(57)【要約】  有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種である。ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする有機物分解用触媒。
【請求項２】
前記ｘは、ｘ＜１．１の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機物分解用触媒。
【請求項３】
前記ｚは、ｚ＞０．０２の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２記載の有機物分解用触媒。
【請求項４】
前記ｘおよび前記ｚはそれぞれ、
１．００１≦ｘ≦１．０５
０．０５≦ｚ≦０．２
の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機物分解用触媒。
【請求項５】
前記Ａは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｃａ、およびＡｇからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機物分解用触媒。
【請求項６】
前記Ｂは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機物分解用触媒。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の有機物分解用触媒を凝集させた有機物分解用凝集体であって、比表面積が６ｍ2／ｇ以上であることを特徴とする有機物分解用凝集体。
【請求項８】
前記ｘは、ｘ≧１．００５の関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の有機物分解用凝集体。
【請求項９】
有機物が流通する管と、
前記管を流通する有機物を加熱する加熱部と、
前記加熱部を制御する制御部と、
を備え、
前記管の内部の、前記加熱部によって加熱される領域に、請求項７または８に記載の有機物分解用凝集体が配置されていることを特徴とする有機物分解装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記加熱部によって加熱される領域の温度が７００℃以上となるように制御することを特徴とする請求項９に記載の有機物分解装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記有機物分解用凝集体の温度が７００℃以上となるように、前記加熱部を制御することを特徴とする請求項９に記載の有機物分解装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記有機物分解用凝集体の温度が１５００℃以下となるように、前記加熱部を制御することを特徴とする請求項９または１１に記載の有機物分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を分解するために用いられる有機物分解用触媒、有機物分解用触媒を凝集させた有機物分解用凝集体、および、有機物分解用凝集体を配置した有機物分解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機物含有ガスの有機物分解装置として、有機物をバーナーやヒーターで８００℃以上の高温にて直接酸化燃焼させる「直接燃焼式」と、触媒の酸化作用を利用して、５００℃未満の低温で酸化燃焼させる「触媒燃焼式」の二つの方式の装置が知られている。【０００３】
一般的に、触媒燃焼式の有機物分解装置で使用される触媒は、長期間の使用により、その触媒活性が劣化する。その劣化原因の一つとして、触媒が高温に晒されることによる熱劣化がある。熱劣化は、触媒材料の焼結または凝集が進行することにより、活性点の数が減少することが理由と考えられている。なお、ここでの活性点とは、触媒表面で有機物の反応分子が酸化される部位のことである。【０００４】
触媒が劣化した場合には、新しい触媒に交換する必要があるので、触媒の交換寿命を延ばす観点から、触媒は耐熱性に優れていることが望ましい。【０００５】
上述した有機物分解装置は、脱臭装置に使用することができる。近年、より高い脱臭効率を求めるために、直接燃焼式の有機物分解装置の後段に、触媒燃焼式の有機物分解装置を設けたハイブリットタイプの脱臭装置が知られている。そのようなハイブリットタイプの脱臭装置では、通常、前段の直接燃焼式の有機物分解装置から排出される排ガスの熱から、後段の触媒燃焼式の有機物分解装置に用いられる触媒を守るため、大気混合ファンや熱交換器等の冷却機構が触媒燃焼式の装置の手前に設けられる。【０００６】
しかしながら、設置スペースやコスト面等の観点から、上述した冷却機構は省略することが望ましい。したがって、後段の触媒燃焼式の有機物分解装置に用いられる触媒は、前段の直接燃焼式の有機物分解装置から排出される排ガスの熱に耐え得る耐熱触媒であることが望まれる。【０００７】
ここで、脱臭装置を、直接燃焼式の有機物分解装置の内部に触媒を直接投入する一体型ハイブリッドの構成とすると、さらなる設置スペースおよびコスト面でのメリットが期待できる。しかしながら、その場合には、触媒がバーナー等の高温に晒されるので、さらなる耐熱性が触媒に要求される。【０００８】
また、有機物の酸化分解反応は一般に発熱反応であるため、単に触媒が置かれる環境下の温度に留意するだけではなく、高濃度の有機物含有ガスの分解に伴う触媒温度の上昇にも留意する必要があり、そのような観点からも、高熱で劣化しにくい耐熱触媒が望まれる。【０００９】
このように触媒への高い耐熱性が要求される中、特許文献１には、８００℃で１００時間の熱処理を行っても活性劣化の少ない、耐熱性に優れた触媒が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−２２９１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、触媒は、８００℃よりも高い温度で使用されることも想定されるため、高温での熱処理による劣化が少ない触媒の開発が望まれている。【００１２】
本発明は、上記課題を解決するものであり、高温での熱処理による劣化が少ない触媒、そのような触媒を凝集させた有機物分解用凝集体、および、そのような有機物分解用凝集体を配置した有機物分解装置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】
本発明の有機物分解用触媒は、
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする。【００１４】
前記ｘは、ｘ＜１．１の関係を満たしていてもよい。【００１５】
前記ｚは、ｚ＞０．０２の関係を満たしていてもよい。【００１６】
また、前記ｘおよび前記ｚはそれぞれ、
１．００１≦ｘ≦１．０５
０．０５≦ｚ≦０．２
の関係を満たしていてもよい。【００１７】
前記Ａは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｃａ、およびＡｇからなる群より選ばれる少なくとも１種を含んでいてもよい。【００１８】
前記Ｂは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種を含んでいてもよい。【００１９】
本発明の有機物分解用凝集体は、上述した有機物分解用触媒を凝集させた有機物分解用凝集体であって、比表面積が６ｍ2／ｇ以上であることを特徴とする。【００２０】
上述した有機物分解用凝集体において、前記ｘは、ｘ≧１．００５の関係を満たしていてもよい。【００２１】
本発明の有機物分解装置は、
有機物が流通する管と、
前記管を流通する有機物を加熱する加熱部と、
前記加熱部を制御する制御部と、
を備え、
前記管の内部の、前記加熱部によって加熱される領域に、上述した有機物分解用凝集体が配置されていることを特徴とする。【００２２】
前記制御部は、前記加熱部によって加熱される領域の温度が７００℃以上となるように制御してもよい。【００２３】
また、前記制御部は、前記有機物分解用凝集体の温度が７００℃以上となるように、前記加熱部を制御してもよい。【００２４】
また、前記制御部は、前記有機物分解用凝集体の温度が１５００℃以下となるように、前記加熱部を制御してもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値である。そのような構成により、高温、例えば１０００℃より高い温度で熱処理したときの劣化を抑制することができる。【００２６】
本発明の有機物分解用凝集体は、上述した有機物分解用触媒を凝集させた有機物分解用凝集体であって、比表面積が６ｍ2／ｇ以上であるので、高温、例えば１０００℃より高い温度で熱処理した場合の劣化を低減し、有機物の分解率を向上させることができる。【００２７】
本発明の有機物分解装置は、上述した有機物分解用凝集体が配置されているので、高温、例えば１０００℃より高い温度で熱処理した場合でも劣化の少ない有機物分解用凝集体を用いることにより、有機物分解用凝集体の交換サイクルを伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】有機物分解性能を評価するための試験に用いた試験装置の概略構成を示す図である。
【図２】試料番号１〜７の触媒について、熱処理条件とトルエン分解率との関係を示す図である。
【図３】試料番号１〜７の触媒について、熱処理条件とＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）との関係を示す図である。
【図４】試料番号１〜７の触媒について、ＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）とトルエン分解率との関係を示す図である。
【図５】試料番号１〜７の触媒について、Ｂａの含有割合ｘと劣化率との関係を示す図である。
【図６】高温熱処理前の試料番号２，５、６の触媒の粉末をＸ線回折によって分析した結果を示す図である。
【図７】熱処理の温度の逆数と、熱処理によってトルエン分解率が１０％低下するのに要する時間との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところを具体的に説明する。
【００３０】
本発明による有機物分解用触媒は、下記の要件（以下、本発明の要件と呼ぶ）を満たす。すなわち、本発明による有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種である。一般式ＡxＢyＭzＯwにおけるｘ、ｙ、ｚ、およびｗは、下記の関係を満たす。
・ｙ＋ｚ＝１
・ｘ＞１
・ｚ＜０．４
・ｗは電気的中性を満足する正の値
【００３１】
（実施例１）
高純度のＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、ＺｒＯ2、ＭｎＣＯ3、Ｃｏ3Ｏ4、ＮｉＯ、およびＦｅ2Ｏ3の粉末を、表１の組成となるように秤量し、純水を加えて、ＺｒＯ2製の玉石とともに湿式混合し、スラリーを得た。このスラリーを乾燥機にて１２０℃で乾燥させた後、得られた粉を１１００℃、２時間の条件で熱処理を行うことにより、目的のペロブスカイト型複合酸化物を得た。
【００３２】
得られたペロブスカイト型複合酸化物に有機バインダーと純水を加え、ＺｒＯ2製の玉石とともに湿式混合し、スラリーを得た。このスラリーを乾燥機にて１２０℃で乾燥させてから粉砕した後、圧縮成型機にて、直径８．５ｍｍ、厚み８ｍｍの円柱状に成形した。
【００３３】
得られた成形体を１０５０℃、２時間の条件で焼成した後、乳鉢で粉砕、分級することによって、０．５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の大きさで、粒子状の有機物分解用触媒を得た。
【００３４】
得られた有機物分解用触媒の一部について、電気炉の中で、１２００℃で３時間、１３００℃で３時間、１４００℃で３時間の各条件で高温熱処理を行った。
【００３５】
上述した工程により、表１の試料番号１〜３５に示す組成を有する、高温熱処理前の有機物分解用触媒および高温熱処理後の有機物分解用触媒を得た。
【００３６】
【表１】
2019215951.tif 000002
【００３７】
＜有機物分解性能評価試験＞
（１）試験装置
図１は、有機物分解用触媒の有機物分解性能を評価するための試験に用いた試験装置１０の概略構成を示す図である。この試験装置１０は、有機物が流通する管１と、管１を流通する有機物を加熱するための加熱部２と、加熱部２を制御する制御部３とを備える。
【００３８】
管１の内部の、加熱部２によって加熱される領域には、上述した方法により作製された有機物分解用触媒を凝集させた有機物分解用凝集体が配置される。
【００３９】
管１の上流側には、ガス供給管４が接続されている。ガス供給管４には、トルエン（有機物質）を供給するためのトルエン供給ライン４１と、窒素（Ｎ2）を供給するための窒素供給ライン４２と、酸素（Ｏ2）を供給するための酸素供給ライン４３が接続されている。すなわち、管１には、ガス供給管４を介して、トルエン、窒素、および酸素を含む被処理ガスが供給される。
【００４０】
管１の下流側には、管１で有機物が分解された後の処理済みガスを系外に排出するためのガス排出管５が接続されている。ガス排出管５には、処理済みガスをサンプリングするためのサンプリングライン５１が接続されており、処理済みガス中のトルエンの濃度をガスクロマトグラフにより分析することができるように構成されている。
【００４１】
制御部３は、加熱部２によって加熱される領域の温度が、例えば７００℃以上１５００℃以下となるように制御可能に構成されている。
【００４２】
また、制御部３は、有機物分解用凝集体の温度が７００℃以上１５００℃以下となるように、加熱部２を制御可能に構成されている。有機物分解用凝集体の温度が７００℃以上となるように制御することにより、有機物分解用凝集体の触媒活性をより高めることができる。また、有機物分解用凝集体の温度が１５００℃以下となるように制御することにより、有機物分解用凝集体の劣化を抑制することができる。
【００４３】
（２）試験方法
上述した有機物分解用触媒の凝集体である有機物分解用凝集体を、図１に示す試験装置１０の管１の中央部に充填し、トルエンと窒素と酸素とを含む被処理ガスを管１に連続的に供給して、トルエンを分解させる試験を行った。被処理ガスの組成は、トルエン（Ｃ7Ｈ8）：５０ｐｐｍ、窒素（Ｎ2）：８０ｖｏｌ％、酸素（Ｏ2）：２０ｖｏｌ％とし、測定時のガス流速は０．４ｍ／ｓ、空間速度ＳＶは１５００００（／ｈ）、触媒温度は３００℃とした。
【００４４】
サンプリングライン５１の出口で処理済みガスをサンプリングし、トルエン濃度をガスクロマトグラフによる分析により定量した。そして、次式（１）に基づいて、トルエン分解率を求めた。
トルエン分解率（％）＝１００−１００×（トルエン濃度／５０）    …（１）
【００４５】
表１には、試料番号１〜３５の有機物分解用触媒のトルエン分解率を示している。ここでは、高温熱処理前、１２００℃で３時間の高温熱処理後、１３００℃で３時間の高温熱処理後、１４００℃で３時間の高温熱処理後の有機物分解用触媒をそれぞれ用いて、トルエン分解率を求めた。
【００４６】
次に、株式会社マウンテックの全自動比表面積測定装置「Macsorb HM model-1201」を用いて、脱気条件４００℃、２０分で、有機物分解用凝集体のＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）（ｍ2／ｇ）を測定した。ＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）は、高温熱処理前、１２００℃で３時間の高温熱処理後、１３００℃で３時間の高温熱処理後、１４００℃で３時間の高温熱処理後の有機物分解用凝集体それぞれについて測定した。
【００４７】
次に、耐熱性を判断するために、高温熱処理前の有機物分解用触媒のトルエン分解率と、１４００℃で３時間の高温熱処理後の有機物分解用触媒のトルエン分解率から、次式（２）に基づいて、劣化率を算出した。
劣化率（％）＝１００−１００×（１４００℃の高温熱処理後のトルエン分解率）／（高温熱処理前のトルエン分解率）      …（２）
【００４８】
表１において、試料番号に＊が付されている試料番号１、２、１１、１５、１６、２０、２１、２５、２６、３０、３１、３５の試料は、本発明の要件を満たしていない有機物分解用触媒である。
【００４９】
表１に示すように、試料番号に＊が付されておらず、本発明の要件を満たす有機物分解用触媒は、高温熱処理前、１２００℃で３時間の高温熱処理後、１３００℃で３時間の高温熱処理後、１４００℃で３時間の高温熱処理後のいずれも、トルエン分解率は高かった。また、劣化率は１０％未満の低い数値となった。
【００５０】
これに対して、試料番号に＊が付されている、本発明の要件を満たしていない有機物分解用触媒は、特に１４００℃で３時間の高温熱処理後のトルエン分解率が低くなり、劣化率が１０％以上となった。
【００５１】
すなわち、本発明の有機物分解用触媒は、１４００℃で３時間の高温熱処理を行った後でも、トルエン分解率が高く、熱劣化が抑制されている。
【００５２】
試料番号１〜３５の有機物分解用触媒のうち、試料番号１〜７の有機物分解用触媒は、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、ＡがＢａ、ＢがＺｒ、ＭがＭｎであって、ｙ＝０．９、ｚ＝０．１である。この試料番号１〜７の有機物分解用触媒について特に、高温熱処理時の条件、ＢＥＴ比表面積、および、トルエン分解率の関係について調べた。
【００５３】
図２は、試料番号１〜７の有機物分解用触媒について、熱処理条件とトルエン分解率との関係を示す図である。図３は、試料番号１〜７の有機物分解用触媒について、熱処理条件とＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）との関係を示す図であり、図４は、ＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）とトルエン分解率との関係を示す図である。また、図５は、試料番号１〜７の有機物分解用触媒について、Ｂａの含有割合ｘと劣化率との関係を示す図である。
【００５４】
図２に示すように、本発明の要件を満たす試料番号３〜７の有機物分解用触媒は、１２００℃以上の高温熱処理を行った後でも、トルエン分解率はそれほど低下せず、高い数値を示している。これに対して、本発明の要件を満たしていない試料番号１、２の有機物分解用触媒は、１２００℃以上の高温熱処理を行った後のトルエン分解率が大きく低下し、特に１４００℃以上の高温熱処理後のトルエン分解率は８０％より低い数値となった。
【００５５】
一般に、高温熱処理を行うと、触媒粉末の比表面積は低下し（図３参照）、それによりトルエン分解率も低下することが知られている。しかしながら、触媒粉末の比表面積とトルエン分解率との関係を調べると、図４に示すように、Ｂａの含有割合ｘが１．００１以上である試料番号３〜７の有機物分解用触媒では、比表面積が小さくなっても、トルエン分解率がそれほど低下しないことが分かった。一方、Ｂａの含有割合ｘが１．０００以下であり、本発明の要件を満たさない試料番号１および２の有機物分解用触媒では、比表面積が小さくなるにつれて、トルエン分解率も大きく低下した。これは、本発明の要件を満たす有機物分解用触媒では、比表面積が低下しても、活性点の数の減少が抑制されるからであると推測される。
【００５６】
また、図４に示すように、比表面積が６ｍ2／ｇ以上である場合、トルエン分解率が高いため、好ましい。
【００５７】
また、図５に示すように、Ｂａの含有割合ｘが１．００１以上の場合には、劣化率が４．２％以下であるが、Ｂａの含有割合ｘが１．０００以下で本発明の要件を満たさない場合には、劣化率が１３．８％以上となった。特に、Ｂａの含有割合ｘを１．００５以上とすると、劣化率が１．９％以下となるので好ましい。
【００５８】
また、本発明の要件を満たす試料番号３〜７の有機物分解用触媒のうち、１．００１≦ｘ≦１．０５および０．０５≦ｚ≦０．２の関係を満たす試料番号３〜６の有機物分解用触媒の高温熱処理前のトルエン分解率は９３．３％以上となったが、上記関係を満たしていない試料番号７の有機物分解用触媒の高温熱処理前のトルエン分解率は８７．５％と低い数値となった。
【００５９】
ここで、試料番号２，５、６の、高温熱処理前の有機物分解用触媒を乳鉢で細かく粉砕した後、得られた粉末をＸ線回折により分析した。図６は、Ｘ線回折による分析結果を示す図である。図６に示すように、有機物分解用触媒の主成分がＢａＺｒＭｎＯ3であるペロブスカイト型複合酸化物であることが確認できた。
【００６０】
また、試料番号５の、高温熱処理前の有機物分解用触媒を乳鉢で細かく粉砕した後、得られた粉末に対して、蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ分析）による組成分析を行った。ここでは、ファンダメンタルパラメータ法を用いて定量分析を行った。定量分析では、試料番号５の有機物分解用触媒を作製するためにペロブスカイト型複合酸化物を作製する上述した工程において得られる粉、すなわち、スラリーを乾燥機で乾燥させることによって得られる粉を標準試料として用いた。定量分析の結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
2019215951.tif 000003
【００６２】
表２より、所望の組成を有する有機物分解用触媒が得られていることが分かる。
【００６３】
試料番号８〜１１の有機物分解用触媒は、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、ＡがＢａ、ＢがＺｒ、ＭがＭｎであって、ｘ＝１．００１であり、ｙ＋ｚ＝１．０の関係を満たしつつ、ｚの数値が異なる。表１に示すように、本発明の要件を満たしていない試料番号１１の有機物分解用触媒に対して、本発明の要件を満たす試料番号８〜１０の有機物分解用触媒の劣化率は低い。
【００６４】
また、本発明の要件を満たす試料番号８〜１０の有機物分解用触媒のうち、１．００１≦ｘ≦１．０５および０．０５≦ｚ≦０．２の関係を満たしていない試料番号８の有機物分解用触媒は、１．００１≦ｘ≦１．０５および０．０５≦ｚ≦０．２の関係を満たす試料番号９および１０の有機物分解用触媒と比べて、高温熱処理前のトルエン分解率が低くなった。
【００６５】
試料番号１２〜１５の有機物分解用触媒は、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、ＡがＢａ、ＢがＺｒ、ＭがＭｎであって、ｘ＝１．０５０であり、ｙ＋ｚ＝１．０の関係を満たしつつ、ｚの数値が異なる。表１に示すように、本発明の要件を満たしていない試料番号１５の有機物分解用触媒に対して、本発明の要件を満たす試料番号１２〜１４の有機物分解用触媒の劣化率は低い。
【００６６】
また、本発明の要件を満たす試料番号１２〜１４の有機物分解用触媒のうち、１．００１≦ｘ≦１．０５および０．０５≦ｚ≦０．２の関係を満たしていない試料番号１２の触媒は、１．００１≦ｘ≦１．０５および０．０５≦ｚ≦０．２の関係を満たす試料番号１３および１４の有機物分解用触媒と比べて、高温熱処理前のトルエン分解率が低くなった。
【００６７】
試料番号１６〜２０の有機物分解用触媒は、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、ＡがＢａ、ＢがＺｒ、ＭがＣｏである。表１に示すように、本発明の要件を満たしていない試料番号１６、２０の有機物分解用触媒に対して、本発明の要件を満たす試料番号１７〜１９の有機物分解用触媒は、１４００℃の高温熱処理後もトルエン分解率が高く、劣化率が低い。
【００６８】
試料番号２１〜２５の有機物分解用触媒は、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、ＡがＢａ、ＢがＺｒであり、ＭがＭｎ、Ｃｏ、ＮｉおよびＦｅである。表１に示すように、本発明の要件を満たしていない試料番号２１、２５の有機物分解用触媒に対して、本発明の要件を満たす試料番号２２〜２４の有機物分解用触媒の劣化率は低い。
【００６９】
試料番号２６〜３０の有機物分解用触媒は、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、ＡがＳｒ、ＢがＺｒ、ＭがＭｎである。表１に示すように、本発明の要件を満たしていない試料番号２６、３０の有機物分解用触媒に対して、本発明の要件を満たす試料番号２７〜２９の有機物分解用触媒の劣化率は低い。
【００７０】
試料番号３１〜３５の有機物分解用触媒は、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、ＡにＢａおよびＳｒが含まれ、ＢがＺｒであり、ＭがＭｎ、Ｃｏ、ＮｉおよびＦｅである。表１に示すように、本発明の要件を満たしていない試料番号３１、３５の有機物分解用触媒に対して、本発明の要件を満たす試料番号３２〜３４の有機物分解用触媒の劣化率は低い。
【００７１】
ここで、図７を参照しながら、試料番号２の有機物分解用触媒と試料番号５の有機物分解用触媒について、熱処理の温度と、熱処理を行う前と比べて熱処理後のトルエン分解率が１０％低下するのに要する時間との関係について考察する。図７の横軸は、熱処理の温度の逆数を表し、縦軸は、熱処理によってトルエン分解率が１０％低下するのに要する時間を表している。ただし、縦軸は対数軸である。
【００７２】
図７に示すように、本発明の要件を満たしていない試料番号２の有機分解用触媒では、２年間の熱処理でトルエン分解率が１０％低下するときの温度は７００℃より低い温度である。すなわち、本発明の要件を満たしていない試料番号２の有機分解用触媒を７００℃で熱処理を行い続けると、触媒の一般的な寿命である２年より短い期間で、トルエン分解率が１０％低下する。
【００７３】
一方、本発明の要件を満たす試料番号５の有機物分解用触媒では、２年間の熱処理でトルエン分解率が１０％低下するときの温度は９００℃より高い温度である。すなわち、本発明の要件を満たす試料番号５の有機物分解用触媒では、７００℃で２年間、熱処理を行った場合だけでなく、９００℃で２年間、熱処理を行った場合にも、トルエン分解率の低下が１０％未満となる。
【００７４】
以上の通り、本発明の要件を満たす有機物分解用触媒は、高温、例えば１０００℃より高い温度で熱処理した場合でも、トルエン分解率が高く、熱劣化が低い。特に、式（２）で表される劣化率は１０％未満となり、耐熱性に優れている。また、長期間の熱処理を行った場合、例えば７００℃で２年のような長期間、熱処理を行った場合の劣化も抑制することができる。
【００７５】
また、本発明の要件を満たし、さらに、ｘおよびｚがｘ＜１．１かつｚ＞０．０２の関係を満たす有機物分解用触媒は、ｘおよびｚが上記関係を満たさない有機物分解用触媒と比べて、高温熱処理前のトルエン分解率が高いため、耐熱触媒としてより好ましい。
【００７６】
また、本発明の要件を満たし、さらに、ｘおよびｚが１．００１≦ｘ≦１．０５、および、０．０５≦ｚ≦０．２の関係を満たす有機物分解用触媒は、ｘおよびｚが上記関係を満たさない有機物分解用触媒と比べて、高温熱処理前のトルエン分解率が高いため、耐熱触媒としてより好ましい。
【００７７】
（実施例２）
実施例１で使用した高純度のＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、ＺｒＯ2、ＭｎＣＯ3、Ｃｏ3Ｏ4、ＮｉＯ、およびＦｅ2Ｏ3の粉末の他に、高純度のＡｇ2Ｏ、ＣａＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ（ＯＨ）3、Ｌｕ2Ｏ3、ＭｇＣＯ3、ＺｎＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＧｅＯ2、ＴｉＯ2、ＨｆＯ2、ＳｎＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、および、Ｔａ2Ｏ5の粉末を準備した。そして、表３の組成となるように秤量し、純水を加えて、ＺｒＯ2製の玉石とともに湿式混合し、スラリーを得た。このスラリーを乾燥機にて１２０℃で乾燥させた後、得られた粉を１１００℃、２時間の条件で熱処理を行うことにより、目的のペロブスカイト型複合酸化物を得た。
【００７８】
得られたペロブスカイト型複合酸化物に有機バインダーと純水を加え、ＺｒＯ2製の玉石とともに湿式混合し、スラリーを得た。このスラリーを乾燥機にて１２０℃で乾燥させてから粉砕した後、圧縮成型機にて、直径８．５ｍｍ、厚み８ｍｍの円柱状に成形した。
【００７９】
得られた成形体を１０５０℃、２時間の条件で焼成した後、乳鉢で粉砕、分級することによって、０．５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の大きさで、粒子状の有機物分解用触媒を得た。
【００８０】
得られた有機物分解用触媒の一部について、電気炉の中で、１４００℃で３時間の条件で高温熱処理を行った。
【００８１】
上述した工程により、表３の試料番号３６〜５２に示す組成を有する、高温熱処理前の有機物分解用触媒および高温熱処理後の有機物分解用触媒を得た。そして、実施例１と同様の方法により、高温熱処理を行う前後でのトルエン分解率を測定するとともに、劣化率を求めた。
【００８２】
【表３】
2019215951.tif 000004
【００８３】
表３に示す試料番号３６〜５２の有機物分解用触媒は、本発明の要件を満たす触媒である。
【００８４】
試料番号３６〜４０の有機物分解用触媒は、試料番号５の有機物分解用触媒に含まれるペロブスカイト型複合酸化物のＢａの一部をＳｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、および、Ｌｕからなる群より選ばれる少なくとも１種で置換した構造を有する。ただし、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物のＡは、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含む。
【００８５】
表３に示すように、Ａに、１０原子％以下の範囲で、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、および、Ｌｕからなる群より選ばれる少なくとも１種が含まれる場合でも、１４００℃での高温熱処理後のトルエン分解率は高く、劣化率は２．０％以下の低い数値となった。
【００８６】
ここで、上記Ａに、１０原子％以下の範囲で含まれる元素が上述したＡｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種に限定されることはない。すなわち、劣化率が悪化しない範囲で、不純物または置換物として、他の元素が含まれていてもよい。上述した元素が一般的にＡｇ+、Ｃａ2+、Ｙ3+、Ｌａ3+、および、Ｌｕ3+といったイオン価数をとり、その６配位イオン半径が０．８６Å以上１．１５Å以下の範囲にあることから（表４参照）、Ａに含めることが可能な他の元素またはイオンとして、６配位イオン半径が０．８６Å以上１．１５Å以下の範囲にある元素またはイオンが挙げられる。
【００８７】
【表４】
2019215951.tif 000005
【００８８】
試料番号４１〜５２の触媒は、試料番号５の触媒に含まれるペロブスカイト型複合酸化物のＺｒの一部を、２０原子％以下の範囲で、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種で置換した構造を有する。すなわち、ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物のＢは、８０原子％以上のＺｒと、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種とを含む。
【００８９】
表３に示すように、Ｂに、８０原子％以上のＺｒの他に、２０原子％以下の範囲で、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種が含まれる場合でも、１４００℃での高温熱処理後のトルエン分解率は高く、劣化率は２．１％以下と低い数値となった。
【００９０】
ここで、上記Ｂに、２０原子％以下の範囲で含まれる元素が上述したＭｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種に限定されることはない。すなわち、劣化率が悪化しない範囲で、不純物または置換物として、他の元素が含まれていてもよい。上述した元素が一般的に、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+、Ａｌ3+、Ｇａ3+、Ｓｃ3+、Ｉｎ3+、Ｇｅ4+、Ｔｉ4+、Ｈｆ4+、Ｓｎ4+、Ｎｂ5+、および、Ｔａ5+といったイオン価数をとり、その６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にあることから（表４参照）、Ｂに含めることが可能な他の元素またはイオンとして、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンが挙げられる。
【００９１】
上述したように、実施例２においても、本発明の要件を満たす有機物分解用触媒は、高温、例えば１０００℃より高い温度で熱処理した場合でもトルエン分解率が高い。特に、式（２）で表される劣化率は２．１％未満となり、熱劣化が低く、耐熱性に優れている。
【００９２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。例えば、制御部３は、加熱部２によって加熱される領域の温度が７００℃以上１５００℃以下となるように制御するものとして説明したが、制御する温度が上述した温度に限定されることはない。すなわち、本発明による有機物分解用触媒の使用環境温度が７００℃以上１５００℃以下の範囲に限定されることはない。
【符号の説明】
【００９３】
１    菅
２    加熱部
３    制御部
４    ガス供給管
５    ガス排出菅
１０  試験装置
４１  トルエン供給ライン
４２  窒素供給ライン
４３  酸素供給ライン
５１  サンプリングライン
【図１】
2019215951.tif 000006
【図２】
2019215951.tif 000007
【図３】
2019215951.tif 000008
【図４】
2019215951.tif 000009
【図５】
2019215951.tif 000010
【図６】
2019215951.tif 000011
【図７】
2019215951.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月23日(2019.12.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の有機物分解用触媒は、
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、６配位イオン半径が０．８６Å以上の元素またはイオンを含み、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンのうち、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ以外の元素またはイオンを含み、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする。
また、本発明の別の態様における有機物分解用触媒は、
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明の有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、６配位イオン半径が０．８６Å以上の元素またはイオンを含み、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンのうち、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ以外の元素またはイオンを含み、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値である。また、本発明の別の態様における有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値である。そのような構成により、高温、例えば１０００℃より高い温度で熱処理したときの劣化を抑制することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明による有機物分解用触媒は、下記の第１の要件および第２の要件のうちの少なくとも一方の要件（以下、本発明の要件と呼ぶ）を満たす。すなわち、本発明による有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、６配位イオン半径が０．８６Å以上の元素またはイオンを含み、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンのうち、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ以外の元素またはイオンを含み、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であるという第１の要件、および、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であるという第２の要件のうちの少なくとも一方の要件を満たす。一般式ＡxＢyＭzＯwにおけるｘ、ｙ、ｚ、およびｗは、下記の関係を満たす。
・ｙ＋ｚ＝１
・ｘ＞１
・ｚ＜０．４
・ｗは電気的中性を満足する正の値
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、６配位イオン半径が０．８６Å以上の元素またはイオンを含み、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンのうち、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ以外の元素またはイオンを含み、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする有機物分解用触媒。
【請求項２】
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする有機物分解用触媒。
【請求項３】
前記ｘは、ｘ＜１．１の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の有機物分解用触媒。
【請求項４】
前記ｚは、ｚ＞０．０２の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機物分解用触媒。
【請求項５】
前記ｘおよび前記ｚはそれぞれ、
１．００１≦ｘ≦１．０５
０．０５≦ｚ≦０．２
の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機物分解用触媒。
【請求項６】
前記Ａは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｃａ、およびＡｇからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機物分解用触媒。
【請求項７】
前記Ｂは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１または６に記載の有機物分解用触媒。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の有機物分解用触媒を凝集させた有機物分解用凝集体であって、比表面積が６ｍ2／ｇ以上であることを特徴とする有機物分解用凝集体。
【請求項９】
前記ｘは、ｘ≧１．００５の関係を満たすことを特徴とする請求項８に記載の有機物分解用凝集体。
【請求項１０】
有機物が流通する管と、
前記管を流通する有機物を加熱する加熱部と、
前記加熱部を制御する制御部と、
を備え、
前記管の内部の、前記加熱部によって加熱される領域に、請求項８または９に記載の有機物分解用凝集体が配置されていることを特徴とする有機物分解装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記加熱部によって加熱される領域の温度が７００℃以上となるように制御することを特徴とする請求項１０に記載の有機物分解装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記有機物分解用凝集体の温度が７００℃以上となるように、前記加熱部を制御することを特徴とする請求項１０に記載の有機物分解装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記有機物分解用凝集体の温度が１５００℃以下となるように、前記加熱部を制御することを特徴とする請求項１０または１２に記載の有機物分解装置。
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月24日(2020.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の有機物分解用触媒は、
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ペロブスカイト構造におけるＡサイトを構成する元素であって、６配位イオン半径が０．８６Å以上の元素またはイオンからなり、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンのうち、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ以外の元素またはイオンからなり、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする。
また、本発明の別の態様における有機物分解用触媒は、
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ペロブスカイト構造におけるＡサイトを構成する元素であって、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種からなり、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種からなり、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明の有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ペロブスカイト構造におけるＡサイトを構成する元素であって、６配位イオン半径が０．８６Å以上の元素またはイオンからなり、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンのうち、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ以外の元素またはイオンからなり、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値である。また、本発明の別の態様における有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ペロブスカイト構造におけるＡサイトを構成する元素であって、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種からなり、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種からなり、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値である。そのような構成により、高温、例えば１０００℃より高い温度で熱処理したときの劣化を抑制することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明による有機物分解用触媒は、下記の第１の要件および第２の要件のうちの少なくとも一方の要件（以下、本発明の要件と呼ぶ）を満たす。すなわち、本発明による有機物分解用触媒は、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ペロブスカイト構造におけるＡサイトを構成する元素であって、６配位イオン半径が０．８６Å以上の元素またはイオンからなり、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンのうち、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ以外の元素またはイオンからなり、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であるという第１の要件、および、一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ペロブスカイト構造におけるＡサイトを構成する元素であって、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種からなり、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種からなり、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であるという第２の要件のうちの少なくとも一方の要件を満たす。一般式ＡxＢyＭzＯwにおけるｘ、ｙ、ｚ、およびｗは、下記の関係を満たす。
・ｙ＋ｚ＝１
・ｘ＞１
・ｚ＜０．４
・ｗは電気的中性を満足する正の値
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ペロブスカイト構造におけるＡサイトを構成する元素であって、６配位イオン半径が０．８６Å以上の元素またはイオンからなり、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、６配位イオン半径が０．５３Å以上０．８０Å以下の範囲にある元素またはイオンのうち、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ以外の元素またはイオンからなり、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする有機物分解用触媒。
【請求項２】
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ＡxＢyＭzＯwで表されるペロブスカイト型複合酸化物を含み、Ａは、ペロブスカイト構造におけるＡサイトを構成する元素であって、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種からなり、かつ、ＢａおよびＳｒからなる群より選ばれる少なくとも１種を９０原子％以上含み、Ｂは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種からなり、かつ、Ｚｒを８０原子％以上含み、Ｍは、ペロブスカイト構造におけるＢサイトを構成する元素であって、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、およびｚは、ｙ＋ｚ＝１、ｘ＞１、ｚ＜０．４の関係を満たし、ｗは、電気的中性を満足する正の値であることを特徴とする有機物分解用触媒。
【請求項３】
前記ｘは、ｘ＜１．１の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の有機物分解用触媒。
【請求項４】
前記ｚは、ｚ＞０．０２の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機物分解用触媒。
【請求項５】
前記ｘおよび前記ｚはそれぞれ、
１．００１≦ｘ≦１．０５
０．０５≦ｚ≦０．２
の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機物分解用触媒。
【請求項６】
前記Ａは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｃａ、およびＡｇからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機物分解用触媒。
【請求項７】
前記Ｂは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｎｂ、およびＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１または６に記載の有機物分解用触媒。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の有機物分解用触媒を凝集させた有機物分解用凝集体であって、比表面積が６ｍ2／ｇ以上であることを特徴とする有機物分解用凝集体。
【請求項９】
前記ｘは、ｘ≧１．００５の関係を満たすことを特徴とする請求項８に記載の有機物分解用凝集体。
【請求項１０】
有機物が流通する管と、
前記管を流通する有機物を加熱する加熱部と、
前記加熱部を制御する制御部と、
を備え、
前記管の内部の、前記加熱部によって加熱される領域に、請求項８または９に記載の有機物分解用凝集体が配置されていることを特徴とする有機物分解装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記加熱部によって加熱される領域の温度が７００℃以上となるように制御することを特徴とする請求項１０に記載の有機物分解装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記有機物分解用凝集体の温度が７００℃以上となるように、前記加熱部を制御することを特徴とする請求項１０に記載の有機物分解装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記有機物分解用凝集体の温度が１５００℃以下となるように、前記加熱部を制御することを特徴とする請求項１０または１２に記載の有機物分解装置。
【国際調査報告】
2019215951.tif 000013
2019215951.tif 000014
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