの銅酸化物を触媒活性成分として含んでいてもよい。銅酸化物を含有させることにより、さらに低い温度で揮発性有機化合物を分解することができ、しかも光エネルギーを熱エネルギーへと変換する能力もより高くすることができる。
【００２６】
銅酸化物は公知のもの又は市販品を用いることができ、この銅酸化物をセリウム酸化物とコバルト酸化物ともに物理的に混合したものを触媒としてもよいし、セリウムとコバルトの複合酸化物（ＣｅＣｏＯ）に銅酸化物を添加したものや、セリウム、コバルトおよび銅の複合酸化物の化学的混合体を触媒としてもよい。本発明の触媒における銅酸化物の含有比は特に制限されるものではないが、上記効果をより高める観点から、好ましくは触媒全体中１〜５０重量％（５〜７１ｍｏｌ％）の割合、より好ましくは１〜１０重量％（５〜３３ｍｏｌ％）の割合で含有されることが好ましい。
【００２７】
セリウム、コバルトおよび銅の複合酸化物（ＣｅＣｏＯ・ＣｕＯ）の触媒は、上述したセリウムとコバルトの複合酸化物の触媒の製造方法において、セリウム塩とコバルト塩を含む水溶液にアルカリを添加して沈殿物を生成させた後、その水溶液に銅塩を添加し次いでアルカリを添加してさらに沈殿物を生成させ、これら生成した沈殿物を焼成することによって得ることができる。銅塩は、例えば、銅の硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩やこれらの水和物、あるいは銅の塩化物等を挙げることができる。銅塩の添加後に添加されるアルカリは、セリウム塩とコバルト塩を含む水溶液に添加されるアルカリと同様のものが考慮され、好ましくは水酸化アンモニウム溶液を用いる。そして、銅塩の添加後にアルカリを添加して沈殿物を生成させるための水溶液のｐＨも上記と同様に、７〜１２、好ましくは８〜１０にする。その後、水溶液を好ましくは１時間〜６時間攪拌しながら沈殿物を熟成し、次いで水溶液から沈殿物を分離して乾燥し、空気中で焼成する。乾燥温度、焼成温度、焼成時間は、上記の条件と同様である。
【００２８】
セリウム、コバルトおよび銅の複合酸化物（ＣｅＣｏＯ・ＣｕＯ）の触媒は上記共沈法による製造方法以外にも炭酸塩分解によって得ることができる。例えば、セリウムの炭酸塩、コバルトの炭酸塩および銅の炭酸塩の混合粉末を２５０℃〜８００℃の温度で３時間〜６時間焼成することによって得る。この方法によって得た触媒は、セリウムとコバルトの複合酸化物（ＣｅＣｏＯ）の触媒と同様、共沈法によって得た触媒と比べて、より低い温度で揮発性有機化合物を分解することができる。また、共沈法によって得た触媒と比べて表面積が増大する傾向にある。
【００２９】
本発明の触媒は、ＢＥＴ法で表面積３ｍ２／ｇ以上のものとすることができる。触媒活性の観点から、好ましくは９ｍ２／ｇ以上、さらに好ましくは９０ｍ２／ｇ以上である。上限値は特に限定されないが、触媒の調製方法を考慮すると、実際上２００ｍ２／ｇ程度である。化学的混合体の方が物理的混合体と比較して表面積が大きい触媒を得ることができる。また、化学的混合体のなかでもその調製方法によって表面積が変わり、より大きな表面積の触媒を得るために炭酸塩分解によって触媒を調製することが考慮される。
【００３０】
本発明の触媒の形状は特に限定されるものではなく、粉状や顆粒状であってもよいし、プレス成形や造粒法などの公知の方法で所望の形状に成形した成形体、さらにその成形体の粉砕したものであってもよい。触媒の大きさも特に制限されるものではなく、例えば、粉状の場合、１次粒子か２次粒子かを問わず平均粒径０．１μｍ〜６００μｍ程度の範囲のもの、顆粒状の場合には、平均粒径３００μｍ〜６００μｍ程度の範囲のものを用いることができる。また、本発明の触媒は、ゼオライト等の担体に含浸担持する方法等によって担持させたものであってもよい。
【００３１】
本発明の触媒を用いて気相中に含まれるＶＯＣを酸化分解するには、ＶＯＣを含む酸素含有ガスを１５０℃〜３５０℃、好ましくは２００℃〜３００℃で本発明の触媒と接触させればよい。この場合の触媒床の方式は、固定床、流動床等の各種の方式が採用され、特に制限されるものではない。
【００３２】
本発明の触媒は高い触媒活性を有し、従来のものに比べてより低い温度でＶＯＣを分解することができる。例えば、後述する実施例では、トルエンを完全に分解することができる温度が従来の触媒が３００℃以上であったのに対し、本発明の触媒では２８０℃以下の温度であることを確認している。また、１００ｐｐｍ〜３００ｐｐｍという低濃度のＶＯＣを分解することも可能である。さらに本発明の触媒は、光エネルギーを熱エネルギーへと変換する能力も優れている。ＶＯＣ酸化分解は上記した温度で行われ、その場合の反応系の加熱の熱源として電気炉等の電気エネルギーが用いられるが、太陽光等を利用して光照射下でＶＯＣの酸化分解を行うことで、光エネルギーを熱エネルギーに変換し、電気炉による電気エネルギーの使用をより低減し、環境への負荷をより軽減することができる。
【００３３】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００３４】
＜実施例１＞
＜１＞  触媒の製造
触媒Ａ（酸化セリウムと酸化コバルトとの物理的混合体）の製造
市販品の酸化セリウム（ＣｅＯ２）単体と酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）単体をそれぞれ重量比１：１（モル比でセリウム／コバルト＝２／１）で混合したものを触媒Ａとした。
【００３５】
触媒Ｂ（セリウムとコバルトの複合酸化物（酸化セリウムと酸化コバルトとの化学的混合体）の製造
最終的に得られるセリウムとコバルトのモル比が２：１になるように硝酸セリウム六水和物（Ｃｅ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ）と硝酸コバルト六水和物（Ｃｏ（ＮＯ３）・６Ｈ２Ｏ）を混合し、蒸留水中に溶かした。その水溶液のｐＨをアルカリ側にシフトさせて沈殿物を生じさせるために水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）溶液（２８％）５００μｌを１ｈおきに加えて合計６ｈ攪拌した。その際、水溶液のｐＨを８に保った。その後、濾過・洗浄して集めた沈殿物を５００℃で５時間空気中で焼成し、触媒Ｂを得た。
【００３６】
触媒Ｃ（セリウム、コバルトおよび銅の複合酸化物（酸化セリウム、酸化コバルトおよび酸化銅（ＣｕＯ）との化学的混合体）の製造
セリウムとコバルトのモル比が２：１になるように硝酸セリウム六水和物（Ｃｅ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ）と硝酸コバルト六水和物（Ｃｏ（ＮＯ３）・６Ｈ２Ｏ）を混合し、蒸留水中に溶かした。その水溶液のｐＨをアルカリ側にシフトさせて沈殿物を生じさせるために水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）溶液（２８％）５００μｌを１ｈおきに加えて合計６ｈ攪拌した。その際、水溶液のｐＨを８に保った。次いで、硝酸銅六水和物（Ｃｕ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ）を加え、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）溶液（２８％）を適量追加してｐＨを８に保ち１ｈ攪拌した。その後、濾過・洗浄して集めた沈殿物を５００℃で５時間空気中で焼成し、触媒Ｃを得た。最終的に得られたＣｕ−Ｃｅ−Ｃｏ酸化物（触媒Ｃ）の元素比は、モル比でおよそＣｕ：Ｃｏ：Ｃｅ＝３３：４７：２３である。
＜２＞  トルエンの分解
まず、トルエンの分解装置について説明する。
【００３７】
トルエンの分解は、図１に示す装置を用いて行った。この装置では、触媒を収納するパイレックス（登録商標）ガラス製の反応管にトルエン３００ｐｐｍを含むＨｅ，Ｎ２，Ｏ２（６：１：１）混合ガスを送り込んで前記反応管内の触媒と混合ガスを接触させ、反応管を通過したガスの成分をＦＩＤ式ガスクロマトグラフで分析できるようになっている。反応管の周囲には、反応管に向けて光照射するキセノンランプ（イノテックス製）と反応管を加熱するヒーターが設置されている。また、反応管の表面とヒーター内部に温度計が設置され、反応管とヒーターの温度が検出できるようになっている。
【００３８】
次に、トルエンの分解実験について説明する。
【００３９】
上記のように得られた触媒Ａに圧力をかけてペレット状に成型した後、それを砕いてふるいで一定量の粒子径（約５００μｍ）にそろえ、その触媒１．０ｇを反応管にガスがスムーズに流れるように適量の不活性シリカ砂とよく混合して詰めた。次いでトルエンを含む混合ガスを反応管に毎分３００ｍｌ程度流し、反応管を通過した後のガスの成分をガスクロマトグラフで分析し、トルエンの濃度を求めた。その際、キセノンランプ３００Ｗで反応管を光照射するとともに、反応管の表面に設置した温度計で検出される温度に応じてヒーターで反応管を加熱した。その結果を図２−３に示す。
【００４０】
触媒Ｂ、触媒Ｃについても上記触媒Ａと同様にしてトルエンの分解実験を行った。さらに酸化セリウム（ＣｅＯ２）単体、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）単体についても、それぞれ触媒Ｄ、触媒Ｅとして上記触媒Ａと同様にしてトルエンの分解実験を行った。
【００４１】
図２の結果から、酸化セリウムと酸化コバルトを含む触媒は酸化セリウム単体や酸化コバルト単体よりもトルエンが１００％転化するときの温度が下がっていることがわかる。トルエンの１００％転化時の温度は触媒Ｄで約３５０℃、触媒Ｅで約３００℃、触媒Ａで約２８０℃であった。このことから、酸化セリウムと酸化コバルトが混合によってうまく相互作用して、トルエン分解を助けていると考えられる。そして化学的に複合させた触媒Ｂのトルエン１００％転化時の温度はさらに温度が下がって約２５０℃となり、また２００℃〜２３０℃程度の比較的低温度域におけるトルエンの転化率も向上していることが確認できた。さらに酸化銅を複合させた触媒Ｃのトルエン１００％転化時の温度は約２４０℃となり、使用した触媒の中で最も低い温度となった。また、２００℃〜２３０℃程度の温度域におけるトルエンの転化率も、使用した触媒の中で最も高いことが確認できた。
【００４２】
図３は、反応管の温度とヒーター内部の温度の関係を示している。この図は、実線で示す対角線ａよりも上側の領域になるほど、触媒の、光照射による光エネルギーを熱エネルギーに変換する能力が高くなり、ヒーターの温度（外部電圧）をそれほどかけなくても反応管の温度をより高くできることを示している。この図３の結果から、触媒の光エネルギーから熱エネルギーへの変換能力は、酸化銅を複合させた触媒Ｃが最も高くなることが確認できた。
＜実施例２＞
Ｃｅ／Ｃｏ複合酸化物（ＣｅＣｏＯ）にＣｕＯが所定の割合（０重量％（０ｍｏｌ％），１重量％（５ｍｏｌ％），１０重量％（３３ｍｏｌ％），５０重量％（７１ｍｏｌ％），１００重量％（１００ｍｏｌ％））で添加されている触媒およびＣｕＯ単体（図４中ではＣｕＯ１００％と表記）を用いてトルエンの分解実験を行った。これらの触媒は実施例１の触媒Ｃと同様の方法で製造した。なお、図４に示した各触媒の単位は重量％である。
【００４３】
結果を図４に示す。
【００４４】
図４の結果から、触媒全体中、ＣｕＯが１〜１０重量％（５〜３３ｍｏｌ％）の割合で添加されている触媒のトルエンの分解活性が高くなる傾向にあることを確認できた。
＜実施例３＞
市販品の酸化セリウム（ＣｅＯ２）単体、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）単体、およびこれらの物理的混合体、さらに、セリウムとコバルトの複合酸化物（表１ではＣｅ−Ｃｏ酸化物と表記している）、セリウム、コバルトおよび銅の複合酸化物（表１ではＣｕ−Ｃｅ−Ｃｏ酸化物と表記している）等の各種触媒についてトルエン分解実験を行い、１００％トルエン転化到達に必要な最低温度（℃）を測定した。また各触媒の表面積を測定した。その結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2010094671.tif 000002
【００４６】
共沈法によるＣｅ−Ｃｏ酸化物およびＣｕ−Ｃｅ−Ｃｏ酸化物の調製方法はそれぞれ、実施例１における触媒Ｂおよび触媒Ｃと同様である。炭酸塩分解によるＣｅ−Ｃｏ酸化物およびＣｕ−Ｃｅ−Ｃｏ酸化物の調製方法は、以下の通りである。
＜炭酸塩分解によるＣｅ−Ｃｏ酸化物の調製方法＞
目的のＣｏとＣｅの比になるように測り取った市販（関東化学から購入）の試薬である塩基性炭酸コバルト２ＣｏＣＯ３・３Ｃｏ（ＯＨ）２・４Ｈ２Ｏと炭酸セリウムＣｅ２（ＣＯ３）３・８Ｈ２Ｏ粉末を物理的に混合し、その混合物を空気中３００度で５時間焼成した。
＜炭酸塩分解によるＣｕ−Ｃｅ−Ｃｏ酸化物の調製方法＞
目的のＣｕ，Ｃｏ，Ｃｅの比になるように測り取った市販（関東化学から購入）の試薬である塩基性炭酸コバルト２ＣｏＣＯ３・３Ｃｏ（ＯＨ）２・４Ｈ２Ｏ、炭酸セリウムＣｅ２（ＣＯ３）３・８Ｈ２Ｏ、そして塩基性炭酸銅ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２粉末を物理的に混合し、その混合物を空気中３００度で５時間焼成した。
【００４７】
また、図５（ａ）に、セリウム、コバルトおよび銅の複合酸化物（Ｃｕ：Ｃｅ：Ｃｏ＝１０：４５：４５ｍｏｌ％）を用いたときの反応温度に対するトルエン転化率と二酸化炭素（トルエンの完全分解）の収率を示し、図５（ｂ）に、セリウムおよびコバルトの複合酸化物（Ｃｅ：Ｃｏ＝５０：５０ｍｏｌ％）を用いたときの反応温度に対するトルエン転化率と二酸化炭素（トルエンの完全分解）の収率を示す。さらに図５（ａ）（ｂ）には、白金触媒（Ｐｔ（０．０８ｗｔ％）ゼオライト）を用いたときのトルエンの完全分解温度（二酸化炭素発生収率）を点線で示した。
【００４８】
なお、トルエンが酸化分解すると下記式のように中間生成物を経由して最終的に二酸化炭素と水になる。
Ｃ７Ｈ８（トルエン）＋Ｏ２（酸素）→中間生成物→ＣＯ２（二酸化炭素）＋Ｈ２Ｏ（水）
分解が中途半端になると、中間生成物ができ、トルエン転化率に対して二酸化炭素発生率が低くなる。
表１の結果より、炭酸塩分解によって調製した触媒を用いたときのトルエン転化に必要な温度が、物理的混合体で調製した触媒、さらには共沈法によって調製した触媒よりも低下することが確認できた。そして図５に示すように、炭酸塩分解によって調製した触媒は、白金触媒よりもその性能が上回ることが確認できた。なお、図５中の点線が白金触媒を用いたときのトルエンの完全分解温度（二酸化炭素発生収率）である。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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