(57)【要約】【課題】低濃度の有機化合物に対しても、吸着分解性能およびその効率性に優れた有機化合物の分解触媒体、その製造方法および有機化合物の吸着分解方法を提供する。【解決手段】本発明に係る分解触媒体は、オゾンを用いた有機化合物の吸着分解に用いる、有機化合物の分解触媒体において、ゾルゲル法により得られる多孔質複合酸化物であって、シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散して存在していることを特徴とする。【選択図】  図１
2015182010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾンを用いた有機化合物の吸着分解に用いる、有機化合物の分解触媒体において、
ゾルゲル法により得られる多孔質複合酸化物であって、シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散して存在している有機化合物の分解触媒体。
【請求項２】
前記分解触媒体の比表面積が４００ｍ２／ｇ〜１８００ｍ２／ｇの範囲内である請求項１に記載の有機化合物の分解触媒体。
【請求項３】
前記金属原子／ケイ素原子の原子比が０．０１〜０．５の範囲内である請求項１又は２に記載の有機化合物の分解触媒体。
【請求項４】
オゾンを用いた有機化合物の吸着分解に用いる、有機化合物の分解触媒体の製造方法であって、
アルコキシシラン水溶液を加水分解してシリカゾルを生成させ、
前記シリカゾルにＭｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属のイオンを含む溶液を加え、
前記金属イオンを含む溶液を添加後のシリカゾルを縮重合させることによりゲル化して、湿潤ゲル体を生成させ、
前記湿潤ゲル体を乾燥して乾燥ゲル体を生成させ、
前記乾燥ゲル体を焼成することにより、
シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、前記金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散して存在している分解触媒体を製造する有機化合物の分解触媒体の製造方法。
【請求項５】
触媒の存在下で、オゾンを用いて有機化合物を吸着分解する有機化合物の吸着分解方法において、
前記触媒として、
ゾルゲル法により得られる多孔質複合酸化物であって、シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散した状態で存在している、有機化合物の分解触媒体を用いる有機化合物の吸着分解方法。
【請求項６】
前記分解触媒体として、比表面積が４００ｍ２／ｇ〜１８００ｍ２／ｇの範囲内のものを用いる請求項５に記載の有機化合物の吸着分解方法。
【請求項７】
前記分解触媒体として、金属原子／ケイ素原子の原子比が０．０１〜０．５の範囲内のものを用いる請求項５又は６に記載の有機化合物の吸着分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物の分解触媒体、その製造方法および有機化合物の吸着分解方法に関し、より詳細にはオゾンを用いて、揮発性の有機化合物（ＶＯＣ：Volatile Organic Compounds）や細菌、ウィルス、カビ等の吸着分解性能に優れた有機化合物の分解触媒体、その製造方法および有機化合物の吸着分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾンは、空気中又は水中における抗菌用又は細菌の繁殖防止用に広く利用されている。しかし、オゾンはＶＯＣ等の有機化合物の分解に対しては大きな効果を発揮するものではない。そのため、オゾンを触媒と併用して、揮発性の有機化合物を分解・除去する方法が幅広く研究されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、触媒の存在下で揮発性有機化合物をオゾンにより分解除去する方法が開示されている。この分解除去方法においては、触媒として、疎水性ゼオライト−酸化マンガン複合酸化物触媒が用いられている。そして、この分解除去方法によれば、疎水性ゼオライト−酸化マンガン複合酸化物を触媒として用いたことにより、高温はもとより低温付近でもガス気流中の揮発性有機化合物を効率良くかつ定量的に二酸化炭素や一酸化炭素に変換することができ、有機副生成物の生成を抑制することができると開示されている。
【０００４】
しかしながら、前記従来の分解除去方法では、依然として分解効率は悪く、微量の揮発性有機化合物に対しては、高濃度で多量のオゾンや触媒を用いる必要がある。そして、このような問題は揮発性有機化合物が低濃度であるほど大きくなり、分解効率の一層の低下と、除去装置の大規模化という問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２２６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、低濃度の有機化合物に対しても、吸着分解性能およびその効率性に優れた有機化合物の分解触媒体、その製造方法および有機化合物の吸着分解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者等は、前記従来の問題点を解決すべく検討した結果、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る有機化合物の分解触媒体は、前記の課題を解決する為に、オゾンを用いた有機化合物の吸着分解に用いる、有機化合物の分解触媒体において、ゾルゲル法により得られる多孔質複合酸化物であって、シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散して存在していることを特徴とする。
【０００９】
前記の構成によれば、本発明の分解触媒体は、オゾンを酸化剤とする触媒酸化法を利用した、有機化合物の分解除去方法に適用できるものである。本発明の分解触媒体の存在下で、オゾンを用いて有機化合物の酸化分解を行うと、揮発性の有機化合物や細菌、ウィルス、カビ等を室温等で二酸化炭素と水に分解させることができる。
【００１０】
本発明の分解触媒体は、ゾルゲル法により得られる多孔質複合酸化物である。すなわち、ゾルゲル法を用いたシロキサン結合による三次元網目構造の網目中に、前記Ｍｎ等の金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散した構造を備えるものである。前記Ｍｎ等の金属のイオンは、三次元網目構造を形成する酸素原子とイオン結合により結合している。
【００１１】
前記Ｍｎ等の金属イオンは活性成分として機能し、オゾンを酸化剤とする触媒酸化法において触媒作用を示す。従って、有機化合物の分解速度の低下を抑制して、効率よく酸化分解させることができる。ここで、本発明の分解触媒体はシロキサン結合による三次元網目構造を備えた多孔質であるので、触媒単体等と比較して比表面積が大きい。そのため、有機化合物やオゾンの吸着性能に優れている。また、オゾンやベンゼンやトルエンなどの有機化合物を高速で濃縮可能な機能を有している。これにより、分解触媒体の内部にまで有機化合物およびオゾンを吸着することができ、かつその内部等で濃縮することができる。一方、Ｍｎ等の金属イオンは、三次元網目構造の網目中に網目修飾イオンとして略均一に分散した状態で存在している。すなわち、金属イオンは低濃度でも触媒として均一かつ極めて高い反応場を形成することができる。そのため、Ｍｎ等の金属イオンとオゾンおよび有機化合物との接触効率を高めることができる。その接触効率は、単に粒子として三次元網目構造内に金属触媒等が内包されたものよりも極めて大きい。その結果、従来の触媒と比較して有機化合物の分解効率が高く、特に低濃度の有機化合物に対して優れた分解除去性能を示す。
【００１２】
前記分解触媒体の比表面積が４００ｍ２／ｇ〜１８００ｍ２／ｇの範囲内であることが好ましい。分解触媒体の比表面積を４００ｍ２／ｇ以上にすることにより、分解触媒体による有機化合物やオゾンの吸着性能（濃縮性能）が低下するのを防止することができる。その一方、前記比表面積を１８００ｍ２／ｇ以下にすることにより、分解触媒体に吸着されたオゾンが、その内部で拡散不良を発生するのを抑制することができる。また、分解触媒体が脆くなり形状安定性に欠け、加工が困難になるのを防止することができる。
【００１３】
前記金属原子／ケイ素原子の原子比が０．０１〜０．５の範囲内であることが好ましい。前記金属原子／ケイ素原子の原子比を０．０１以上にすることにより、低濃度の有機化合物に対しても十分に吸着することができ、良好な分解除去を可能にする。その一方、前記金属原子／ケイ素原子の原子比を０．５以下にすることにより、比表面積の値が低減するのを抑制し、分解触媒体による有機化合物やオゾンの濃縮性能が低下するのを防止することができる。また、金属原子が凝集することにより、触媒としての反応面積がかえって低下するのを防止し、分解効率の低下を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明に係る有機化合物の分解触媒体の製造方法は、前記の課題を解決する為に、オゾンを用いた有機化合物の吸着分解に用いる、有機化合物の分解触媒体の製造方法であって、アルコキシシラン水溶液を加水分解してシリカゾルを生成させ、前記シリカゾルにＭｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属のイオンを含む溶液を加え、前記金属イオンを含む溶液を添加後のシリカゾルを縮重合させることによりゲル化して、湿潤ゲル体を生成させ、前記湿潤ゲル体を乾燥して乾燥ゲル体を生成させ、前記乾燥ゲル体を焼成することにより、シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、前記金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散して存在している分解触媒体を製造することを特徴とする。
【００１５】
前記の方法によれば、先ず、アルコキシシラン水溶液を加水分解してシリカゾルを生成する。次いで、前記金属イオンを含む溶液をシリカゾルに添加した後、当該シリカゾルを縮重合させることによりゲル化して湿潤ゲル体を生成させる。このゲル化においては、シリカゾルの重縮合によりシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）が三次元的に広がってゾルゲル転移が進行するが、シリカゾルには金属イオンを含む溶液が添加されているため、得られる湿潤ゲル体には当該金属イオンが酸素原子とイオン結合した状態となっている。さらに、湿潤ゲル体を乾燥させた後、焼成を行う。これにより、シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、前記金属イオンが網目修飾イオンとして略均一に分散した状態で存在する有機化合物の分解触媒体を製造することができる。この方法により得られる分解触媒体は、前記Ｍｎ等やその酸化物が触媒として単に粒子状に内包されて複合化されたものとは異なる。すなわち、前記の方法によれば、活性成分として触媒作用を示す前記Ｍｎ等の金属のイオンが、ナノオーダーの間隔で網目修飾イオンとして略均一に分散して存在している。そのため、分解触媒体に吸着されたオゾンおよび有機化合物と効率的に接触することができ、低濃度の有機化合物に対しても効果的に分解除去することが可能になる。
【００１６】
また、本発明に係る有機化合物の吸着分解方法は、前記の課題を解決するために、触媒の存在下で、オゾンを用いて有機化合物を吸着分解する有機化合物の吸着分解方法において、前記触媒として、ゾルゲル法により得られる多孔質複合酸化物であって、シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散した状態で存在している、有機化合物の分解触媒体を用いることを特徴とする。
【００１７】
前記の構成によれば、本発明の有機化合物の吸着分解方法は、オゾンを酸化剤とする触媒酸化法を利用するものであり、触媒の存在下で行うことにより揮発性の有機化合物や細菌、ウィルス、カビ等を室温等で酸化分解することができる。本発明の方法に用いる分解触媒体は、ゾルゲル法により得られる多孔質複合酸化物である。すなわち、ゾルゲル法を用いたシロキサン結合による三次元網目構造の網目中に、前記Ｍｎ等の金属のイオンが網目修飾イオンとして略均一に分散した構造を備えたものである。
【００１８】
前記Ｍｎ等の金属イオンは活性成分として機能し、本発明の方法において触媒作用を示す。従って、有機化合物の分解速度の低下を抑制して、効率よく二酸化炭素と水に分解させることができる。ここで、本発明で用いる分解触媒体はシロキサン結合による三次元網目構造を備えた多孔質であるので、触媒単体等と比較して比表面積が大きい。そのため、有機化合物やオゾンの吸着性能に優れている。これにより、分解触媒体の内部にまで有機化合物およびオゾンを吸着することができ、これらの濃度を分解触媒体の内部等で増大させることができる。一方、Ｍｎ等の金属イオンは、三次元網目構造の網目中に網目修飾イオンとして略均一に分散した状態で存在している。そのため、Ｍｎ等の金属イオンとオゾンおよび有機化合物との接触効率を高めることができる。その接触効率は、単に粒子として三次元網目構造内に金属触媒等が内包されたものよりも極めて大きい。その結果、従来の触媒と比較して有機化合物の分解効率が高く、特に低濃度の有機化合物に対して優れた分解効率を示す。
【００１９】
前記の構成に於いては、前記分解触媒体として、比表面積が４００ｍ２／ｇ〜１８００ｍ２／ｇの範囲内のものを用いることが好ましい。分解触媒体として、比表面積が４００ｍ２／ｇ以上のものを用いることにより、有機化合物やオゾンの吸着性能が低下するのを防止することができる。その一方、前記比表面積を１８００ｍ２／ｇ以下にすることにより、分解触媒体に吸着されたオゾンが、その内部で拡散不良を発生するのを抑制することができる。また、分解触媒体が脆くなり形状安定性に欠け、加工が困難になるのを防止することができる。
【００２０】
また、前記の構成に於いては、前記分解触媒体として、金属原子／ケイ素原子の原子比が０．０１〜０．５の範囲内のものを用いることが好ましい。分解触媒体として、前記ケイ素原子／金属原子の原子比が０．０１以上のものを用いることにより、低濃度の有機化合物等に対しても十分に吸着することができ、良好な分解除去を可能にする。その一方、前記ケイ素原子／金属原子の原子比が０．５以下のものを用いることにより、比表面積の値が低減するのを抑制し、分解触媒体による有機化合物やオゾンの濃縮性能が低下するのを防止することができる。また、金属原子が凝集することにより、触媒としての反応面積がかえって低下するのを防止し、分解効率の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、前記に説明した構成により、以下に述べるような効果を奏する。
即ち、本発明の有機化合物の分解触媒体は、ゾルゲル法により製造されたシロキサン結合による三次元網目構造を有しており、多孔質となっているので、有機化合物やオゾンの吸着性能に優れている。また、本発明の分解触媒体は、三次元網目構造の網目中にＭｎ等の金属が網目修飾イオンとして略均一に分散して存在しているので、吸着された有機化合物やオゾンと効率的に接触させることができる。従って、本発明の分解触媒体を、オゾンを酸化剤とする触媒酸化法に適用することにより、揮発性有機化合物や細菌、ウィルス、カビ等の有機化合物を従来よりも効果的に分解除去することができる。特に、本発明は低濃度の有機化合物であっても効率的に分解除去することができ、優れた吸着分解性能を示すという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の一形態に係る分解触媒体の分子構造を模式的に表す説明図である。
【図２】分解触媒体のベンゼンに対する吸着分解性能を評価するための装置を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（分解触媒体）
本実施の形態に係る分解触媒体について、図１を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施の形態に係る分解触媒体の分子構造を模式的に表す説明図である。
【００２４】
同図に示すように、本実施の形態に係る分解触媒体は、シロキサン結合により架橋された三次元網目構造の網目中に、金属イオン（Ｍｎ＋）が網目修飾イオンとして略均一に分散した状態で存在する構造となっている。また、分解触媒体はオゾンを利用して有機化合物を吸着分解する機能を有しており、ゾルゲル法により得られる多孔質複合酸化物である。前記金属イオンはＭｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属のイオンからなる。また、前記金属イオンはシロキサン結合を構成している酸素原子とイオン結合をしている。
【００２５】
前記分解触媒体の比表面積は３００ｍ２／ｇ〜１８００ｍ２／ｇであることが好ましく、より好ましくは４００ｍ２／ｇ〜１３００ｍ２／ｇ、特に好ましくは６００ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇである。前記比表面積を４００ｍ２／ｇ以上にすることにより、分解触媒体による有機化合物およびオゾンの吸着性能が低下するのを防止することができ、当該有機化合物の分解性能の維持が図れる。その一方、前記比表面積を１８００ｍ２／ｇ以下にすることにより、オゾンガスの拡散不良を防止することができる。分解触媒体の比表面積は、ＢＥＴ法により測定されたものである。当該方法は、気相吸着法による粉体の表面積測定法の一つであって、吸着等温線から１ｇの試料の持つ総表面積、即ち比表面積が求められる。吸着気体としては、通常、窒素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧、または容積の変化から測定する。前記総表面積は、ＢＥＴ式に基づいて吸着量を求め、吸着分子１個が表面に占める面積を掛けることにより得られる。尚、分解触媒体の比表面積は、ｐＨを調節してゲル化速度を制御することにより制御可能である。また、後述のシリカゾルの生成前に予め添加する鋳型材の種類や分子量を調節することによっても制御可能である。
【００２６】
前記分解触媒体は、空気中で乾燥させた造粒物でもよく、粉砕物でもよい。また、分解触媒体の平均粒径（形状が非球状の場合は、平均最大径）は、通常は１μｍ〜１００μｍの範囲内が好ましく、５μｍ〜５０μｍの範囲内がより好ましい。前記平均粒径を１μｍ以上にすることにより、分解触媒体の表面積を小さくすることができる。その一方、前記平均粒径を１００μｍ以下にすることにより、分解触媒体内部に吸収されたオゾンや有機化合物が外部に放出され難くなるのを防止することができる。分解触媒体の平均粒径は、前記数値範囲内で各種の用途に応じて適宜設定することができる。尚、前記平均粒径は、例えば、粒度分布測定装置（（株）島津製作所製、商品名；ＳＡＬＤ−７１００）を用いて、レーザー回折・錯乱法により測定することができる。
【００２７】
前記分解触媒体の形状は、球状でもよく非球状でもよい。ここで、球状は真球に限定されるものではなく、楕円形状のもの等、変形した球状のものも含む。
【００２８】
尚、前記分解触媒体においては、疎水化処理が施されたものであってもよい。尚、疎水化処理の具体的な方法については、後段において詳述する。
【００２９】
前記Ｍｎ等の金属は、三次元網目構造の網目中に網目修飾イオンとして存在しており、三次元網目構造を構成する酸素原子とイオン結合により結合している。これらの金属イオンはオゾンを酸化剤として触媒作用を示す金属触媒としての機能を果たす。また、前記金属イオンは三次元網目構造中に略均一に分散して存在しているので、低濃度の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であっても十分に接触することができ、高い反応効率により分解することができる。
【００３０】
前記金属原子／ケイ素原子の原子比が０．０１〜０．５の範囲内であることが好ましい。前記金属原子／ケイ素原子の原子比を０．０１以上にすることにより、低濃度の有機化合物に対しても十分に吸着することができ、良好な分解除去を可能にする。その一方、前記金属原子／ケイ素原子の原子比を０．５以下にすることにより、比表面積の値が低減するのを抑制し、分解触媒体による有機化合物やオゾンの濃縮性能が低下するのを防止することができる。また、金属原子が凝集することにより、触媒としての反応面積がかえって低下するのを防止し、分解効率の低下を抑制することができる。
【００３１】
（分解触媒体の製造方法）
本実施の形態に係る分解触媒体は、例えば、次の通りにして製造することができる。
先ず、アルコキシシラン水溶液を作製し、このアルコキシシラン水溶液を加水分解してシリカゾルを生成させる。アルコキシシラン水溶液の作製において、各成分の混合方法は特に限定されず任意である。また、混合順序も特に制限されないが、アルコキシシランと水との混合においては、アルコキシシランに水を添加するのが一般的である。また、加水分解の際の反応温度としては特に限定されず、通常は、２０℃〜５０℃の範囲内で行われる。
【００３２】
前記アルコキシシランとしては特に限定されず、従来公知のものを使用できる。具体的には、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブチルシラン等の４級アルコキシシラン類、トリメトキシフルオロシラン、トリエトキシフルオロシラン、トリイソプロポキシフルオロシラン、トリブトキシフルオロシラン等の３級アルコキシフルオロシラン類、ＣＦ３(ＣＦ２)３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、(ＣＦ３)２ＣＦ(ＣＦ２)４ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、(ＣＦ３)２ＣＦ(ＣＦ２)６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、(ＣＦ３)２ＣＦ(ＣＦ２)８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、ＣＦ３(Ｃ６Ｈ４)ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)３(Ｃ６Ｈ４)ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)５(Ｃ６Ｈ４)ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)７(Ｃ６Ｈ４)ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、ＣＦ３(ＣＦ２)５ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、ＣＦ３(ＣＦ２)７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、ＣＦ３(ＣＦ２)９ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、(ＣＦ３)２ＣＦ(ＣＦ２)４ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、(ＣＦ３)２ＣＦ(ＣＦ２)６ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、(ＣＦ３)２ＣＦ(ＣＦ２)８ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、ＣＦ３(Ｃ６Ｈ４)ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、ＣＦ３(ＣＦ２)３(Ｃ６Ｈ４)ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、ＣＦ３(ＣＦ２)５(Ｃ６Ｈ４)ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、ＣＦ３(ＣＦ２)７(Ｃ６Ｈ４)ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３(ＯＣＨ３)２、ＣＦ３(ＣＦ２)３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ２ＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ２ＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ２ＣＨ３)３、ＣＦ３(ＣＦ２)９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ(ＯＣＨ２ＣＨ３)３等のフッ素含有アルコキシシラン類、トリメトキシメチルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリメトキシエチルシラン、トリエトキシエチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリエトキシプロピルシラン等の３級アルコキシアルキルシラン類、トリメトキシフェニルシラン、トリエトキシフェニルシラン、トリメトキシクロロフェニルシラン、トリエトキシクロロフェニルシラン等の３級アルコキシアリールシラン類、トリメトキシフェネチルシラン、トリエトキシフェネチトリエトキシフェネチルシラン等の３級アルコキシフェネチルシラン類、ジメトキシジメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン等の２級アルコキシアルキルシラン類等が挙げられる。これらのうち、４級アルコキシシラン類が好ましく、テトラエトキシシランが特に好ましい。また、これらのアルコキシシランは、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
前記アルコキシシランの配合量は特に限定されず、適宜必要に応じて設定することができる。通常は、アルコキシシラン水溶液の全質量に対し５質量％〜６０質量％の範囲内であることが好ましい。
【００３４】
前記アルコキシシラン水溶液においては、触媒を添加してもよい。当該触媒としては、酸触媒またはアルカリ触媒を用いることができる。
前記酸触媒としては特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、ホウ酸、臭化水素酸等の無機酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、シキミ酸、２−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、安息香酸、ｐ−アミノ安息香酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、リンゴ酸等の有機酸が挙げられる。これらの酸触媒は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３５】
前記アルカリ触媒としては特に限定されず、従来公知のものを使用できる。具体的には、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等のアンモニウム塩、ピリジン、ピロール、ピペリジン、１−メチルピペリジン、２−メチルピペリジン、３−メチルピペリジン、４−メチルピペリジン、ピペラジン、１−メチルピペラジン、２−メチルピペラジン、１，４−ジメチルピペラジン、ピロリジン、１−メチルピロリジン、ピコリン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクテン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、２−ピラゾリン、３−ピロリン、キヌキリジン、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン等の窒素含有化合物が挙げられる。これらのアルカリ触媒は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３６】
前記触媒の配合量は特に限定されず、適宜必要に応じて設定され得る。通常は、全質量に対し、５質量％〜３００質量％の範囲内が好ましい。
【００３７】
前記水の配合量は特に限定されず、適宜必要に応じて設定され得る。通常は、全質量に対し、５０質量％〜１０００質量％の範囲内が好ましい。
【００３８】
次に、シリカゾルにＭｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属イオンを含む溶液を添加する。前記金属イオンを含む溶液としては、例えば、酢酸マンガン、マンガンアセチルアセトナート、酢酸銅、酢酸ニッケル等が挙げられる。
【００３９】
続いて、金属イオンを含む溶液が添加されたシリカゾルをゲル化して湿潤ゲル体を生成する。具体的には、シリカゾルの重縮合によりシロキサン結合（Si-O-Si）が三次元的に広がると共に、その間隙に溶媒や金属酸化物触媒等を含んだ状態でゾルゲル転移が進行し、湿潤ゲル体が得られる。
【００４０】
続いて、前記湿潤ゲル体を乾燥させて乾燥ゲル体を得る。乾燥方法としては特に限定されず、例えば、所定の温度に調整された乾燥風を乾燥ゲル体に吹き付けて乾燥してもよい。また、乾燥温度も特に限定されず、通常は、４０℃〜１００℃の範囲内で行われる。さらに、乾燥時間についても特に限定されず、通常は、１０時間〜７２時間の範囲内で行われる。尚、湿潤ゲル体の乾燥は、スプレードライにより行ってもよい。これにより、ゲル体を急激に乾燥させることができ、得られた吸着分解材料の比表面積を向上させることが可能になる。
【００４１】
さらに、前記乾燥ゲル体を焼成することにより、本実施の形態に係る分解触媒体が得られる。このときの焼成温度としては特に限定されず、通常は４００℃〜６００℃の範囲内で行われる。また、焼成時間についても特に限定されず、通常は３時間〜１０時間の範囲内で行われる。
【００４２】
また、本実施の形態に於いては、分解触媒体に対し疎水化処理を施してもよい。これにより、分解触媒体の表面に疎水性を付与し、気中水蒸気の吸着による性能劣化を防ぐことができる。疎水化処理の方法としては特に限定されず、公知の方法が挙げられる。具体的には、例えば、疎水化処理剤中に分解触媒体を浸漬したり、分解触媒体を超臨界流体中で疎水化処理剤と反応させたり、分解触媒体に対し疎水化処理剤を塗布することにより行うことができる。
【００４３】
前記疎水化処理剤とは、分解触媒体表面のシラノール基（ＳｉＯＨ基）に対して反応する官能基と、疎水基とを少なくとも有する化合物を意味し、具体的には有機ケイ素化合物等が挙げられる。前記シラノール基に対して反応する官能基としては特に限定されず、例えば、ハロゲン、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、アルコキシル基等が挙げられる。また、前記疎水基についても特に限定されず、例えば、アルキル基、フェニル基、それらのフッ化物等が挙げられる。より具体的には、化学式ＲａＳｉＸｂ（但し、前記Ｒはアルキル基、フルオロ基またはフェニル基等の疎水基を表し、前記Ｘはハロゲンまたはアルコキシ基等の官能基を表し、前記ａは１〜３の自然数であり、ｂは２〜４の自然数である。）で表されるものが挙げられる。
【００４４】
さらに、前記化学式で表される疎水化処理剤としては、例えば、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルビニルメトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン類；トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、ジメチルビニルクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン、メチルクロロジシラン、トリフェニルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン等のクロロシラン類；ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｎ’−ビス（トリメチルシリル）ウレア、Ｎ−トリメチルシリルアセトアミド、ジメチルトリメチルシリルアミン、ジエチルトリエチルシリルアミン、トリメチルシリルイミダゾール等のシラザン類；（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリエトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリエトキシシラン等のフッ化アルキル基やフッ化アリール基を有するアルコキシシラン類；等が挙げられる。これらの疎水化処理剤は１種単独で、または２種以上を併用して用いることができる。
【００４５】
前記疎水化処理剤中に分解触媒体を浸漬する場合、浸漬時間は特に限定されず、疎水化処理材の種類、濃度に応じて適宜設定することができる。また、浸漬温度についても特に限定されず、適宜必要に応じて設定することができる。
【００４６】
前記分解触媒体を超臨界流体中で疎水化処理剤と反応させる場合、前記超臨界流体としては特に限定されず、例えば、二酸化炭素、一酸化二窒素、エタン、プロパン、ブタン、ベンゼン、ジエチルエーテル等が挙げられ、本実施の形態に於いては、特に二酸化炭素が好適である。この場合、二酸化炭素の臨界温度３１．３℃、臨界圧力７．４ＭＰａをそれぞれ下限として、疎水化処理材の種類により適宣設定することが出来る。これらの超臨界流体はそれぞれ単独で使用できる他、疎水化処理剤の溶解度を向上させるためにメタノールやトルエンのようなモディファイヤーとの混合流体として使用することも可能である。
【００４７】
（有機化合物の分解除去方法）
本実施の形態の分解触媒体は、オゾンを用いた触媒酸化法において触媒として用いることができる。これにより、有機化合物を効果的に分解除去することが可能になる。前記有機化合物としては、例えば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Volatile Organic Compounds）や細菌、ウィルス、カビ等が挙げられる。
【００４８】
本実施の形態の分解触媒体を用いた有機化合物の分解除去方法においては、例えば、分解除去したいＶＯＣを含むガスとオゾンガスを混合させ、その混合ガスを分解触媒体に接触させることにより行うことができる。接触方法については特に限定されず、例えば、所定容量の反応容器内に分解触媒体を仕込み、前記混合ガスを通気させる等の方法が挙げられる。この場合、混合ガスの流量については特に限定されず、分解触媒体との接触時間を考慮して適宜設定される。また、反応容器内に分解触媒体を仕込む際に、グラスウールに当該分解触媒体を混ぜたものを用いてもよい。前記オゾンの発生方法については特に限定されず、例えば、公知のオゾン発生器等を大気圧放電等により簡易に発生させることができる。
【００４９】
前記分解触媒体の使用量については特に限定されず、適宜必要に応じて設定することができる。通常は、０．００１ｇ／ｃｍ３〜１０ｇ／ｃｍ３であり、好ましくは０．０１ｇ／ｃｍ３〜５ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．１ｇ／ｃｍ３〜１ｇ／ｃｍ３である。
【００５０】
また、本実施の形態の有機化合物の分解除去方法において、温度条件は特に限定されず、従来の触媒酸化法と比較して、室温等の温和な条件下でも行うことができる。通常は、１０℃〜２００℃の範囲内で行うことが好ましく、より好ましくは２０℃〜１５０℃、特に好ましくは３０℃〜１２０℃である。温度を１０℃以上にすることにより、例えば、ベンゼンを酸化分解した際に分解触媒体表面に蓄積、滞留する部分酸化生成物を除去することができ、酸化速度の低下を防止することができる。また、温度を２００℃以下にすることにより、オゾンによる自己分解反応が促進するのを抑制し、オゾンの触媒酸化反応への有効利用が阻害されるのを防止することができる。
【００５１】
前記分解触媒体と、分解除去したいＶＯＣを含むガスおよびオゾンガスの混合ガスとの接触時間についても特に限定されず、適宜必要に応じて設定することができる。通常は、０．０００１ｓｅｃ〜３０ｓｅｃであり、好ましくは０．００１ｓｅｃ〜２０ｓｅｃ、より好ましくは０．０１ｓｅｃ〜１０ｓｅｃである。
【実施例】
【００５２】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。
【００５３】
（比表面積の測定）
分解触媒体の比表面積は、高精度比表面積／細孔分布測定装置（日本ベル(株)製）を使用し、ＢＥＴ法により求めた。
【００５４】
（実施例１）
先ず、エチルシリケートに対し水を添加し、エチルシリケートの加水分解を行った。これにより、シリカゾルを生成させた。エチルシリケートの配合量は、全質量に対し４０質量％とした。また、水の配合量は、全質量に対し２０質量％とした。
【００５５】
次に、シリカゾルに対し２０質量％濃度の酢酸マンガン水溶液を添加し、縮重合反応をさせて湿潤ゲル体を生成させた。酢酸マンガン溶液の添加量は、マンガン/ケイ素の原子比が０．１となるようにした。さらに、この湿潤ゲル体を乾燥させて乾燥ゲル体を得た。乾燥は送風定温高温器により行った。また、乾燥温度は５０℃とし、乾燥時間は２４時間とした。その後、平均粒径が２０μｍとなる様に粉砕した。
【００５６】
さらに、粉砕後の前記乾燥ゲル体を焼成することにより、本実施例に係る分解触媒体を製造した。焼成は焼成炉により行い、また焼成温度は５００℃、焼成時間は５時間とした。尚、本実施例に係る分解触媒体の比表面積は８００ｍ２／ｇであった。
【００５７】
以上の様にして得られた分解触媒体について、図２に概略的に示す装置を用いて、ベンゼンの吸着分解性能の評価を行った。図２は、分解触媒体のベンゼンに対する吸着分解性能を評価するための装置を概略的に表す模式図である。
【００５８】
先ず、反応容器内に、ガラスウール０．８ｇに前記分解触媒体０．７５ｇを混ぜたものを入れておいた。ガラスウールを用いたのは、これに分解触媒体を混合させることにより、反応容器内に触媒体がなるべく均一に存在させるようにするためである。
【００５９】
次に、ベンゼンを含む容器を温度３０℃に湯煎した。さらに当該容器に乾燥空気を吹き込み、含有量が１００ｐｐｍのベンゼンを含む乾燥空気を調整した。さらに、流量は１０Ｌ／ｍｉｎとなる様に調整した。また、無性放電式の無声オゾン発生器を用いて、含有量が１０００ｐｐｍのオゾンを含む乾燥空気を調整した。オゾンを含む乾燥空気の流量は２Ｌ／ｍｉｎとした。これらの乾燥空気を混合し、その混合ガスを総流量１Ｌ／ｍｉｎで反応容器内に流入させた。尚、反応容器内は約２５℃となる様に調整した。
【００６０】
これにより、反応容器内においてベンゼンおよびオゾンの吸着分解除去を行った。ここで、ベンゼンの分解除去については、混合ガスについては反応容器に流入する前と、反応容器から流出した後のベンゼンおよびオゾンの濃度を測定することにより評価を行った。ベンゼン濃度についてはＶＯＣモニタ（商品名：ＭｉｎｉＲＡＥ３０００、ＲＡＥシステムズ社製）を用いて測定し、これによりベンゼンの分解率を算出した。結果を下記表１に示す。
尚、ベンゼン濃度の分解率（％）は、下記式により求めた値である。
（ベンゼン濃度の減少率）＝（（初期ベンゼン濃度）−（反応容器から流出後のベンゼン濃度））／（初期ベンゼン濃度）×１００（％）
【００６１】
（実施例２）
本実施例においては、実施例１と同様の分解触媒体を用いた。一方、ベンゼンの吸着分解性能の評価においては、乾燥空気中に含有させるベンゼンの濃度を１０ｐｐｍ、オゾンの濃度を１００ｐｐｍに変更した。それ以外は、前記実施例１と同様にして、本実施例の分解触媒体におけるベンゼンの吸着分解性能を確認した。結果を下記表１に示す。
【００６２】
（比較例１）
本比較例においては、分解触媒体の製造に関し、ゾルゲル法に代えて含浸法を用いた点が異なる。具体的には、次の通りである。
【００６３】
先ず、５０ｇのエチルシリケートにＨ２Ｏを添加して加水分解溶液を作製し、続いて、濃度５質量％のｎ，ｎ−ジメチルベンジルアミンを添加してシリカ酸化物ゲルを調製した。
このシリカ酸化物ゲルを送風定温高温器を用いて乾燥させた。また、乾燥温度は５０℃とし、乾燥時間は２４時間とした。その後、粒径が２０μｍとなる様に粉砕し、さらに焼成温度４００〜６００℃焼成時間５時間の条件下で焼成を行った。これにより、多孔質ＳｉＯ２を作製した。尚、多孔質ＳｉＯ２の比表面積は、シリカ酸化物ゲルの調製の際に焼成温度を５００〜１０００℃に設定してシリカの結晶化状態を適宜制御することにより、６００〜１２００ｍ２／ｇの範囲内となる様に調整した。
【００６４】
次に、得られた多孔質ＳｉＯ２を、マンガン量が５質量％に相当する酢酸マンガン溶液に浸漬して含浸させた。含浸時間は５分間とした。含浸後、風定温高温器を用いて多孔質ＳｉＯ２を乾燥させた。乾燥温度は１００℃とし、乾燥時間は２時間とした。その後、粒状の多孔質ＳｉＯ２を回収して、再度焼成温度４００〜６００℃、焼成時間５時間の条件下で焼成を行った。これにより、酸化マンガンを担持させたＳｉＯ２−ＭｎＯ２複合酸化物からなる分解触媒体を得た。尚、本比較例に係る分解触媒体の比表面積は２００ｍ２／ｇであった。
【００６５】
さらに、本比較例に係る分解触媒体におけるベンゼンの吸着分解性能の評価は、前記実施例１と同様して行った。結果を下記表１に示す。
【００６６】
（比較例２）
本比較例においては、比較例１と同様の方法により製造した分解触媒体を用いた。一方、ベンゼンの吸着分解性能の評価においては、乾燥空気中に含有させるベンゼンの濃度を１０ｐｐｍ、オゾンの濃度を１００ｐｐｍに変更した。それ以外は、前記比較例１と同様にして、本比較例の分解触媒体におけるベンゼンの吸着分解性能を確認した。結果を下記表１に示す。
【００６７】
（比較例３）
本比較例においては、分解触媒体の製造に関し、ゾルゲル法に代えて疎水性Ｙ型ゼオライトによるイオン交換法を用いた点が異なる。具体的には、次の通りである。
【００６８】
先ず、１０ｇの疎水性Ｙ型ゼオライト（ゼオリスト社製、商品名：ＣＢＶ３９０Ｈ：ＵＳＹ）を、酢酸マンガン水溶液に浸漬して含浸させた。含浸時間は５分間とした。含浸後、風定温高温器を用いて乾燥させた。乾燥温度は１００℃とし、乾燥時間は２時間とした。これにより、マンガン担持量が全質量に対し５質量％となる、イオン交換能を利用した疎水性ゼオライト−酸化マンガン複合酸化物触媒を調製した。尚、本比較例に係る分解触媒体の比表面積は３５０ｍ２／ｇであった。
【００６９】
本比較例に係る分解触媒体におけるベンゼンの吸着分解性能の評価は、前記実施例１と同様して行った。結果を下記表１に示す。
【００７０】
（比較例４）
本比較例においては、比較例３と同様の方法により製造した分解触媒体を用いた。一方、ベンゼンの吸着分解性能の評価においては、乾燥空気中に含有させるベンゼンの濃度を１０ｐｐｍ、オゾンの濃度を１００ｐｐｍに変更した。それ以外は、前記比較例３と同様にして、本比較例の分解触媒体におけるベンゼンの吸着分解性能を確認した。結果を下記表１に示す。
【００７１】
【表１】
2015182010.tif 000003
【００７２】
（実施例３〜８、比較例５〜１０）
下記表２に示す条件下で、実施例３〜８、比較例５〜１０の分解触媒体をそれぞれ作製した。但し、各実施例３〜８、比較例５〜１０に於いては、実施例１と比較して、それぞれ下記表２に示す通り、金属材料の種類が異なる。
【００７３】
各実施例及び比較例の分解触媒体の作製は、前記実施例１と同様の方法により行った。また、ベンゼンの吸着分解性能の評価については、ベンゼンおよびオゾンの含有量を表３に示す通りに変更したこと以外は、前記実施例１と同様の方法により行った。結果を下記表２に示す。
【００７４】
【表２】
2015182010.tif 000004
【００７５】
（実施例９〜１６）
下記表３に示す条件下で、実施例９〜１６の分解触媒体をそれぞれ作製した。但し、各実施例９〜１６に於いては、実施例１と比較して、それぞれ下記表３に示す通り、比表面積の数値および金属材料の種類が異なる。
【００７６】
各実施例の分解触媒体の作製は、前記実施例１と同様の方法により行った。但し、比表面積の数値を変化させるため、分解触媒体の製造条件においては、下記表３に示す通り焼成温度を変更して行った。また、ベンゼンの吸着分解性能の評価については、ベンゼンおよびオゾンの含有量を表３に示す通りに変更したこと以外は、前記実施例１と同様の方法により行った。結果を下記表３に示す。
【００７７】
【表３】
2015182010.tif 000005
【００７８】
（実施例１７〜２６）
下記表４に示す条件下で、実施例１７〜２６の分解触媒体をそれぞれ作製した。但し、各実施例１７〜２６に於いては、実施例１と比較して、それぞれ下記表４に示す通り、比表面積の数値および金属原子数/ケイ素原子数の値が異なる。
【００７９】
各実施例の分解触媒体の作製は、前記実施例１と同様の方法により行った。但し、ケイ素原子／金属原子の値については表４に示す通りに変更した。また、ケイ素原子／金属原子の値に変更に応じて比表面積も表４に示す通り変更した。さらに、ベンゼンの吸着分解性能の評価についても、ベンゼンおよびオゾンの含有量を表４に示す通りに変更した。それ以外は、前記実施例１と同様の方法により行った。結果を下記表４に示す。
【００８０】
（比較例１１、１２）
比較例１１、１２においては、下記表４に示す通り、Ｍｎの金属触媒（商品名：酸化マンガン（IV）、和光純薬(株)製）のみを用いた点が異なる。
【００８１】
ベンゼンの吸着分解性能の評価については、ベンゼンおよびオゾンの含有量を表４に示す通りに変更したこと以外は、前記実施例１と同様の方法により行った。また、Ｍｎの使用量は０．７５ｇとした。結果を下記表４に示す。
【００８２】
（比較例１３、１４）
比較例１３、１４においては、下記表４に示す通り、Ｍｎ等の金属材料を添加することなく、ゾルゲル法に作製されたゾルゲル法シリカのみを用いた。すなわち、エチルシリケートに対し水を添加し、エチルシリケートの加水分解を行った。これにより、シリカゾルを生成させた。エチルシリケートの配合量は、全質量に対し７０質量％とした。また、水の配合量は、全質量に対し３０質量％とした。次にシリカゾルを縮重合反応させて湿潤ゲル体を生成させた。さらに、この湿潤ゲル体を乾燥させて乾燥ゲル体を得た。乾燥は送風定温高温器により行った。また、乾燥温度は５０℃とし、乾燥時間は２４時間とした。
【００８３】
続いて、前記乾燥ゲル体を焼成することにより、本比較例に係るゾルゲル法シリカの触媒を製造した。焼成は焼成炉により行い、焼成温度は５００℃、焼成時間は５時間とした。尚、本比較例に係るゾルゲル法シリカの比表面積は１２００ｍ２／ｇであった。
【００８４】
ベンゼンの吸着分解性能の評価については、ベンゼンおよびオゾンの含有量を表４に示す通りに変更したこと以外は、前記実施例１と同様の方法により行った。結果を下記表４に示す。
【００８５】
【表４】
2015182010.tif 000006
【００８６】
（結果）
前記表１から分かる通り、ゾルゲル法により作製した実施例１および２の分解触媒体においては、高濃度又は低濃度のベンゼンを含むいずれの乾燥空気においても、ベンゼン分解率に優れていることが確認された。一方、含浸法又はイオン交換法により作製した比較例１〜４の触媒体においては、高濃度のベンゼンを含む乾燥空気に対するベンゼン除去率が低く、さらに、低濃度のベンゼンを含む乾燥空気に対してはベンゼン分解率が極めて低かった。
【００８７】
また、前記表１および２から分かる通り、ＭｎやＣｕ、Ｃｏ、Ｎｉを用いた実施例１〜８の分解触媒体においては、乾燥空気に含まれるベンゼン濃度に関わらず、良好なベンゼン除去率を示すことが確認された。その一方、ＡｌやＡｇ、Ｆｅを用いた比較例５〜１０の分解触媒体においては、ベンゼン分解率がいずれも低かった。
【００８８】
また、前記表３から分かる通り、分解触媒体の比表面積が大きくなるほどベンゼン分解率も高くなることが確認された。特に、比表面積が１３００ｍ２／ｇの場合、低濃度のベンゼンを含む乾燥空気に対してもベンゼン分解率は１００％であった。
【００８９】
さらに、前記表４から分かる通り、Ｍｎ／Ｓｉの値が０．０１〜０．５の範囲内にある実施例１７〜２２の分解触媒体においては、高濃度のベンゼンを含む場合の他、低濃度のベンゼンを含む乾燥空気に対しても良好なベンゼン分解率を示すことが確認された。但し、Ｍｎ／Ｓｉの値が０．６又は０．７である実施例２３〜２６の分解触媒体においては、ベンゼン分解率が低下傾向にあることが示された。また、Ｍｎのみからなる金属触媒を用いた比較例１１、１２においては、ベンゼン分解率は極めて低い結果となった。さらに、Ｍｎ等の金属触媒を含まず、ゾルゲル法シリカのみからなるものを用いた比較例１３、１４においてはベンゼンを除去することはできなかった。
【図１】
2015182010.tif 000007
【図２】
2015182010.tif 000008