(57)【要約】【課題】  揮発性有機化合物を分解する光触媒活性に優れた揮発性有機化合物分解光触媒体を提供すること。【解決手段】  揮発性有機化合物を分解するための揮発性有機化合物分解光触媒体であり、  光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及びポリ酸類とを備えており、  前記ポリ酸類は、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有する、ことを特徴とする揮発性有機化合物分解光触媒体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機化合物を分解するための揮発性有機化合物分解光触媒体であり、
光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及びポリ酸類とを備えており、
前記ポリ酸類は、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有する、
ことを特徴とする揮発性有機化合物分解光触媒体。
【請求項２】
前記ポリ酸類が前記ポリ原子としてバナジウムをさらに含有するＶ混合配位型ポリ酸類であり、バナジウムが前記Ｖ混合配位型ポリ酸類として前記光触媒に担持されてい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光触媒体。
【請求項３】
前記Ｖ混合配位型ポリ酸類のアニオン部が、下記一般式（ｉ）：
［Ｘ１ＶｎＭ１１２−ｎＯ４０］ｍ−  ・・・（ｉ）
［式（ｉ）中、Ｘ１はＰ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ又はＳを示し、Ｍ１はＷ、Ｍｏ、Ｔａ又はＮｂを示し、ｎは１〜６の整数を示し、ｍは１以上の整数を示す。］
で表され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光触媒体。
【請求項４】
前記光触媒が、窒素ドープ酸化チタン、酸化タングステン、リン酸銀、酸化コバルト及びニオブ酸ストロンチウムからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の揮発性有機化合物分解光触媒体。
【請求項５】
光照射下で請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の揮発性有機化合物分解光触媒体に揮発性有機化合物を接触させて前記揮発性有機化合物を分解することを特徴とする揮発性有機化合物分解方法。
【請求項６】
前記光が可視光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方法。
【請求項７】
揮発性有機化合物を分解するための揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法であり、
溶媒中で、光触媒と、バナジウム塩と、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有するポリ酸類と、を混合して、
前記光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及び前記ポリ酸類とを備える揮発性有機化合物分解光触媒体を得る、
ことを特徴とする揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法。
【請求項８】
揮発性有機化合物を分解するための揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法であり、
溶媒中で、光触媒と、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子としてバナジウムと周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種とを含有するＶ混合配位型ポリ酸類と、を混合して、
前記光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及びポリ酸類とを備えており、前記ポリ酸類が、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有する、揮発性有機化合物分解光触媒体を得る、
ことを特徴とする揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法。
【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光触媒体及びその製造方法、並びに、前記揮発性有機化合物分解光触媒体を用いた揮発性有機化合物分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）は、大気中で揮発して気体となる有機化合物の総称である。揮発性有機化合物としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン、アセトアルデヒド及び酢酸エチルなどが挙げられ、塗料、接着剤及び印刷インキ等の幅広い用途に用いられている。揮発性有機化合物は光化学オキシダントの発生原因の一つであるが、光化学オキシダントによる大気汚染は未だ深刻であり、大気中への揮発性有機化合物排出量のさらなる低減対策が求められている。
【０００３】
揮発性有機化合物排出量を低減するための技術としては、例えば、酸化チタンなどの光触媒を用いて揮発性有機化合物を酸化分解する技術が知られている。しかしながら、光触媒単体では、処理速度が遅いことや、分解することができる揮発性有機化合物量が少ないといった問題を有していた。そのため、このような問題を解決するために、例えば、光触媒に他の化合物等を組み合わせる研究がなされている。
【０００４】
例えば、特開２００４−２７５９９９号公報（特許文献１）には、他の金属化合物を含有させた酸化チタンからなり、可視光の照射によって光触媒活性を発現する酸化チタン系触媒が、特開２０１０−２５４８８７号公報（特許文献２）には、光触媒、ポリ酸化合物及び分散媒を含む光触媒塗工液が、それぞれ記載されている。また、ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ  ＳＣＩＥＮＣＥ  ＆  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，２００１年，ＶＯＬ．３５，ＮＯ．１５，ｐ．３２４２−３２４６（非特許文献１）には、酸化チタン（ＴｉＯ２）に［ＰＷ１２Ｏ４０］３−、［ＳｉＷ１２Ｏ４０］３−又は［Ｗ１０Ｏ３２］４−を組み合わせることが、ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ  ＳＣＩＥＮＣＥ  ＆  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，２００４年，ＶＯＬ．３８，ＮＯ．１，ｐ．３２９−３３７（非特許文献２）には、酸化チタン（ＴｉＯ２）に［ＰＷ１２Ｏ４０］３−を組み合わせることが、それぞれ記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７５９９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５４８８７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ  ＳＣＩＥＮＣＥ  ＆  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，２００１年，ＶＯＬ．３５，ＮＯ．１５，ｐ．３２４２−３２４６
【非特許文献２】ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ  ＳＣＩＥＮＣＥ  ＆  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，２００４年，ＶＯＬ．３８，ＮＯ．１，ｐ．３２９−３３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術で具体的に開示されている光触媒と金属化合物やポリ酸との組み合わせによっても、揮発性有機化合物を分解する光触媒活性は必ずしも十分ではなく、より優れた光触媒活性を発揮することが可能な揮発性有機化合物分解光触媒体が要求される。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、揮発性有機化合物を分解する光触媒活性に優れた揮発性有機化合物分解光触媒体及びその製造方法、並びに、揮発性有機化合物分解方法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】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、光触媒に、バナジウムと、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有するポリ酸類と、を特に組み合わせて同時に共担持させることにより、前記光触媒による揮発性有機化合物の分解性能が十分に高くなって優れた光触媒活性が発揮されることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体は、揮発性有機化合物を分解するための揮発性有機化合物分解光触媒体であり、
光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及びポリ酸類とを備えており、
前記ポリ酸類は、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有する、
ことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体としては、前記ポリ酸類が前記ポリ原子としてバナジウムをさらに含有するＶ混合配位型ポリ酸類であり、バナジウムが前記Ｖ混合配位型ポリ酸類として前記光触媒に担持されていることが好ましく、前記Ｖ混合配位型ポリ酸類のアニオン部が、下記一般式（ｉ）：
［Ｘ１ＶｎＭ１１２−ｎＯ４０］ｍ−  ・・・（ｉ）
［式（ｉ）中、Ｘ１はＰ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ又はＳを示し、Ｍ１はＷ、Ｍｏ、Ｔａ又はＮｂを示し、ｎは１〜６の整数を示し、ｍは１以上の整数を示す。］
で表されることがより好ましい。
【００１２】
また、本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体としては、前記光触媒が、窒素ドープ酸化チタン、酸化タングステン、リン酸銀、酸化コバルト及びニオブ酸ストロンチウムからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００１３】
本発明の揮発性有機化合物分解方法は、光照射下で前記本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体に揮発性有機化合物を接触させて前記揮発性有機化合物を分解することを特徴とするものであり、前記光としては、可視光であることが好ましい。
【００１４】
本発明の第１の揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法は、揮発性有機化合物を分解するための揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法であり、
溶媒中で、光触媒と、バナジウム塩と、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有するポリ酸類と、を混合して、
前記光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及び前記ポリ酸類とを備える揮発性有機化合物分解光触媒体を得る、
ことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の第２の揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法は、揮発性有機化合物を分解するための揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法であり、
溶媒中で、光触媒と、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子としてバナジウムと周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種とを含有するＶ混合配位型ポリ酸類と、を混合して、
前記光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及びポリ酸類とを備えており、前記ポリ酸類が、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有する、揮発性有機化合物分解光触媒体を得る、
ことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体において、光触媒による揮発性有機化合物の分解性能が十分に高くなる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、先ず、本発明の光触媒体においては、特定のポリ酸類、すなわち、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有するポリ酸類が光触媒に担持されるが、かかるポリ酸類が前記光触媒による酸素１電子還元能を促進して効果的にスーパーオキシドアニオンラジカル（・Ｏ２−）を生成させる（Ｏ２→・Ｏ２−）。さらに、本発明の光触媒体においては、前記ポリ酸類と共にバナジウムも前記光触媒に担持されていることにより、生成した・Ｏ２−の不均化がバナジウムカチオンのレドックスサイクルによって促進され、最終的に、さらに高い酸化力を有するヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を生成させる（・Ｏ２−→Ｈ２Ｏ２→・ＯＨ）。そのため、本発明の光触媒体においては、揮発性有機化合物を二酸化炭素にまで十分に酸化分解できるようになり、優れた光触媒活性が発揮されるものと本発明者らは推察する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、揮発性有機化合物を分解する光触媒活性に優れた揮発性有機化合物分解光触媒体及びその製造方法、並びに、揮発性有機化合物分解方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【００１９】
［揮発性有機化合物分解光触媒体］
先ず、本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体について説明する。本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体は、揮発性有機化合物を分解するための揮発性有機化合物分解光触媒体であり、
光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及びポリ酸類とを備えており、
前記ポリ酸類は、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有する、
ことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明において、揮発性有機化合物とは、ＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）とも略され、揮発性を有し、大気中（常温常圧）において揮発して気体となる有機化合物の総称である。前記揮発性有機化合物としては、トルエン、ベンゼン、キシレン、酢酸、酢酸エチル、エチルベンゼン、スチレン、エタノール、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、ノネナール、メチルメルカプタン等が挙げられ、これらの中でも、本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体が分解対象とする揮発性有機化合物としては、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、酢酸、トルエン、ノネナール及びメチルメルカプタンからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体は、揮発性有機化合物を分解することによって、かかる揮発性有機化合物を含有するガス中から同揮発性有機化合物を除去することが可能な触媒であり、好ましくは、前記揮発性有機化合物を酸化分解、より好ましくは前記揮発性有機化合物を構成する炭素原子及び水素原子をそれぞれ二酸化炭素（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）にまで完全に酸化分解することによって、前記揮発性有機化合物含有ガス中から前記揮発性有機化合物を除去することが可能な触媒である。
【００２１】
（光触媒）
本発明において、光触媒とは、光を照射されることにより酸化還元反応を生起するものを示し、本発明に係る光触媒としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化銅（酸化銅（Ｉ）：Ｃｕ２Ｏ、酸化銅（ＩＩ）：ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、ニオブ酸ストロンチウム（ＳｒＮｂＯ３）、バナジン酸ビスマス（ＢｉＶＯ４）等の酸化物半導体；硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、銀チオガリウム酸（ＡｇＧａＳ２）、硫化モリブデン（ＭｏＳ２）等の硫化物半導体；窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化炭素（Ｃ３Ｎ４）等の窒化物半導体；リン化インジウム（ＩｎＰ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、リン酸銀（ＡｇＰＯ４）等のその他の化合物半導体、並びに、これらの半導体に、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、炭素（Ｃ）、フッ素（Ｆ）等のアニオン、又は、ロジウム（Ｒｈ）、クロム（Ｃｒ）等のカチオンをドープしたものが挙げられ、これらのうちの１種を単独であっても２種以上の組み合わせであってもよい。これらの中でも、本発明に係る光触媒としては、紫外光のみならず可視光下においても動作し、また、光触媒体においてより優れた光触媒活性が発揮される傾向にある観点から、窒素ドープ酸化チタン、酸化タングステン、リン酸銀、酸化コバルト及びニオブ酸ストロンチウムからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、窒素ドープ酸化チタン（さらに好ましくは窒素ドープアナターゼ型酸化チタン）及び酸化タングステンからなる群から選択される少なくとも１種であることがより好ましい。また、本発明に係る光触媒が窒素ドープ型である場合、当該光触媒における窒素原子の含有量としては、前記光触媒における全原子数（１００％）に対する窒素原子数比で、０．０１〜１３％であることが好ましく、０．０１〜２．００％であることがより好ましい。
【００２２】
本発明に係る光触媒としては、その形状は特に制限されず、リング状、球状、円柱状、粒子状、ペレット状等、従来公知の形状のものを適宜用いることができる。これらの中でも、バナジウム及びポリ酸類を分散性の高い状態でより多く担持することができるという観点から、粒子状であることが好ましい。前記光触媒が粒子状である場合、当該粒子の平均一次粒子径としては、１〜５，０００ｎｍであることが好ましく、１〜２００ｎｍであることがより好ましい。前記平均一次粒子径が前記下限未満になると、微細化にコストがかかるとともに、その取扱いが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、バナジウム及びポリ酸類の分散性が低下したり、揮発性有機化合物分解光触媒体を下記の基材に固定する場合に安定に固定せしめることが困難となる傾向にある。なお、本発明において、光触媒粒子の平均一次粒子径とは、光触媒の密度及び下記のＢＥＴ比表面積から次式：Ｄ＝６／（密度×ＢＥＴ比表面積）によって求められる平均粒子径（Ｄ）を示す。
【００２３】
また、本発明に係る光触媒の比表面積としては、特に制限されないが、１０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、５０ｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。前記比表面積が前記下限未満になると、バナジウム及びポリ酸類の分散性が低下して光触媒活性が低下する傾向にある。なお、このような比表面積は、吸着等温線からＢＥＴ等温吸着式を用いてＢＥＴ比表面積として算出することができる。
【００２４】
本発明に係る光触媒の製造方法としては、特に制限されず、従来公知の方法を適宜採用することができる。また、前記光触媒としては、市販のものを適宜用いてもよい。
【００２５】
（バナジウム）
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体においては、前記光触媒にバナジウム（Ｖ）が担持されている。バナジウムとしては、２〜５価であればどのような形態で担持されていてもよく、かかる形態としては、酸化物（酸化バナジウム（ＶＯ、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ４、Ｖ２Ｏ５）、バナジウムと他の金属との複合酸化物）、水酸化物（水酸化バナジウム）、ハロゲン化物（フッ化バナジウム（ＶＦ３、ＶＦ４、ＶＦ５）、塩化バナジウム（ＶＣｌ２、ＶＣｌ３、ＶＣｌ４）、臭化バナジウム（ＶＢｒ２、ＶＢｒ３）、ヨウ化バナジウム（ＶＩ２、ＶＩ３））、オキシハライド（三フッ化酸化バナジウム（ＶＯＦ３）、三塩化酸化バナジウム（ＶＯＣｌ３）、三臭化酸化バナジウム（ＶＯＢｒ３））、硝酸塩（硝酸バナジル（ＶＯ（ＮＯ３）３））、硫酸塩（硫酸バナジウム（ＶＳＯ４、Ｖ２（ＳＯ４）３）、硫酸バナジル（ＶＯＳＯ４））、リン酸塩（ＶＰＯ４、ＶＯＨＰＯ４、ＶＯ（Ｈ３ＰＯ４）２、ＶＯＰＯ４）、過塩素酸塩（ＶＯ（ＣｌＯ４）３）、有機化合物塩（ＶＯ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２）等の形態や、下記のポリ酸類のうち、ポリ原子としてバナジウムをさらに含有するＶ混合配位型ポリ酸類の形態が挙げられ、これらのうちの１種を単独であっても２種以上の組み合わせであってもよい。これらの中でも、本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体としては、前記酸化物、前記水酸化物、前記ハロゲン化物、前記硫酸塩及び前記Ｖ混合配位型ポリ酸類のうちの少なくとも１種として前記光触媒に担持されていることが好ましく、より優れた光触媒活性が発揮される傾向にある観点から、バナジウムの少なくとも一部（好ましくは前記光触媒に担持される全バナジウム原子数のうちの１％以上、より好ましくは１０％以上）が、前記Ｖ混合配位型ポリ酸類として前記光触媒に担持されていることが好ましい。
【００２６】
（ポリ酸類）
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体においては、前記光触媒に上記のバナジウムと共にポリ酸類が担持されている。本発明において、ポリ酸類とは、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種を示す。また本発明において、前記イソポリ酸及び前記ヘテロポリ酸とは、金属のオキソ酸が縮合してなる多核アニオンをアニオン部として含む酸素酸を示す。前記イソポリ酸におけるアニオン部は、下記一般式（１ａ）：
［ＭａＯｂ］ｍ−  ・・・（１ａ）
［式（１ａ）中、Ｍはポリ原子を示し、ａはＭの組成比であって５以上の整数を示し、ｂは酸素原子の組成比であって１９以上の整数を示し、ｍはアニオン価数であって１以上の整数を示す。］
で表される。前記へテロポリ酸におけるアニオン部は、下記一般式（１ｂ）：
［ＸｃＭａＯｂ］ｍ−  ・・・（１ｂ）
［式（１ｂ）中、Ｍ、ａ、ｂ及びｍは、それぞれ独立に、式（１ａ）中のＭ、ａ、ｂ及びｍと同義であり、ＸはＭ以外のヘテロ原子を示し、ｃはＸの組成比であって１以上の整数を示し、複数あるＭは互いに同一であっても異なっていてもよい。］
で表される。
【００２７】
また、本発明に係るポリ酸類としては、これらの一般式（１ａ）又は（１ｂ）で表されるアニオンの対カチオンがプロトン（Ｈ＋）である酸（イソポリ酸及びヘテロポリ酸）の他に、前記対カチオンがプロトン以外のカチオンである塩（イソポリ酸及びヘテロポリ酸の塩）であってもよい。このようなプロトン以外の対カチオンとしては、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋、ＮＨ４＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｎ２＋等が挙げられ、これらのうちの１種を単独であっても２種以上の組み合わせであってもよい。これらの中でも、本発明に係るポリ酸類としては、前記アニオン部の光触媒への吸着のしやすさ、及び／又は、前記光触媒の光触媒能発現の阻害要因となりにくい傾向にある観点から、前記対カチオンがプロトン（Ｈ＋）であること、すなわち、次式：Ｈｍ［ＭａＯｂ］で表されるイソポリ酸及び／又は次式：Ｈｍ［ＸｃＭａＯｂ］で表されるヘテロポリ酸であることが好ましい。
【００２８】
前記一般式（１ａ）〜（１ｂ）中、Ｍで示されるポリ原子は、オキソ酸の金属原子であり、本発明に係るポリ酸類としては、前記ポリ原子Ｍとして周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有することが必要である。前記周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属としては、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等が挙げられ、これらのうちの１種を単独であっても２種以上の組み合わせであってもよい。これらの中でも、本発明に係るポリ酸類としては、光触媒体においてより優れた光触媒活性が発揮される傾向にある観点から、前記ポリ原子Ｍとしてモリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）からなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
【００２９】
また、本発明のポリ酸類としては、光触媒体においてより優れた光触媒活性が発揮される傾向にある観点から、前記ポリ原子Ｍとして、バナジウム（Ｖ）をさらに含有することが好ましい。前記ポリ原子Ｍとしてバナジウム（Ｖ）をさらに含有するポリ酸類としては、アニオン部が下記一般式（２ｂ）：
［ＸｃＶｎＭ１ａ−ｎＯｂ］ｍ−  ・・・（２ｂ）
［式（２ｂ）中、Ｘ、ａ、ｂ、ｃ及びｍは、それぞれ独立に、式（１ｂ）中のＸ、ａ、ｂ、ｃ及びｍと同義であり、Ｍ１はＶ以外のポリ原子を示し、ｎはバナジウム原子の組成比であって１〜６の整数を示す。］
で表されるＶ混合配位型へテロポリ酸；及びこれらの塩からなる群から選択されるＶ混合配位型ポリ酸類が挙げられ、これらのうちの１種を単独であっても２種以上の組み合わせであってもよい。
【００３０】
なお、前記Ｖ混合配位型へテロポリ酸としては、下記一般式（３ｂ）：
［（Ｘ）ｊ＋ｃＶｎ（Ｍ１）ｋ＋ａ−ｎＯｂ］ｍ−  ・・・（３ｂ）
［式（３ｂ）中、Ｘ、Ｍ１、ａ、ｂ、ｃ、ｍ及びｎは、それぞれ独立に、式（２ｂ）中のＸ、Ｍ１、ａ、ｂ、ｃ、ｍ及びｎと同義であり、ｊはＸの価数であって２〜７の整数を示し、ｋはＭ１の価数であって５又は６の整数を示す。］
で表されることがより好ましい。
【００３１】
本発明に係るポリ酸類が前記ポリ原子Ｍとしてバナジウムをさらに含有する場合、当該ポリ酸類におけるバナジウムの含有量としては、前記ポリ酸類における全ポリ原子数（１００％）に対するバナジウム原子数比で、５〜５０％であることが好ましく、８〜３５％であることがより好ましい。また、この場合には、前記一般式（２ｂ）、（３ｂ）中、ｎで示されるバナジウムの組成比としては、それぞれ独立に、１〜６であることが好ましく、１〜４であることがより好ましく、４であることがさらに好ましい。
【００３２】
本発明に係るポリ酸類が前記ヘテロポリ酸及び／又はその塩である場合、前記一般式（１ｂ）、（２ｂ）及び（３ｂ）中、Ｘで示されるへテロ原子は、主にヘテロポリ酸の骨格の中心に位置する原子である。前記へテロ原子としては、リン（Ｐ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、硫黄（Ｓ）、砒素（Ａｓ）、亜鉛（Ｚｎ）、テルル（Ｔｅ）等が挙げられ、これらのうちの１種を単独であっても２種以上の組み合わせであってもよい。これらの中でも、前記ヘテロ原子としては、光触媒体においてより優れた光触媒活性が発揮される傾向にある観点、並びに、安定性や入手・合成の容易性の観点から、リン（Ｐ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）及び硫黄（Ｓ）からなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましく、リン（Ｐ）及びケイ素（Ｓｉ）からなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
【００３３】
また、本発明に係るポリ酸類が前記ヘテロポリ酸及び／又はその塩である場合、当該へテロポリ酸としては、ケギン型（Ｋｅｇｇｉｎ型）、ドーソン型（Ｄａｗｓｏｎ型）、及びアンダーソン型（Ａｎｄｅｒｓｏｎ型）のヘテロポリ酸が挙げられるが、これらの中でも、本発明に係るポリ酸類としては、光触媒体においてより優れた光触媒活性が発揮される傾向にある観点、並びに、安定性や入手・合成の容易性の観点から、アニオン部が下記一般式（Ｉ）：
［ＸＭ１２Ｏ４０］３−  ・・・（Ｉ）
［式（Ｉ）中、Ｍ及びＸは、それぞれ独立に、式（１ｂ）中のＭ及びＸと同義である。］
で表されるケギン型へテロポリ酸であることが好ましい。
【００３４】
これらの中でも、本発明に係るポリ酸類としては、前記Ｖ混合配位型ポリ酸類のうちの少なくとも１種を含有するか、前記へテロポリ酸及び／又はその塩を含有することが好ましく、前記ケギン型へテロポリ酸及び／又はその塩を含有することがより好ましく、アニオン部が下記一般式（ｉ）：
［Ｘ１ＶｎＭ１１２−ｎＯ４０］ｍ−  ・・・（ｉ）
［式（ｉ）中、Ｘ１はＰ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ又はＳを示し、Ｍ１はＷ、Ｍｏ、Ｔａ又はＮｂを示し、ｎは１〜６の整数を示し、ｍは１以上の整数を示す。］
で表されるＶ混合配位型ケギン型ヘテロポリ酸及び／又はその塩を含有することがさらに好ましく、前記式（ｉ）中、Ｘ１がＰ又はＳを示し、Ｍ１がＷ又はＭｏを示し、ｍが３〜８の整数を示すＶ混合配位型ケギン型ヘテロポリ酸及び／又はその塩を含有することがさらにより好ましく、前記Ｖ混合配位型ケギン型ヘテロポリ酸及び／又はその塩（２種以上である場合にはそれらの合計）を、前記ポリ酸類の全質量（１００質量％）に対して５質量％以上、より好ましくは５０質量％以上含有することが特に好ましい。
【００３５】
（光触媒体）
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体は、前記光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及び前記ポリ酸類とを備える。本発明において、バナジウム及び前記ポリ酸類としては、前記光触媒表面と化学結合していてもよいし、前記光触媒に物理吸着された状態で担持されていてもよい。
【００３６】
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体において、バナジウムの担持量としては、前記光触媒に含有される全金属原子数（１００％）に対する全バナジウム原子数比で、０．００１〜０．５％であることが好ましく、０．００５〜０．２％であることがより好ましい。前記バナジウムの担持量が前記下限未満になると、光触媒の光触媒活性向上効果が十分に発揮されない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、光触媒体における光触媒活性が低下する傾向にある。
【００３７】
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体において、前記ポリ酸類の担持量としては、前記光触媒に含有される全金属原子数（１００％）に対する全ポリ原子数比（ポリ原子にバナジウムを含む場合には当該バナジウム原子数も含む）で、０．０１〜１．０％であることが好ましく、０．１〜０．５％であることがより好ましい。前記ポリ酸類の担持量が前記下限未満になると、バナジウムとの協奏効果が十分に発揮されない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、光触媒体における光触媒活性が低下する傾向にある。
【００３８】
また、本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体において、バナジウム及び前記ポリ酸類の含有量比としては、全バナジウム原子数（前記ポリ原子にバナジウムを含む場合には当該バナジウム原子数及びポリ酸類とは別に光触媒に担持されるバナジウム原子数の合計（ｒ））と、前記ポリ酸類に含有される周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属の全原子数（ｔ）との比（ｒ：ｔ）で、１：１，０００〜５０：１であることが好ましく、１：１００〜１０：１であることがより好ましい。前記ポリ酸類に対するバナジウムの担持量が前記下限未満になる、又は前記上限を超えると、バナジウムとポリ酸類との協奏効果が十分に発揮されない傾向にある。
【００３９】
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体の形態としては、特に制限されず、粉末状であっても、ペレット状に成形したものであっても、これらが基材上に固定されたものであってもよい。前記基材の形状としては、揮発性有機化合物分解光触媒体の用途等に応じて適宜採用することができ、特に制限されず、例えば、ペレット状、ハニカム状、モノリス状、プレート状等の公知の形状を適宜選択できる。また、これら基材の材質としても特に制限されず、例えば、コーディエライト、炭化ケイ素、ムライト等のセラミックスや、クロム及びアルミニウムを含むステンレススチール等の金属が挙げられる。
【００４０】
［揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法］
次に、本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法について説明する。本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体の製造方法としては、例えば、
溶媒中で、光触媒と、バナジウム塩と、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有するポリ酸類と、を混合して、
前記光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及び前記ポリ酸類とを備える揮発性有機化合物分解光触媒体を得る、
ことを特徴とする第１の製造方法、及び
溶媒中で、光触媒と、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子としてバナジウムと周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種とを含有するＶ混合配位型ポリ酸類と、を混合して、
前記光触媒と前記光触媒に担持されたバナジウム及びポリ酸類とを備えており、前記ポリ酸類が、イソポリ酸、ヘテロポリ酸及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ポリ原子として周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属からなる群から選択される少なくとも１種を含有する、揮発性有機化合物分解光触媒体を得る、
ことを特徴とする第２の製造方法
が挙げられる。
【００４１】
（第１の製造方法）
本発明の第１の製造方法においては、溶媒中で、前記光触媒とバナジウム塩と前記ポリ酸類とを混合して、前記本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体を得る。前記光触媒及び前記ポリ酸類としては上記の本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体に記載のとおりである。
【００４２】
前記溶媒としては、前記バナジウム塩及び前記ポリ酸類をいずれも可溶なものであればよく、例えば、水（精製水、滅菌水、天然水等）、エタノール、メタノール、アセトニトリル及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、取り扱い及び後処理の容易性の観点からは、水であることが好ましく、そのｐＨが３〜１０であることがより好ましい。
【００４３】
また、前記バナジウム塩としては、ハロゲン化物（フッ化バナジウム（ＶＦ３、ＶＦ４、ＶＦ５）、塩化バナジウム（ＶＣｌ２、ＶＣｌ３、ＶＣｌ４）、臭化バナジウム（ＶＢｒ２、ＶＢｒ３）、ヨウ化バナジウム等（ＶＩ２、ＶＩ３））が挙げられ、これらのうちの１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、前記バナジウム塩としては、３〜４価のバナジウムの塩であることが好ましく、取り扱いが容易で前記溶媒として水を用いても比較的安定な傾向にある観点から、塩化バナジウム（ＶＣｌ３、ＶＣｌ４）であることがより好ましい。
【００４４】
前記溶媒中において、前記光触媒と前記バナジウム塩と前記ポリ酸類との含有量比としては、前記光触媒に含有される全金属原子数（ｐ）と、全バナジウム原子数（ｒ）と、前記ポリ酸類に含有される周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属の全原子数（ｔ）との比（ｐ：ｒ：ｔ）で、１００，０００：１：１０〜２００：１：２であることが好ましく、２０，０００：１：２０〜１，０００：２：５であることがより好ましく、１０，０００：１：１５〜２，０００：１：９であることがさらに好ましい。前記含有量比が前記範囲内にあることにより、得られる光触媒体においてより優れた光触媒活性が発揮される傾向にある。
【００４５】
前記混合の方法としては、前記光触媒と前記バナジウム塩と前記ポリ酸類とが均一に接触・混合される方法であれば特に制限されず、例えば、室温（２０〜３０℃程度）において、スターラー、ミキサー、超音波照射装置等を用いて、大気下又は不活性雰囲気下、常圧（０．９〜１．１ａｔｍ）の条件で撹拌し、懸濁液を得る方法が挙げられる。
【００４６】
かかる混合によって、前記懸濁液中に、前記光触媒にバナジウム及びポリ酸類が担持された上記本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体を得ることができる。第１の製造方法で得られる揮発性有機化合物分解光触媒体においては、前記光触媒に対して、前記バナジウム塩がそのまま又は溶媒和された形態で担持されていてもよいし、前記バナジウム塩のバナジウムが前記酸化物等の形態で担持されていてもよいし、前記バナジウム塩のバナジウムの少なくとも一部が前記ポリ酸類のポリ原子と置換した前記Ｖ混合配位型ポリ酸類の形態で担持されていてもよい。本発明の第１の製造方法のように前記バナジウム塩と前記ポリ酸類とを同時に前記光触媒に担持させた場合、バナジウムの少なくとも一部はＶ混合配位型ポリ酸類の形態で担持されることができる。
【００４７】
（第２の製造方法）
本発明の第２の製造方法においては、溶媒中で、前記光触媒と前記Ｖ混合配位型ポリ酸類とを混合して、前記本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体を得る。前記溶媒、前記光触媒及び前記Ｖ混合配位型ポリ酸類としては上記の本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体に記載のとおりである。
【００４８】
前記溶媒中において、前記光触媒と前記Ｖ混合配位型ポリ酸類との含有量比としては、前記光触媒に含有される全金属原子数（ｐ）と、全バナジウム原子数（ｒ）と、前記Ｖ混合配位型ポリ酸類に含有される周期表第５〜６族に属するバナジウム以外の遷移金属の全原子数（ｔ）との比（ｐ：ｒ：ｔ）で、１００，０００：１：１０〜２００：１：２であることが好ましく、２０，０００：１：２０〜１，０００：２：５であることがより好ましく、１０，０００：１：１５〜２，０００：１：９であることがさらに好ましい。前記含有量比が前記範囲内にあることにより、得られる光触媒体においてより優れた光触媒活性が発揮される傾向にある。
【００４９】
前記混合の方法としては、上記第１の製造方法において述べた方法と同様の方法により縣濁液を得る方法が挙げられる。かかる混合によって、前記懸濁液中に、前記光触媒にバナジウム及びポリ酸類が担持された上記本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体を得ることができる。第２の製造方法で得られる揮発性有機化合物分解光触媒体においては、前記光触媒に対して、前記Ｖ混合配位型ポリ酸類がそのまま又は溶媒和された形態で担持されていてもよいし、前記Ｖ混合配位型ポリ酸類のバナジウムの少なくとも一部が塩や酸化物等の形態で担持されていてもよい。
【００５０】
本発明の第１の製造方法及び第２の製造方法において、前記懸濁液から前記揮発性有機化合物分解光触媒体を回収する方法としては特に制限されず、例えば、濾過や遠心分離によって懸濁物である揮発性有機化合物分解光触媒体を回収する方法が挙げられる。また、本発明の第１の製造方法及び第２の製造方法においては、得られた揮発性有機化合物分解光触媒体を前記溶媒等によって洗浄する工程、及び／又は、得られた揮発性有機化合物分解光触媒体を乾燥する工程をさらに含んでいてもよい。
【００５１】
［揮発性有機化合物分解方法］
次に、本発明の揮発性有機化合物分解方法について説明する。本発明の揮発性有機化合物分解方法は、光照射下で前記本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体に揮発性有機化合物を接触させて前記揮発性有機化合物を分解することを特徴とする方法である。前記揮発性有機化合物としては、上記の本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体に記載のとおりである。
【００５２】
本発明の揮発性有機化合物分解方法においては、前記光触媒に対して光を照射することが必要である。前記光としては、前記光触媒が動作する波長を有する光であれば特に制限されず、当該光触媒の種類にもよるため一概にはいえないが、２００〜１，０００ｎｍの紫外光又は可視光又は近赤外光であることが好ましい。また例えば、前記光触媒が窒素ドープ酸化チタン（好ましくは窒素ドープアナターゼ型酸化チタン）や酸化タングステンである場合には、２００〜６５０ｎｍであることが好ましい。さらに、前記光の強度としては、例えば、０．００５〜３，０００ｍＷ／ｃｍ２の範囲が挙げられる。
【００５３】
前記揮発性有機化合物分解光触媒体に前記揮発性有機化合物を接触させる方法としては、特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、前記揮発性有機化合物を含むガスが流通する排ガス管内や、前記揮発性有機化合物を含むガスが密閉された容器内に、上記本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体を配置し、前記揮発性有機化合物を前記揮発性有機化合物分解光触媒体に接触させる方法を採用することができる。
【００５４】
前記揮発性有機化合物を含むガスにおける当該揮発性有機化合物の濃度としては、特に制限されないが、例えば、０．１〜３，０００ｐｐｍの範囲が挙げられる。また、前記揮発性有機化合物を含むガスとしては、前記揮発性有機化合物分解光触媒体がより効果的に前記揮発性有機化合物を酸化分解することができる傾向にある観点から、酸素をさらに含むことが好ましく、酸素を０．０１体積％以上含むことがより好ましく、前記揮発性有機化合物以外が全て酸素であってもよい。
【００５５】
本発明の揮発性有機化合物分解光触媒体は揮発性有機化合物の分解活性に優れるため、本発明の揮発性有機化合物分解方法によれば、前記揮発性有機化合物の濃度が比較的高濃度であっても、これを酸化して無害化（ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等に分解）することが可能である。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
先ず、流量５００ｃｃ／分のアンモニア７０体積％（アルゴンバランス）の気流中で、酸化チタン粉末（アナターゼ型、商品名：ＳＴ−０１、石原産業株式会社製）１５ｇを３００〜７００℃で１８０分間処理し、窒素ドープ酸化チタン粉末を得た。次いで、前記窒素ドープ酸化チタン粉末をイオン交換水（ｐＨ６、以下同じ）中に懸濁させて、これに、Ｖ４混合配位型ケギン型タングストリン酸（Ｈ７［ＰＶ４Ｗ８Ｏ４０］）をイオン交換水中に溶解させた水溶液を、前記窒素ドープ酸化チタン粉末における全チタン（Ｔｉ）原子数（１００％）に対して全リン（Ｐ）原子数比が０．０１％となるように加え、室温（２５℃）において約１２０分間撹拌して懸濁液を得た。得られた懸濁液から回収した粉末をイオン交換水で水洗した後、大気中において１１０℃で乾燥させ、窒素ドープ酸化チタンに少なくともＶ４混合配位型ケギン型タングストリン酸が担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００５８】
（実施例２）
実施例１と同様にして得られた窒素ドープ酸化チタン粉末をイオン交換水中に懸濁させて、これに、塩化バナジウム（ＩＩＩ）（ＶＣｌ３）をイオン交換水中に溶解させた水溶液を、前記窒素ドープ酸化チタン粉末における全チタン（Ｔｉ）原子数（１００％）に対して全バナジウム（Ｖ）原子数比が０．０４％となるように、並びに、ケギン型タングストリン酸（Ｈ３［ＰＷ１２Ｏ４０］）をイオン交換水中に溶解させた水溶液を、前記窒素ドープ酸化チタン粉末における全チタン（Ｔｉ）原子数（１００％）に対して全リン（Ｐ）原子数比が０．０１％となるように、それぞれ加え、室温（２５℃）において約１２０分間撹拌して縣濁液を得た。得られた懸濁液から回収した粉末を前記イオン交換水で水洗した後、大気中において１１０℃で乾燥させ、窒素ドープ酸化チタンに少なくともバナジウム及びケギン型タングストリン酸が担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００５９】
（実施例３）
Ｖ４混合配位型ケギン型タングストリン酸に代えてＶ４混合配位型ケギン型モリブドリン酸（Ｈ７［ＰＶ４Ｍｏ８Ｏ４０］）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、窒素ドープ酸化チタンに少なくともＶ４混合配位型ケギン型モリブドリン酸が担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００６０】
（実施例４）
ケギン型タングストリン酸に代えてケギン型モリブドリン酸（Ｈ３［ＰＭｏ１２Ｏ４０］）を用いたこと以外は実施例２と同様にして、窒素ドープ酸化チタンに少なくともバナジウム及びケギン型モリブドリン酸が担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００６１】
（実施例５）
ケギン型タングストリン酸に代えてケギン型シリコタングステン酸（Ｈ４［ＳｉＷ１２Ｏ４０］）を用い、その配合量を前記窒素ドープ酸化チタン粉末における全チタン（Ｔｉ）原子数（１００％）に対して全ケイ素（Ｓｉ）原子数比が０．０１％となる量にしたこと以外は実施例２と同様にして、窒素ドープ酸化チタンに少なくともバナジウム及びケギン型シリコタングステン酸が担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００６２】
（比較例１）
実施例１と同様にして得られた窒素ドープ酸化チタン粉末をそのまま光触媒体とした。
【００６３】
（比較例２）
Ｖ４混合配位型ケギン型タングストリン酸に代えてケギン型タングストリン酸（Ｈ３［ＰＷ１２Ｏ４０］）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、窒素ドープ酸化チタンにケギン型タングストリン酸が担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００６４】
（比較例３）
Ｖ４混合配位型ケギン型タングストリン酸に代えてケギン型モリブドリン酸（Ｈ３［ＰＭｏ１２Ｏ４０］）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、窒素ドープ酸化チタンにケギン型モリブドリン酸が担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００６５】
（比較例４）
Ｖ４混合配位型ケギン型タングストリン酸に代えてケギン型シリコタングステン酸（Ｈ４［ＳｉＷ１２Ｏ４０］）を用い、その配合量を前記窒素ドープ酸化チタン粉末における全チタン（Ｔｉ）原子数（１００％）に対して全ケイ素（Ｓｉ）原子数比が０．０１％となる量にしたこと以外は実施例１と同様にして、窒素ドープ酸化チタンにケギン型シリコタングステン酸が担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００６６】
（比較例５）
実施例１と同様にして得られた窒素ドープ酸化チタン粉末をイオン交換水中に懸濁させて、これに、塩化バナジウム（ＩＩＩ）（ＶＣｌ３）をイオン交換水中に溶解させた水溶液を、前記窒素ドープ酸化チタン粉末における全チタン（Ｔｉ）原子数（１００％）に対して全バナジウム（Ｖ）原子数比が０．０４％となるように加え、室温（２５℃）において約１２０分間撹拌して縣濁液を得た。得られた懸濁液から回収した粉末を前記イオン交換水で水洗した後、大気中において１１０℃で乾燥させ、窒素ドープ酸化チタンにバナジウムが担持された粉末状の光触媒体を得た。
【００６７】
＜活性評価試験＞
実施例１〜５及び比較例１〜５で得られた光触媒体について、光触媒活性評価試験を行った。すなわち、先ず、５００ｍＬの密閉ガラス容器内に各光触媒体の粉末を１５ｍｇ入れ、同ガラス容器内の気体を大気組成の酸素−窒素混合ガス（合成空気）で置換した後に、ブラックライト（紫外光）を約１００時間照射して光触媒体の表面に残存する有機物を分解除去した。次いで、前記ガラス容器内を再度前記酸素−窒素混合ガスで置換した後、３体積％のアセトアルデヒド（ＡＣＨ）ガスを５ｍｌ添加して（注入後のガラス容器内アセトアルデヒド濃度：３００ｐｐｍ）、３３時間暗所で静置した。次いで、これに、４１０ｎｍ以下カットフィルター（商品名：ＵＶ−ＧＵＡＲＤ、富士フイルム株式会社製）を装着した３２Ｗ白色蛍光灯（商品名：ＦＬ３２Ｓ、株式会社東芝製）を光源として３５０μＷ／ｃｍ２の光強度で光照射し、光照射開始から４０時間経過時（４０ｈｒ）及び６０時間経過時（６０ｈｒ）における前記ガラス容器内のガス中に生成した二酸化炭素（ＣＯ２）濃度をガスクロマトグラフィー（商品名：ＧＣ−１４Ｂ、株式会社島津製作所製）で測定した。なお、一定時間の光照射後に生成する二酸化炭素濃度が高いほど、光触媒体によってアセトアルデヒドがより早く酸化分解されたことを示し、光触媒活性に優れるものと評価できる。活性評価試験で得られた結果を下記の表１に示す。
【００６８】
【表１】
2019166448.tif 000002
【００６９】
表１に示すように、バナジウムもポリ酸類も担持していない窒素ドープ酸化チタン（比較例１）と比較して、Ｖ４混合配位型タングストリン酸又はＶ４混合配位型モリブドリン酸を担持させた場合（実施例１、３）、タングストリン酸又はモリブドリン酸又はシリコンタングステン酸とバナジウムとを同時に担持させた場合（実施例２、４、５）には、同時間光照射後の二酸化炭素濃度がいずれも高くなり、揮発性有機化合物を分解する光触媒活性が著しく向上することが確認された。他方、タングストリン酸のみを担持させた場合（比較例２）又はモリブドリン酸のみを担持させた場合（比較例３）又はシリコンタングステン酸のみを担持させた場合（比較例４）には、同時間光照射後の二酸化炭素濃度は比較例１と比較して低いか、又はほとんど変わらず、光触媒活性の向上効果は奏されないことが確認された。また、バナジウムのみを担持させた場合（比較例５）には、比較例１との比較では同時間光照射後の二酸化炭素濃度が高くなったものの、実施例１〜５、特に実施例２、４、５との比較ではこれらとバナジウム担持量が同じであるにもかかわらず、同時間光照射後の二酸化炭素濃度が低く、光触媒活性の向上効果は十分ではないことが確認された。このように、本発明の光触媒体においては、バナジウムとポリ酸類とを特に組み合わせて光触媒に同時に担持させることにより、前記光触媒による揮発性有機化合物の分解性能が十分に高くなって優れた光触媒活性が発揮されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上説明したように、本発明によれば、揮発性有機化合物を分解する光触媒活性に優れた揮発性有機化合物分解光触媒体及びその製造方法、並びに、揮発性有機化合物分解方法を提供することが可能となる。