(57)【要約】【課題】貴金属の使用量を抑え、且つ耐熱性及び耐久性が高い脱臭フィルタを提供する。【解決手段】脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物と、を有する触媒を、金属製又はセラミック製の担持体に担持させることにより、Ｐｔ及び／又はＰｄによる臭気分子の分解量の一部を、Ｍｇ酸化物による分解作用により負担するため、貴金属の使用量が低減される。また、このＭｇ酸化物は、触媒担持加工においてスラリー化させた担持液の分散性及び均一性を向上させるため、高温下においてＰｔ及び／又はＰｄの触媒粒子並びにＭｎ酸化物の触媒粒子が凝集して粒子成長するシンタリングを抑制するので、脱臭フィルタの耐熱性が向上する。更に、Ｍｇ酸化物は、担持液の分散性及び均一性を向上させるため、脱臭フィルタの脱臭性能が均一となることにより、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が向上する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、
前記Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする脱臭フィルタ。
【請求項２】
Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、Ｍｇ酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、
前記Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする脱臭フィルタ。
【請求項３】
Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素とＭｎとの複合酸化物と、Ｍｇ酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、
前記複合酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする脱臭フィルタ。
【請求項４】
Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物と、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、
前記Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする脱臭フィルタ。
【請求項５】
Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、Ｍｇ酸化物と、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、
前記Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする脱臭フィルタ。
【請求項６】
Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素とＭｎとの複合酸化物と、Ｍｇ酸化物と、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、
前記複合酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする脱臭フィルタ。
【請求項７】
前記Ｐｔ及び／又はＰｄの担持量が、前記担持体に対し、０．１乃至１ｍｇ／ｃｃであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項８】
前記Ｍｎ酸化物又は前記複合酸化物の担持量は、Ｍｎの量に換算した量で、前記担持体に対し、１乃至１００ｍｇ／ｃｃであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項９】
前記Ｍｇ酸化物中のＭｇ量と、前記Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物中のＣａ，Ｓｒ，Ｋの元素の量との総量が、前記担持体に対し、０．３乃至１０ｍｇ／ｃｃであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１０】
前記複合酸化物は、前記Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素の割合が、前記Ｍｎの割合を１とすると、０．２乃至３であることを特徴とする請求項３又は６に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１１】
前記無機バインダは、シリカゾル、アルミナゾル、セリアゾル及びジルコニアゾルからなる群から選択された１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１２】
前記Ｐｔ及び／又はＰｄを、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｚｒ及びＴｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物担持体に担持させたものを、前記担持体に担持させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１３】
Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｚｒ及びＴｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物担持体と、前記Ｐｔ及び／又はＰｄの錯体とを前記担持体に担持させることにより、前記Ｐｔ及び／又はＰｄを前記担持体に担持させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１４】
前記担持体は、ハニカム構造体であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１５】
前記ハニカム構造体は、ハニカムを貫通する孔であるセル数が、８０乃至５００ｃｐｓｉであることを特徴とする請求項１４に記載の脱臭フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食材を加熱調理等する際に発生する煙及び油煙が含まれた排気がもたらす臭気を除去する脱臭フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
魚介類又は肉類等の食材を、電気調理器又は電磁調理器で加熱調理等する際、調理時に発生する排気には、煙及び油煙等が含まれる。この煙及び油煙が含まれた排気は、臭気をもたらすので、このような排気を脱臭するため、以下のような脱臭法が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ハニカム基材にアルミナを層状に担持させ、この層状のアルミナに、ＰｔとＰｄとを混在させた炭化水素用酸化触媒が開示されている。自動車等から排出される排ガスには、未燃焼の炭化水素が含有されており、この未燃焼の炭化水素は、人体に対し悪影響を及ぼす。この従来技術は、自動車等から排出される排ガスの流路内に、炭化水素用酸化触媒を設置することにより、単一のアルミナ担体層に混在するように担持させたＰｔ及びＰｄが、炭化水素を酸化分解して除去しようとするものである。
【０００４】
また、特許文献２には、活性炭を吸着剤とするハニカム基材の表面に、ＭｎＯ２及びＭｎ酸化物以外の金属酸化物を、無機バインダにより担持させた脱臭材が開示されている。脱臭材の製造工程において、Ｍｎ等の金属塩をハニカム基材に吸着させた後に、この金属塩を金属酸化物にするためには、高温による熱処理を行う必要がある。この特許文献２は、活性炭吸着材を鉱物からなるバインダを用いてハニカム状に成形したハニカム基材を作製し、その後、このハニカム基材の表面に、触媒としてＭｎ酸化物及びＭｎ酸化物以外の金属酸化物を、無機バインダにより担持させることにより、金属塩を金属酸化物にするための高温熱処理工程を不要にして、製造工程を簡略化しつつ、優れた脱臭性能を得ようとするものである。
【０００５】
更に、特許文献３には、吸着材料又は触媒材料を担持させた平板基材と、吸着材料又は触媒材料を担持させた波板基材とを交互に積層させてハニカム形状とした脱臭体が開示されている。この平板基材及び波板基材に担持させる触媒材料として、Ｍｎ等の金属酸化物並びにＰｔ及びＰｄ等の貴金属を使用している。この従来技術は、平板基材と波板基材とを交互に積層させてハニカム形状とすることにより、両基材に担持させた吸着材料又は触媒材料の脱臭性能を維持しつつ、脱臭体を小型化させようとするものである。
【０００６】
そして、特許文献４には、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２又はＭｇＯからなる皮膜を、ガラス管表面に形成した紫外線ランプと、Ｍｎ酸化物並びにＰｔ又はＰｄを触媒とする触媒フィルタとからなる脱臭装置が開示されている。この紫外線ランプは、波長域が２００ｎｍ以下の紫外線を照射するものであり、また、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２又はＭｇＯからなる皮膜は、波長域が２００ｎｍ以下の紫外線の一部を吸収する。そして、冷蔵庫の冷却風路の上流に紫外線ランプを設置し、また、その風下に触媒フィルタを設置して、紫外線ランプからの紫外光及び触媒により、冷蔵庫内の脱臭及び除菌を行う。この特許文献４は、脱臭性能を向上させるために紫外線ランプの出力を上げても、出力向上により増加する紫外線の一部を皮膜が吸収することにより、この紫外線が外部に漏れることを防止しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３３２３９２号公報
【特許文献２】特開平１０−３１４２８３号公報
【特許文献３】特開２００７−１１１３１０号公報
【特許文献４】特開２００５−５２７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された触媒は、Ｐｔ及びＰｄといった貴金属のみを使用するものであるため、この特許文献１の触媒により、食材調理時に発生する煙及び油煙が含まれた排気を脱臭するためには、Ｐｔ及びＰｄといった希少で高価な貴金属を多く使用しなければならない。
【０００９】
また、特許文献２に開示された脱臭材は、金属酸化物自体をハニカム基材に担持させることにより、金属塩を金属酸化物にするための高温熱処理工程を不要にして、製造工程を簡素化しようとするものであるが、この特許文献２は、活性炭吸着材を基材として、その基材の表面にＭｎ酸化物等を担持させているため、食材調理時に発生するような２００℃を超える排気下では、脱臭材の耐熱性及び耐久性が低下する。
【００１０】
更に、特許文献３に開示された脱臭体は、触媒材料として、貴金属及びＭｎ等の金属酸化物を使用するものであるが、この特許文献３の脱臭体も、特許文献１の触媒と同様に、食材調理時に発生する排気を脱臭するためには、貴金属を多く使用しなければならないので、脱臭体の製造コストが高くなる。
【００１１】
また、特許文献４に開示された脱臭装置は、触媒フィルタと共に紫外線ランプを使用するため、触媒フィルタのみによる脱臭よりも、紫外線ランプの分だけコストが高くなる。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、貴金属の使用量を抑え、且つ耐熱性及び耐久性が高い脱臭フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、前記Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る他の脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、Ｍｇ酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、前記Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る更に他の脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素とＭｎとの複合酸化物と、Ｍｇ酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、前記複合酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る更に他の脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物と、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、前記Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする。
【００１７】
更にまた、本発明に係る更に他の脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、Ｍｇ酸化物と、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、前記Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする。
【００１８】
そして、本発明に係る更に他の脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素とＭｎとの複合酸化物と、Ｍｇ酸化物と、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物と、を有する触媒が、無機バインダを用いて、金属製又はセラミック製の担持体に担持されており、前記複合酸化物のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする。
【００１９】
更に、前記Ｐｔ及び／又はＰｄの担持量が、前記担持体に対し、０．１乃至１ｍｇ／ｃｃであるように構成してもよく、また、前記Ｍｎ酸化物又は前記複合酸化物を含む場合は、その担持量を、Ｍｎの量に換算した量で、前記担持体に対し、１乃至１００ｍｇ／ｃｃであるように構成してもよい。
【００２０】
また、前記Ｍｇ酸化物中のＭｇ量と、前記Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物中のＣａ，Ｓｒ，Ｋの元素の量との総量が、前記担持体に対し、０．３乃至１０ｍｇ／ｃｃであるように構成してもよい。
【００２１】
更に、前記複合酸化物は、前記Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素の割合が、前記Ｍｎの割合を１とすると、０．２乃至３であるように構成してもよい。
【００２２】
また、前記無機バインダは、シリカゾル、アルミナゾル、セリアゾル及びジルコニアゾルからなる群から選択された１種又は２種以上であるように構成してもよい。
【００２３】
また、前記Ｐｔ及び／又はＰｄを、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｚｒ及びＴｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物担持体に担持させたものを、前記担持体に担持させるように構成してもよく、また、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｚｒ及びＴｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物担持体と、前記Ｐｔ及び／又はＰｄの錯体とを前記担持体に担持させることにより、前記Ｐｔ及び／又はＰｄを前記担持体に担持させるように構成してもよい。
【００２４】
また、前記担持体は、ハニカム構造体であるように構成してもよく、この場合、例えば、前記ハニカム構造体は、ハニカムを貫通する孔であるセル数が、８０乃至５００ｃｐｓｉである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、Ｐｔ及び／又はＰｄによる臭気分子の分解量の一部を、Ｍｇ酸化物による分解作用により負担するため、貴金属の使用量が低減される。また、このＭｇ酸化物は、触媒担持加工においてスラリー化させた担持液の分散性及び均一性を向上させるため、高温下においてＰｔ及び／又はＰｄの触媒粒子並びにＭｎ酸化物の触媒粒子が凝集して粒子成長するシンタリングを抑制するので、脱臭フィルタの耐熱性が向上する。更に、Ｍｇ酸化物は、担持液の分散性及び均一性を向上させるため、脱臭フィルタの脱臭性能が均一となることにより、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が向上する。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、具体的に説明する。本実施形態に係る脱臭フィルタは、担持体に、Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物とを有する触媒が、担持されているものである。
【００２７】
「担持体」
このＰｔ及び／又はＰｄ、Ｍｎ酸化物並びにＭｇ酸化物を担持する担持体は、金属製又はセラミック製である。金属製の担持体としては、例えば、金属製発泡フォーム、ワイヤメッシュ、ハニカム焼結体又はアルミニウム展張ハニカム等が使用され、また、セラミック製の担持体としては、例えば、セラミック発泡フォーム多孔体、ハニカム焼結体又はセラミック繊維ペーパーコルゲートハニカム等が使用される。なお、この担持体は、ハニカム構造体であることが好ましい。担持体をハニカム構造体とすることにより、脱臭フィルタの圧力損失を低減させると共に、担持体の表面積が増加し、担持される触媒の量が増えるため、大風量の排気を短時間で処理することができる。
【００２８】
また、担持体がハニカム構造体である場合、このハニカム構造体は、ハニカムを貫通する孔であるセル数が、８０乃至５００ｃｐｓｉであることが好ましい。このｃｐｓｉ（ｃｅｌｌ  ｐｅｒ  ｓｑｕａｒｅ  ｉｎｃｈ）は、１平方インチあたりのセル数を示す単位である。セル数が、８０ｃｐｓｉを下回ると、孔の大きさが大きくなるため、排気中の臭気が、触媒によって酸化分解されることなく、脱臭フィルタを通過してしまうので、十分な脱臭性能が得られない。また、セル数が、５００ｃｐｓｉを上回ると、孔の大きさが小さくなるため、排気に含まれる油煙等がハニカムに付着して、ハニカムの孔を塞ぐことにより、目詰まりが発生する。更に好ましくは、ハニカム構造体は、セル数が、１２０乃至３５０ｃｐｓｉであるものであり、これにより、更に、性能が高く、目詰まりも起こさない脱臭フィルタを得ることができる。
【００２９】
「Ｐｔ及び／又はＰｄ」
次に、Ｐｔ及び／又はＰｄについて説明する。Ｐｔ及び／又はＰｄは、臭気分子の酸化分解を活性化させるものであり、この酸化分解により、臭気分子は無臭の分子となる。このように、このＰｔ及び／又はＰｄは、分子の酸化分解を促進することにより、煙及び油煙を含有する排気中の臭気分子を除去するものである。そして、このＰｔ及び／又はＰｄの担持量は、担持体（担持体の単位容積（ｃｃ）あたり）に対し、０．１乃至１ｍｇ／ｃｃであることが好ましい。このＰｔ及び／又はＰｄの担持量が、０．１ｍｇ／ｃｃよりも少ないと、Ｐｔ及び／又はＰｄの酸化活性作用が低下するため、脱臭フィルタの脱臭性能が低下する。また、Ｐｔ及び／又はＰｄの担持量が、１ｍｇ／ｃｃよりも多い場合、脱臭フィルタの製造コストが高くなってしまう。
【００３０】
更に、Ｐｔ及び／又はＰｄを、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｚｒ及びＴｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物担持体に担持させたものを、担持体に担持させることが好ましい。このＡｌ等の酸化物の粉末に、Ｐｔ及び／又はＰｄを均一に担持させたものと、その他の触媒とを、バインダ及び水に分散させてスラリーを作製し、このスラリーを担持体に含浸添着させることにより、Ｐｔ及び／又はＰｄを、担持体に担持させる。これにより、Ｐｔ及び／又はＰｄ触媒の活性作用を向上させ、また、耐熱性及び脱臭耐久性を向上させることができる。一方、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｚｒ及びＴｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物担持体と、Ｐｔ及び／又はＰｄの錯体とを担持体に担持させることにより、Ｐｔ及び／又はＰｄを担持体に担持させるようにしてもよい。この担持方法においても、Ｐｔ及び／又はＰｄによる酸化活性作用を高めると共に、耐熱性及び脱臭耐久性が優れた脱臭フィルタを得ることができる。
【００３１】
「Ｍｎ酸化物」
次に、Ｍｎ酸化物について説明する。Ｍｎ酸化物は、Ｐｔ及び／又はＰｄによる作用と同様に、煙及び油煙を含有する排気中の臭気分子の酸化分解を活性化させることにより、この臭気分子を除去するものである。そして、このＭｎ酸化物のＢＥＴ比表面積は、粉体の単位質量（ｇ）あたり、１００ｍ２／ｇ以上である。ＢＥＴ法による粉体の比表面積の測定方法は、ＪＩＳ  Ｚ８８３０に規定されている。このＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇを下回ると、Ｍｎ酸化物の担持量が少なくなるため、分解触媒性能が低下し、脱臭フィルタの脱臭性能が低下する。また、Ｍｎ酸化物の担持量（以下、Ｍｎの量に換算して表す）は、担持体に対し、１乃至１００ｍｇ／ｃｃであることが好ましい。Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）が、１ｍｇ／ｃｃを下回ると、Ｍｎ酸化物による触媒活性作用が低下するので、脱臭フィルタの脱臭性能が劣化する。また、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）が、１００ｍｇ／ｃｃを上回ると、担持体に担持されるＭｎ酸化物の量が過多となるため、Ｍｎ酸化物が剥離しやすくなる。
【００３２】
「Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物」
一方、本発明は、Ｍｎ酸化物と共に、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物を担持体に担持させてもよい。Ｆｅ酸化物等は、Ｍｎ酸化物と共に、排気中の臭気分子の酸化分解を活性化させることにより、この臭気分子を除去する作用をもたらす。この場合も、Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積は１００ｍ２／ｇ以上である。また、Ｍｎ酸化物の担持量（Ｍｎ量）は、担持体に対し、１乃至１００ｍｇ／ｃｃであることが好ましい。
【００３３】
「Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素とＭｎとの複合酸化物」
また、本発明は、Ｍｎ酸化物の代わりに、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素とＭｎとの複合酸化物を担持体に担持させてもよい。Ｍｎを含む複合酸化物は、Ｍｎ酸化物と同様に、煙及び油煙を含有する排気中の臭気分子の酸化分解を活性化させることにより、この臭気分子を除去する。この場合、この複合酸化物のＢＥＴ比表面積は、１００ｍ２／ｇ以上である。また、この複合酸化物の担持量（以下、Ｍｎの量に換算して表す）は、担持体に対し、１乃至１００ｍｇ／ｃｃであることが好ましい。この複合酸化物において、特に、ＭｎとＦｅとの複合酸化物は、耐熱性及び脱臭耐久性に優れる。また、Ｆｅ以外に、Ｃｕ，Ｃｏ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＳｉとＭｎとの複合酸化物においても、ＭｎとＦｅとの複合酸化物と同じ効果を奏する。この複合酸化物を担持体に担持させる場合、このＦｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素の割合は、複合酸化物中のＭｎの割合を１とすると、０．２乃至３であることが好ましい。この割合が、０．２よりも小さいと、Ｆｅ等の酸化物触媒による酸化活性作用が低下し、脱臭フィルタの脱臭性能が低下する。また、この割合が、３よりも大きいと、Ｍｎ量が低下するため、Ｍｎ酸化物による触媒活性効果が低減し、高い脱臭性能が得られない。
【００３４】
「Ｍｇ酸化物」
次に、Ｍｇ酸化物について説明する。Ｍｇ酸化物は、Ｐｔ及び／又はＰｄ並びにＭｎ酸化物による酸化分解作用を有すると共に、このＰｔ及び／又はＰｄ並びにＭｎ酸化物による酸化活性を向上させる触媒助剤となる。更に、このＭｇ酸化物は、触媒担持加工においてスラリー化させた担持液の分散性及び均一性を向上させる。このため、Ｍｇ酸化物は、高温下においてＰｔ及び／又はＰｄの触媒粒子並びにＭｎ酸化物の触媒粒子が凝集して粒子成長するシンタリングを抑制するので、このＭｇ酸化物は、脱臭フィルタの耐熱性を向上させる。更に、Ｍｇ酸化物は、担持液の分散性及び均一性を向上させるため、脱臭フィルタの脱臭性能が均一となる。このため、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能を向上させることができる。
【００３５】
「Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物」
触媒担持加工においてスラリー化させた担持液の分散性及び均一性を向上させるという上記の効果は、Ｍｇ酸化物と共に、Ｍｇ酸化物以外の塩基性物質、例えば、Ｃａ、Ｓｒ又はＫの酸化物等を添加することでも得ることができる。この塩基性物質のうち、特に、２価の塩基性物質であるＭｇ、Ｃａ又はＳｒの酸化物等において、顕著に上記効果を得ることができる。このように、本発明は、Ｍｇ酸化物と共に、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物を担持してもよい。この場合、Ｍｇ酸化物の担持量（以下、Ｍｇの量に換算して表す）と、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物の担持量（これらも、Ｃａ，Ｓｒ，Ｋの量に換算して表す）との総量が、担持体に対し、０．３乃至１０ｍｇ／ｃｃであることが好ましい。この量（Ｍｇ量とＣａ等の量との総量）が、０．３ｍｇ／ｃｃよりも少ない場合、スラリー化させた担持液の分散性を向上させることができない。また、この量（Ｍｇ量とＣａ等の量との総量）が、１０ｍｇ／ｃｃよりも多い場合、触媒活性効果が低下する。
【００３６】
「無機バインダ」
このＰｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物とを有する触媒を、担持体に担持させるため、本実施形態では、水を分散媒として無機バインダを用いる。この無機バインダは、シリカゾル、アルミナゾル、セリアゾル及びジルコニアゾルからなる群から選択された１種又は２種以上であることが好ましい。無機バインダを使用して、触媒を担持体に担持させることにより、脱臭フィルタの耐熱性能及び脱臭性能を向上させることができる。
【００３７】
次に、本発明の実施形態に係る脱臭フィルタの動作について説明する。Ｐｔ及び／又はＰｄと、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物とを有する触媒は、魚介類等を加熱調理する際に発生する煙及び油煙が含まれた排気において、排気中の臭気分子の酸化分解を活性化させるものであり、これらの触媒は、この酸化分解により、臭気分子を無臭の分子にする。また、これらの触媒のうち、Ｍｇ酸化物は、Ｐｔ及び／又はＰｄ並びにＭｎ酸化物による臭気分子の酸化分解の活性作用を向上させる。そして、このＭｇ酸化物は、触媒を担持体に担持させる工程において、触媒を無機バインダと水に分散させてスラリー化させた担持液の分散性及び均一性を向上させる。
【００３８】
このように、本実施形態の脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄによる臭気分子の酸化分解量の一部を、Ｍｇ酸化物による酸化分解作用により負担するため、Ｐｔ，Ｐｄの使用量が低減される。また、このＭｇ酸化物は、触媒担持加工においてスラリー化させた担持液の分散性及び均一性を向上させるため、高温下においても、Ｐｔ及び／又はＰｄの触媒粒子並びにＭｎ酸化物の触媒粒子が凝集しづらくなる。このため、Ｍｇ酸化物は、高温下において、これらの触媒粒子が凝集して粒子成長するシンタリングを抑制するので、触媒粒子が凝集して触媒粒子の表面積が低下することを防止して、脱臭性能の低下を防止することができる。このように、Ｍｇ酸化物は、高温下におけるシンタリングを抑制するため、脱臭フィルタの耐熱性を向上させる。また、Ｍｇ酸化物は、担持液の分散性及び均一性を向上させるため、脱臭フィルタの脱臭性能が均一となる。このため、Ｍｇ酸化物は、脱臭フィルタにおける脱臭初期性能及び脱臭耐久性能を向上させる。これにより、この脱臭フィルタにおいて、長期脱煙と長期脱臭性能の維持とを、比較的安価にて実現することができる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明の効果について説明する。
【００４０】
先ず、比較例について説明する。比較例１乃至３として、Ｐｔ及び／又はＰｄをアルミナ粉末に担持させたものを、シリカゾルと水に分散させたスラリーを作り、このスラリーを、セラミックハニカム基材に含浸添着した。なお、このセラミックハニカム基材のハニカムを貫通する孔であるセル数を、２００ｃｐｓｉとした。その後、この含浸添着したものを取り出し、電気乾燥炉で乾燥させることにより、脱臭フィルタを作製した。比較例１は、Ｐｔの担持量を１．０ｍｇ／ｃｃとし、比較例２は、Ｐｄの担持量を１．０ｍｇ／ｃｃとし、比較例３は、Ｐｔ及びＰｄの担持量をいずれも０．５ｍｇ／ｃｃとした。
【００４１】
また、比較例４及び５は、Ｐｔ及び／又はＰｄをアルミナ粉末に担持させたものとＭｇ酸化物とを、シリカゾルと水に分散させたスラリーを、２００ｃｐｓｉのセラミックハニカム基材に含浸添着することにより作製したものである。この比較例４は、Ｐｔの担持量を０．８ｍｇ／ｃｃ及びＭｇ酸化物の担持量（Ｍｇ量）を８．０ｍｇ／ｃｃとし、比較例５は、Ｐｔの担持量を０．３ｍｇ／ｃｃ、Ｐｄの担持量を０．５ｍｇ／ｃｃ及びＭｇ酸化物の担持量（Ｍｇ量）を８．０ｍｇ／ｃｃとした。
【００４２】
そして、比較例６として、２００ｃｐｓｉのセラミックハニカム基材にいずれの触媒も担持させないものを作製した。また、比較例７は、Ｍｇ酸化物をシリカゾルと水に分散させたスラリーを、２００ｃｐｓｉのセラミックハニカム基材に含浸添着することにより作製した脱臭フィルタであり、Ｍｇ酸化物の担持量（Ｍｇ量）を８．０ｍｇ／ｃｃとした。
【００４３】
更に、比較例８乃至１０として、２００ｃｐｓｉのセラミックハニカム基材に、Ｍｎ酸化物又はＭｎを含む複合酸化物とＭｇ酸化物とを、シリカゾルと水に分散させたスラリーを含浸添着した脱臭フィルタを作製した。比較例８は、ＭｎとＦｅとの比を１：０．９とした複合酸化物を使用し、複合酸化物（Ｍｎ量）を１００ｍｇ／ｃｃとし、複合酸化物のＢＥＴ比表面積を１３０ｍ２／ｇとした。また、比較例９は、ＭｎとＣｕとの比を１：０．４とした複合酸化物を使用し、複合酸化物（Ｍｎ量）を１００ｍｇ／ｃｃとし、複合酸化物のＢＥＴ比表面積を１５０ｍ２／ｇとした。そして、比較例１０は、Ｍｎ酸化物を使用し、Ｍｎ酸化物の担持量（Ｍｎ量）を１００ｍｇ／ｃｃとし、Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積を２００ｍ２／ｇとした。なお、比較例８，９，１０は、いずれも、Ｍｇ酸化物の担持量（Ｍｇ量）を０．７７ｍｇ／ｃｃとした。
【００４４】
次に、実施例について説明する。実施例１乃至５として、Ｐｔ及び／又はＰｄをアルミナ粉末に担持させたもの、ＭｎとＦｅとの複合酸化物及びＭｇ酸化物を、シリカゾルと水に分散させたスラリーを作り、このスラリーを、２００ｃｐｓｉのセラミックハニカム基材に含浸添着し、これを、電気乾燥炉で乾燥させることにより、脱臭フィルタを作製した。実施例１は、Ｐｔの担持量を０．０３ｍｇ／ｃｃ、Ｐｄの担持量を０．１５ｍｇ／ｃｃとし、実施例２は、Ｐｔの担持量を０．０３ｍｇ／ｃｃ、Ｐｄの担持量を０．０７ｍｇ／ｃｃとしたものである。また、実施例３は、Ｐｔ及びＰｄの担持量をいずれも０．０３ｍｇ／ｃｃとし、実施例４は、Ｐｔの担持量を１．０ｍｇ／ｃｃとし、実施例５は、Ｐｔの担持量を２．０ｍｇ／ｃｃとした。なお、実施例１乃至５においては、いずれも、ＭｎとＦｅとの比を１：０．９とした複合酸化物とし、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）を１．３ｍｇ／ｃｃ、複合酸化物のＢＥＴ比表面積を１３０ｍ２／ｇとした。そして、実施例１乃至５は、いずれも、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）を０．７７ｍｇ／ｃｃとした。
【００４５】
第１の評価方法として、油臭の代表的な臭気成分であるプロピオンアルデヒドの濃度を５ｐｐｍとし、これを、２５０℃の雰囲気下で、風量が２．９５Ｌ／分、空間速度ＳＶが３６０００ｈ−１で、脱臭フィルタ内に３０分間通気した。そして、脱臭フィルタの入口におけるプロピオンアルデヒドの濃度（入口濃度）及び脱臭フィルタの出口におけるプロピオンアルデヒドの濃度（出口濃度）を測定して、下記数式１により脱臭効率を算出した。
【００４６】
【数１】
2014117696.tif 000002
【００４７】
そして、この脱臭効率を、プロピオンアルデヒドを通気させている３０分間算出し、その３０分の平均値をＰＡ脱臭性能（３０分）とした。このＰＡ脱臭性能（３０分）は、３０分という比較的短い時間による性能結果であるため、これを、脱臭初期性能の指標とした。
【００４８】
第２の評価方法として、このプロピオンアルデヒドの濃度を５０ｐｐｍとし、これを、２５０℃の雰囲気下で、風量が２．９５Ｌ／分、空間速度ＳＶが３６０００ｈ−１で、脱臭フィルタ内に４８０分間通気した。そして、入口濃度及び出口濃度を測定し、上式により、脱臭効率を、プロピオンアルデヒドを通気させている４８０分間算出し、その４８０分の平均値をＰＡ脱臭性能（４８０分）とした。このＰＡ脱臭性能（４８０分）は、比較的長い時間による性能結果であるため、これを、脱臭耐久性能の指標とした。なお、第１及び第２の評価方法において、脱臭フィルタの担持体は、直径２５ｍｍ、厚さ１０ｍｍのものを使用した。評価結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2014117696.tif 000003
【００５０】
表１に示すように、Ｐｔ及び／又はＰｄを担持させた比較例１乃至５は、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）が良好であったため、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。これに対し、Ｐｔ及び／又はＰｄを担持させず、Ｍｎ酸化物も担持させていない比較例６及び７は、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）のいずれも悪かったため、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が低いことが確認された。また、Ｐｔ及び／又はＰｄを担持させていないが、Ｍｎ酸化物及びＭｇ酸化物を担持させている比較例８乃至１０は、ＰＡ脱臭性能（３０分）は良好であったが、ＰＡ脱臭性能（４８０分）が悪化していたため、脱臭初期性能は高いが、脱臭耐久性能が低いことが確認された。
【００５１】
これに対し、Ｐｔ及び／又はＰｄ、Ｍｎ酸化物及びＭｇ酸化物を担持させた実施例１乃至５は、後述する表５に示す従来例１よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）とＰＡ脱臭性能（４８０分）とがいずれも良好であり、その脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。特に、実施例１及び２のＰｔ及びＰｄの担持量は、比較例１乃至５のＰｔ及び／又はＰｄの担持量より少ないが、同等の脱臭初期性能及び脱臭耐久性能を示した。これにより、Ｍｇ酸化物を担持体に担持させることにより、脱臭フィルタの脱臭性能を維持しつつ、Ｐｔ及び／又はＰｄといった高価な貴金属の使用量を低減させることができることが確認された。なお、Ｐｔ及び／又はＰｄの担持量を、０．１ｍｇ／ｃｃ以上とした実施例１，２，４，５の脱臭性能は、特に良好であった。しかし、実施例５のように、Ｐｔの担持量が１ｍｇ／ｃｃを超えると、製造コストが高くなる。従って、Ｐｔ及び／又はＰｄの担持量は、担持体に対し、０．１乃至１ｍｇ／ｃｃであることが好ましい。
【００５２】
次に、表１に示す実施例１と同様のＰｔの担持量（０．０３ｍｇ／ｃｃ）、Ｐｄの担持量（０．１５ｍｇ／ｃｃ）及びＭｇ酸化物の担持量（Ｍｇ量）（０．７７ｍｇ／ｃｃ）で、Ｐｔ、Ｐｄ及びＭｇ酸化物とＭｎ酸化物とを実施例１と同様の担持体に担持させた実施例６乃至９について説明する。実施例６は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を０．５ｍｇ／ｃｃとし、そのＢＥＴ比表面積を１００ｍ２／ｇとした。そして、実施例７は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を１．０ｍｇ／ｃｃとし、そのＢＥＴ比表面積を１００ｍ２／ｇとした。また、実施例８は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を１００ｍｇ／ｃｃとし、そのＢＥＴ比表面積を１００ｍ２／ｇとした。実施例９は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を２００ｍｇ／ｃｃとし、そのＢＥＴ比表面積を１００ｍ２／ｇとした。つまり、この実施例６乃至９は、Ｍｎ酸化物において、ＢＥＴ比表面積を同じくして、Ｍｎ酸化物の量（Ｍｎ量）のみを変えたものである。この実施例６乃至９において、上述の第１及び第２の評価方法で評価した結果を表２に示す。
【００５３】
【表２】
2014117696.tif 000004
【００５４】
表２に示すように、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を１ｍｇ／ｃｃ以上とした実施例７乃至９は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を０．５ｍｇ／ｃｃとした実施例６よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）とＰＡ脱臭性能（４８０分）とがいずれも良好であり、その脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。しかし、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を２００ｍｇ／ｃｃとした実施例９は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を１００ｍｇとした実施例８よりも、初期性能及び耐久性能のいずれも劣っていた。これは、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）が過剰になったことにより、Ｍｎ酸化物が担持体から剥離したためと考えられる。よって、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）は、担持体に対し、１乃至１００ｍｇ／ｃｃであることが好ましい。なお、実施例６乃至９の脱臭初期性能及び脱臭耐久性能は、いずれも、後述する表５に示す従来例１よりも高かった。
【００５５】
次に、表１に示す実施例１と同様のＰｔの担持量（０．０３ｍｇ／ｃｃ）、Ｐｄの担持量（０．１５ｍｇ／ｃｃ）及びＭｇ酸化物の担持量（Ｍｇ量）（０．７７ｍｇ／ｃｃ）で、Ｐｔ、Ｐｄ及びＭｇ酸化物とＭｎ酸化物とを実施例１と同様の担持体に担持させた実施例１０及び１１並びに比較例１１について説明する。実施例１０は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を１．３ｍｇ／ｃｃとし、そのＢＥＴ比表面積を２００ｍ２／ｇとした。実施例１１は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を１．３ｍｇ／ｃｃとし、そのＢＥＴ比表面積を３００ｍ２／ｇとした。一方、比較例１１は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を１．３ｍｇ／ｃｃとし、そのＢＥＴ比表面積を８０ｍ２／ｇとした。即ち、実施例１０及び１１並びに比較例１１は、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）をいずれも１．３ｍｇ／ｃｃとして、ＢＥＴ比表面積のみを変えたものである。この実施例１０及び１１並びに比較例１１において、上述の第１及び第２の評価方法で評価した結果を表３に示す。なお、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇである表２に示す実施例７の評価結果も、表３に合わせて示す。
【００５６】
【表３】
2014117696.tif 000005
【００５７】
表３に示すように、Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積を１００ｍ２／ｇ以上とした実施例７，１０，１１は、ＢＥＴ比表面積を８０ｍ２／ｇとした比較例１１よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）とＰＡ脱臭性能（４８０分）とがいずれも良好であり、その脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。よって、高い脱臭性能を得るためには、Ｍｎ酸化物のＢＥＴ比表面積を１００ｍ２／ｇ以上にする必要がある。なお、実施例１０及び１１の脱臭初期性能及び脱臭耐久性能は、いずれも、後述する表５に示す従来例１よりも高かった。
【００５８】
次に、表１に示す実施例１と同様のＰｔの担持量（０．０３ｍｇ／ｃｃ）、Ｐｄの担持量（０．１５ｍｇ／ｃｃ）及びＭｇ酸化物の担持量（Ｍｇ量）（０．７７ｍｇ／ｃｃ）で、Ｐｔ、Ｐｄ及びＭｇ酸化物を実施例１と同様の担持体に担持させ、更に、Ｍｎ酸化物とＭｎ酸化物以外の複数種類の酸化物又はＭｎとＭｎ以外の金属との複合酸化物を、実施例１と同様の担持体に担持させた実施例１２乃至２４について説明する。実施例１２は、ＭｎとＣｕとが１：０．４の比率の複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）を２．８ｍｇ／ｃｃ、複合酸化物のＢＥＴ比表面積を１５０ｍ２／ｇとした。実施例１３は、ＭｎとＣｏとが１：０．５の比率の複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）及び複合酸化物のＢＥＴ比表面積を、実施例１２と同様に、夫々２．８ｍｇ／ｃｃ及び１５０ｍ２／ｇとした。実施例１４は、ＭｎとＺｎとの比が１：０．５の複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）及び複合酸化物のＢＥＴ比表面積を、実施例１２，１３と同様に、夫々２．８ｍｇ／ｃｃ及び１５０ｍ２／ｇとした。実施例１５は、ＭｎとＡｌとの比が１：０．５の複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）を２．８ｍｇ／ｃｃ、複合酸化物のＢＥＴ比表面積を１３０ｍ２／ｇとした。実施例１６は、ＭｎとＴｉとの比が１：０．５の複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）及び複合酸化物のＢＥＴ比表面積を、実施例１２，１３，１４と同様に、夫々２．８ｍｇ／ｃｃ及び１５０ｍ２／ｇとした。実施例１７は、ＭｎとＮｉとが１：０．５の比率の複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）及び複合酸化物のＢＥＴ比表面積を、実施例１５と同様に、夫々２．８ｍｇ／ｃｃ及び１３０ｍ２／ｇとした。実施例１８は、ＭｎとＳｉとが１：０．５の比率の複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）及び複合酸化物のＢＥＴ比表面積を、実施例１５，１７と同様に、夫々２．８ｍｇ／ｃｃ及び１３０ｍ２／ｇとした。実施例１９は、ＭｎとＦｅとＣｕとの比が１：１：１の複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）及び複合酸化物のＢＥＴ比表面積を、実施例１と同様に、夫々１．３ｍｇ／ｃｃ及び１３０ｍ２／ｇとした。実施例２０乃至２３は、ＭｎとＦｅとの複合酸化物であり、この複合酸化物の量（Ｍｎ量）を１．３ｍｇ／ｃｃ、複合酸化物のＢＥＴ比表面積を１３０ｍ２／ｇとしたものであり、これは、実施例１と同様であるが、実施例１とは、ＭｎとＦｅとの比を変えている点で異なる。実施例２０は、ＭｎとＦｅとの比が１：０．２の複合酸化物であり、実施例２１は、この比が１：３の複合酸化物である。また、実施例２２は、ＭｎとＦｅとの比が１：３．５の複合酸化物であり、実施例２３は、ＭｎとＦｅとの比が１：０．１の複合酸化物である。一方、実施例２４は、Ｍｎ酸化物とＦｅ酸化物とを混合させたものであり、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）とＦｅ酸化物（Ｆｅ量）とを１：０．９の割合で担持させ、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）を１．３ｍｇ／ｃｃ、ＢＥＴ比表面積を１３０ｍ２／ｇとした。この実施例１２乃至２４において、上述の第１及び第２の評価方法で評価した結果を表４に示す。なお、ＭｎとＦｅとの比が１：０．９の複合酸化物を使用した実施例１の評価結果も、表４に合わせて示す。
【００５９】
【表４】
2014117696.tif 000006
【００６０】
表４に示すように、ＭｎとＭｎ以外の金属との複合酸化物を担持体に担持させた実施例１及び実施例１２乃至２３のいずれも、後述する表５に示す従来例１よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）が良好であり、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。このように、脱臭フィルタは、Ｍｎと、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素との複合酸化物を担持することにより、高い脱臭性能が得られる。特に、ＭｎとＦｅとを含む複合酸化物を担持させた実施例１及び実施例１９乃至２３は、脱臭初期性能と脱臭耐久性能とがいずれも高かった。また、複合酸化物の量（Ｍｎ量）を、１．３ｍｇ／ｃｃとした実施例１及び実施例１９乃至２３において、実施例１，１９，２０，２１は、Ｍｎの割合を１とすると、Ｆｅの割合を、０．２乃至３としたものである。そして、実施例２２及び２３は、ＭｎとＦｅとの比が上記範囲０．２乃至３から外れるものである。よって、実施例１，１９，２０，２１は、実施例２２，２３よりも、脱臭性能が高かった。これは、Ｆｅ等の量の割合が、０．２を下回ると、Ｆｅ等の酸化物触媒による酸化活性作用が低下し、脱臭フィルタの脱臭性能が低下するためであり、また、この割合が、３を上回ると、Ｍｎ量が低下して、Ｍｎ酸化物による触媒活性効果が低下することにより、脱臭性能が低下するためである。従って、脱臭フィルタにおいて、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素の割合は、Ｍｎの量を１とすると、０．２乃至３であることが好ましい。なお、この評価は、脱臭性能を単純比較するため、複合酸化物の量（Ｍｎ量）が１．３ｍｇ／ｃｃと等しい実施例１及び実施例１９乃至２３において評価を行った。また、Ｍｎ酸化物とＦｅ酸化物とを混合させた実施例２４も、後述する表５に示す従来例１よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）が良好であり、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。このように、脱臭フィルタは、Ｍｎ酸化物と共に、複数種類の酸化物を担持体に担持させても、高い脱臭性能が得られる。この酸化物としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物とすることができる。
【００６１】
次に、表５を参照して、実施例２５乃至３４及び従来例１について説明する。これらの実施例２５乃至３４及び従来例１のうち、実施例２５乃至３２及び従来例１は、Ｐｔの担持量を０．０３ｍｇ／ｃｃ、Ｐｄの担持量を０．１５ｍｇ／ｃｃとし、また、ＭｎとＦｅとの比が１：０．９の複合酸化物の量（Ｍｎ量）を１．３ｍｇ／ｃｃ、この複合酸化物のＢＥＴ比表面積を１３０ｍ２／ｇとして、Ｐｔ、Ｐｄ及びＭｎ-Ｆｅ複合酸化物を２００ｃｐｓｉのセラミックハニカム担持体に担持させたことが、表１に示す実施例１と共通する。また、実施例３３及び３４は、Ｐｔの担持量を０．０３ｍｇ／ｃｃ、Ｐｄの担持量を０．１５ｍｇ／ｃｃとしたことが、表１に示す実施例１と共通する。そして、実施例１との相違点は、実施例２５乃至２８が、Ｍｇ酸化物を担持体に担持させたものであり、また、実施例２９乃至３２が、Ｍｇ酸化物と共に、Ｍｇ酸化物以外の酸化物を担持体に担持させたものである。実施例２５は、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）を０．１ｍｇ／ｃｃとし、実施例２６は、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）を０．３ｍｇ／ｃｃとし、実施例２７は、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）を１０ｍｇ／ｃｃとし、実施例２８は、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）を２０ｍｇ／ｃｃとした。そして、実施例２９は、Ｍｇ酸化物とＣａ酸化物とを担持し、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）を０．４ｍｇ／ｃｃ、Ｃａ酸化物の量（Ｃａ量）を０．４ｍｇ／ｃｃとした。実施例３０は、Ｍｇ酸化物とＳｒ酸化物とを担持し、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）及びＳｒ酸化物の量（Ｓｒ量）のいずれも、０．４ｍｇ／ｃｃとした。実施例３１は、Ｍｇ酸化物とＫ酸化物とを担持し、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）を０．４ｍｇ／ｃｃとし、Ｋ酸化物の量（Ｋ量）も０．４ｍｇ／ｃｃとした。実施例３２は、Ｍｇ酸化物とＣａ酸化物とＳｒ酸化物とを担持し、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）、Ｃａ酸化物の量（Ｃａ量）及びＳｒ酸化物の量（Ｓｒ量）を、いずれも０．３ｍｇ／ｃｃとした。そして、実施例３３は、Ｐｔ及びＰｄに加え、Ｍｎ酸化物の量（Ｍｎ量）を１．３ｍｇ／ｃｃ、ＢＥＴ比表面積を２００ｍ２／ｇとして、Ｍｎ酸化物を担持体に担持させ、更に、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を０．４ｍｇ／ｃｃとし、Ｃａ酸化物（Ｃａ量）を０．４ｍｇ／ｃｃとしたものを担持体に担持させたものである。また、実施例３４は、Ｐｔ及びＰｄに加え、Ｍｎ酸化物（Ｍｎ量）とＦｅ酸化物（Ｆｅ量）とを１：０．９の比率で担持させたＭｎ酸化物とＦｅ酸化物との混合物（Ｍｎ酸化物の量（Ｍｎ量）：１．３ｍｇ／ｃｃ、ＢＥＴ比表面積：１３０ｍ２／ｇ）を担持体に担持させ、更に、実施例３３と同様に、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を０．４ｍｇ／ｃｃとし、Ｃａ酸化物（Ｃａ量）を０．４ｍｇ／ｃｃとしたものを担持体に担持させたものである。実施例３３及び３４における担持体は、２００ｃｐｓｉのセラミックハニカム担持体である。従来例１は、Ｐｔ及びＰｄと、Ｍｎ-Ｆｅ複合酸化物とを担持させ、Ｍｇ酸化物を担持させずに作製した従来技術の脱臭フィルタである。この実施例２５乃至３４及び従来例１において、上述の第１及び第２の評価方法で評価した結果を表５に示す。なお、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）を０．７７ｍｇ／ｃｃとした実施例１の評価結果も、表５に合���せて示す。
【００６２】
【表５】
2014117696.tif 000007
【００６３】
表５に示すように、Ｍｇ酸化物を担持させた実施例１及び実施例２５乃至３４は、Ｍｇ酸化物を担持させていない従来例１よりもＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）が良好であり、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。これにより、Ｍｇ酸化物を担持体に担持させることにより、脱臭フィルタの脱臭性能を高めることができることが確認された。また、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を０．３乃至１０ｍｇ／ｃｃとした実施例１，２６，２７は、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を０．１ｍｇ／ｃｃとした実施例２５よりも、脱臭性能が高かった。これは、実施例２５においては、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）が少ないことにより、触媒担持加工においてスラリー化させた担持液の分散性を向上させることができなかったためであると考えられる。また、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を２０ｍｇ／ｃｃとした実施例２８は、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を１０ｍｇ／ｃｃとした実施例２７よりも、脱臭性能が低かったが、これは、Ｍｇ酸化物が過剰になったことにより、触媒活性効果が低下したためであると考えられる。
【００６４】
また、前述の如く、実施例２９乃至３２は、いずれも脱臭性能が高かった。このように、脱臭フィルタは、Ｍｎを含む複合酸化物と、Ｍｇ酸化物と共に、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物を担持することにより、高い脱臭性能が得られる。この場合、複合酸化物は、Ｍｎと、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各元素からなる群から選択された１種又は２種以上の元素との複合酸化物とすることができる。更に、Ｍｎ酸化物と、Ｍｇ酸化物及びＣａ酸化物とを担持させた実施例３３も、前述の如く、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高かった。このように、脱臭フィルタは、Ｍｎ酸化物及びＭｇ酸化物と共に、複数種類の酸化物を担持体に担持させても、高い脱臭性能が得られる。この酸化物としては、例えば、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物とすることができる。また、Ｍｎ酸化物及びＦｅ酸化物と、Ｍｇ酸化物及びＣａ酸化物とを担持させた実施例３４も、前述の如く、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高かった。実施例３４では、Ｍｎ酸化物及びＭｇ酸化物に、Ｆｅ酸化物とＣａ酸化物とを担持体に担持させたが、これらの酸化物は、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＳｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物並びにＣａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物とすることもできる。
【００６５】
これらの実施例２９乃至３４のうち、実施例２９，３３，３４におけるＭｇとＣａとの総量は、０．８ｍｇ／ｃｃ、実施例３０のＭｇとＳｒとの総量も、０．８ｍｇ／ｃｃ、実施例３１のＭｇとＫとの総量も、０．８ｍｇ／ｃｃ、実施例３２のＭｇとＣａとＳｒとの総量は、０．９ｍｇ／ｃｃである。これらの量は、いずれも、０．３乃至１０ｍｇ／ｃｃに含まれるため、Ｍｇ酸化物の量（Ｍｇ量）と、Ｃａ、Ｓｒ及びＫの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物の量（Ｃａ，Ｓｒ，Ｋの量）との総量が、担持体に対し、０．３乃至１０ｍｇ／ｃｃであることが好ましい。
【００６６】
次に、脱臭フィルタの耐熱性の評価を行った実施例３５について説明する。実施例３５は、表２に示す実施例７において、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を０．１ｍｇ／ｃｃとしたものであり、それ以外の構成は、実施例７と同様である。この実施例３５及び実施例７において、脱臭フィルタの耐熱性を評価するため、第３の評価方法として、先ず、脱臭フィルタを５００℃の雰囲気下で７２時間保持した後、濃度が５ｐｐｍのプロピオンアルデヒドを、２５０℃の雰囲気下で、脱臭フィルタ内に３０分間通気した。その際、風量を２．９５Ｌ／分とし、空間速度ＳＶを３６０００ｈ−１とした。そして、脱臭フィルタの入口濃度及び出口濃度を測定し、上述の数式１により、脱臭効率を、プロピオンアルデヒドを通気させている３０分間算出し、その３０分の平均値を、高温保持後のＰＡ脱臭性能（３０分）とした。実施例７及び３５において、この第３の評価方法及び上述の第１の評価方法において評価した結果を表６に示す。
【００６７】
【表６】
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【００６８】
表６に示すように、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を０．７７ｍｇ／ｃｃとした実施例７は、高温保持していないＰＡ脱臭性能（３０分）が８３％であり、高温保持後のＰＡ脱臭性能（３０分）が８２％であった。即ち、この実施例７においては、プロピオンアルデヒドの通気前に、高温保持されても、脱臭性能はほとんど低下しなかった。これに対し、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）を０．１ｍｇ／ｃｃとした実施例３５は、高温保持していないＰＡ脱臭性能（３０分）が７４％であり、高温保持後のＰＡ脱臭性能（３０分）が６０％であったことから、この実施例３５においては、高温保持により、脱臭性能が低下していたことが確認された。Ｍｇ酸化物は、触媒担持加工においてスラリー化させた担持液の分散性及び均一性を高めるため、高温下においても、Ｐｔ及び／又はＰｄの触媒粒子並びにＭｎ酸化物の触媒粒子が凝集しづらくなる。このため、Ｍｇ酸化物は、高温下において、これらの触媒粒子が凝集して粒子成長するシンタリングを抑制するので、触媒粒子が凝集して触媒粒子の表面積が低下することを防止して、脱臭性能の低下を防止する。実施例７は、実施例３５よりも、Ｍｇ酸化物（Ｍｇ量）が多いため、上記のＭｇ酸化物添加による高温下における脱臭性能を低下させる効果が高かった。このように、本評価結果から、Ｍｇ酸化物を担持体に担持させることによる耐熱性の向上が確認された。
【００６９】
次に、触媒を担持体に担持させる際に使用するバインダを変えた実施例３６乃至３９及び比較例１２について説明する。このバインダとして、実施例３６はアルミナゾル、実施例３７はセリアゾル、実施例３８はジルコニアゾル、実施例３９は、シリカゾルとセリアゾル、比較例１２はアクリルエマルジョンを、夫々使用した。つまり、実施例３６乃至３９は、無機バインダを使用したものであり、比較例１２は有機バインダを使用したものである。なお、この実施例３６乃至３９及び比較例１２は、バインダ以外の構成は、表１に示す実施例１と同様である。この実施例１は、バインダとして、無機バインダであるシリカゾルを使用した。この実施例３６乃至３９及び比較例１２において、上述の第１及び第２の評価方法で評価した結果を表７に示す。なお、バインダをシリカゾルとした実施例１の評価結果も、表７に合わせて示す。
【００７０】
【表７】
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【００７１】
表７に示すように、無機バインダを使用した実施例１及び実施例３６乃至３９は、有機バインダを使用した比較例１２よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）が良好であり、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。従って、触媒担持に使用するバインダを、無機バインダにすることにより、優れた脱臭性能を得ることができることが確認された。また、本評価結果からわかるように、無機バインダは、シリカゾル、アルミナゾル、セリアゾル及びジルコニアゾルからなる群から選択された１種又は２種以上であることが好ましい。なお、実施例３６乃至３９の脱臭初期性能及び脱臭耐久性能は、いずれも、表５に示す従来例１よりも高かった。
【００７２】
次に、Ｐｔ及び／又はＰｄを担持体に担持させるために使用する酸化物担持体を変えたか、又は酸化物担持体を使用しない実施例４０乃至４５について説明する。この酸化物担持体は、Ａｌ酸化物等であり、このＡｌ酸化物等の粉末に、Ｐｔ及び／又はＰｄを均一に担持させたものと、その他の触媒とを、バインダ及び水に分散させてスラリーを作製し、このスラリーを担持体に含浸添着させることにより、Ｐｔ及び／又はＰｄを、担持体に担持させるものである。実施例４０は、この酸化物担持体を使用せずにＰｔ及び／又はＰｄを担持体に担持させたものである。また、実施例４１はＳｉ酸化物、実施例４２はＣｅ酸化物、実施例４３はＺｒ酸化物、実施例４４はＴｉ酸化物、実施例４５はＡｌ酸化物及びＣｅ酸化物を、夫々酸化物担持体として使用した。なお、この実施例４０乃至４５は、酸化物担持体以外の構成は、表１に示す実施例１と同様である。この実施例１は、酸化物担持体として、Ａｌ酸化物を使用した。実施例４０乃至４５において、上述の第１及び第２の評価方法で評価した結果を表８に示す。なお、酸化物担持体として、Ａｌ酸化物を使用した実施例１の評価結果も、表８に合わせて示す。
【００７３】
【表８】
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【００７４】
表８に示すように、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｚｒ又はＴｉの酸化物からなる酸化物担持体を使用して、Ｐｔ及び／又はＰｄを担持体に担持させた実施例１及び実施例４１乃至４５は、酸化物担持体を使用せずにＰｔ及び／又はＰｄを担持体に担持させた実施例４０よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）が良好であり、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。従って、脱臭フィルタは、Ｐｔ及び／又はＰｄを、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｚｒ及びＴｉの各酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上の酸化物担持体に担持させたものを、担持体に担持させることが好ましい。なお、実施例４０乃至４５の脱臭初期性能及び脱臭耐久性能は、いずれも、表５に示す従来例１よりも高かった。
【００７５】
次に、担持体の構造を変えた実施例４６乃至５１及び従来例２について説明する。この実施例４６乃至５１及び従来例２は、担持体をセラミック製のハニカム構造体であるセラミックハニカムとしたものであるが、夫々ハニカムを貫通する孔であるセルの数を変えた。実施例４６は、ハニカムを貫通する孔であるセル数を、３５ｃｐｓｉとした。実施例４７は、８０ｃｐｓｉ、実施例４８は、１２０セル／ｃｐｓｉ、実施例４９は、３５０ｃｐｓｉ、実施例５０は、５００ｃｐｓｉ、実施例５１は、６００ｃｐｓｉとした。また、従来例２は、セル数を、３５ｃｐｓｉとし、Ｍｇ酸化物を担持体に担持させないものとした。なお、この実施例４６乃至５１は、ハニカムのセル数以外の構成は、表１に示す実施例１と同様であり、また従来例２は、ハニカムのセル数以外の構成は、表５に示す従来例１と同様である。実施例１及び従来例１は、担持体をセラミックハニカムとし、セル数を、２００ｃｐｓｉとしたものである。この実施例４６乃至５１及び従来例２において、上述の第１及び第２の評価方法で評価した結果を表９に示す。なお、セル数を２００ｃｐｓｉとした実施例１及び従来例１の評価結果も、表９に合わせて示す。
【００７６】
【表９】
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【００７７】
表９に示すように、セラミックハニカムのセル数を８０乃至５００ｃｐｓｉとした実施例１及び実施例４７乃至５０は、セル数を３５ｃｐｓｉとした実施例４６よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）が良好であり、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高いことが確認された。セル数を６００ｃｐｓｉとした実施例５１は、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）が共に高かったが、セル数を５００ｃｐｓｉとした実施例５０と同等の性能であるため、セル数を５００ｃｐｓｉより多くしても、脱臭性能はあまり向上しないことが確認された。また、セル数が多いと、ハニカムを貫通する孔が小さくなるため、排気に含まれる油煙等が、孔を塞ぐことにより、目詰まりを引き起こす虞がある。よって、担持体をハニカム構造体とした場合、セル数を、８０乃至５００ｃｐｓｉとすることが好ましい。更に好ましくは、セル数を、１２０乃至３５０ｃｐｓｉとすることである。これにより、更に、性能が高く、目詰まりも起こさない脱臭フィルタを得ることができる。なお、実施例４７乃至５１の脱臭初期性能及び脱臭耐久性能は、いずれも、従来例１よりも高かったが、実施例４６は、従来例１よりも脱臭性能が低かった。これは、従来例１のハニカムのセル数は、２００ｃｐｓｉであるため、この従来例１と、従来例１よりもセル数が３５ｃｐｓｉと少ない実施例４６とは、担持体に担持された触媒の量が異なるので、単純比較することができないからである。従来例２は、ハニカムのセル数を実施例４６と同じ３５ｃｐｓｉとし、且つＭｇ酸化物を担持させていないものであるが、実施例４６は、Ｍｇ酸化物を担持させているので、この従来例２よりも、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が高かった。これにより、ハニカムのセル数が同等であれば、Ｍｇ酸化物を担持体に担持させることによって、脱臭性能が向上することが確認された。
【００７８】
次に、担持体の構造及び材料を変えた実施例５２乃至５４について説明する。実施例５２は、担持体を金属製の発泡フォームとし、実施例５３は、担持体をワイヤメッシュとし、実施例５４は、担持体をセラミックフォームとしたものである。この実施例５２乃至５４における担持体は、ハニカム構造体ではない多孔体であるが、その孔は、ハニカム構造体における２００ｃｐｓｉに相当する密度で形成されたものである。なお、この実施例５２乃至５４は、担持体以外の構成は、表１に示す実施例１と同様である。この実施例１は、前述の如く、担持体をセラミックハニカムとし、２００ｃｐｓｉとしたものである。この実施例５２乃至５４において、上述の第１及び第２の評価方法で評価した結果を表１０に示す。なお、担持体をセラミックハニカムとした実施例１の評価結果も、表１０に合わせて示す。
【００７９】
【表１０】
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【００８０】
表１０に示すように、担持体がハニカム構造体ではない実施例５２乃至５４は、担持体をハニカム構造体とした実施例１よりも、ＰＡ脱臭性能（３０分）及びＰＡ脱臭性能（４８０分）のいずれも悪く、脱臭初期性能及び脱臭耐久性能が低いことが確認された。よって、担持体は、ハニカム構造体であることが好ましい。なお、実施例５２乃至５４の脱臭初期性能及び脱臭耐久性能は、いずれも、表５に示す従来例１よりも高かった。