(57)【要約】【課題】光エネルギーの供給がなくても触媒作用を発揮することが可能であり、空気汚染物質の除去性能に優れた空気浄化触媒を提供すること。【解決手段】フラーレン分子間に金属原子が存在してなるフラーレンポリマーからなることを特徴とする空気浄化触媒。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラーレン分子間に金属原子が存在してなるフラーレンポリマーからなることを特徴とする空気浄化触媒。
【請求項２】
前記フラーレンポリマーにおいて、前記フラーレン分子同士が前記金属原子を介して結合していることを特徴とする請求項１記載の空気浄化触媒。
【請求項３】
前記フラーレンポリマーにおいて、前記フラーレン分子の数に対する前記金属原子の数の比が１以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気浄化触媒。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の空気浄化触媒を通気性基材に担持せしめてなることを特徴とする空気浄化フィルター。
【請求項５】
前記通気性基材が、導電性材料からなるものであることを特徴とする請求項４記載の空気浄化フィルター。
【請求項６】
請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の空気浄化触媒を、空気汚染物質を含む空気と接触せしめることにより前記空気汚染物質を除去することを特徴とする空気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気浄化触媒、並びにそれを用いた空気浄化フィルター及び空気浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、人間を取り巻く環境に存在し得る成分であって人体に影響を及ぼす可能性のある空気汚染物質の存在が問題視されるようになってきている。このような空気汚染物質としては、例えば、建築資材等から空気中に発散するアルデヒド類、ベンゼン、トルエン、塩化ビニル等のＶＯＣや、排ガス中の有害成分であるＣＯＸ、ＮＯＸ、ＳＯＸ等が挙げられ、これらをより確実に除去することが可能な技術の開発が望まれている。
【０００３】
このような背景の下で、空気汚染物質を除去するための各種触媒が検討されており、その一つとして、フラーレンを素材とする光触媒の開発がなされている。例えば、特開平８−１６４３０９号公報（特許文献１）には、プラスチック製繊維フィルターにフラーレンを含浸させてなるフィルターが記載されている。また、特開２０００−６１２４１号公報（特許文献２）には、フラーレンを含む薄膜の表面に光触媒粒子及び貴金属微粒子を担持させた複合触媒が記載されている。更に、特開２００１−９２９３号公報（特許文献３）には、フラーレン重合体膜を用いた光触媒及びフラーレン重合体膜の表面に金属微粒子を担持させた光触媒が記載されている。そして、これらの触媒に光を照射することで空気汚染物質を除去する方法がそれぞれ記載されている。
【０００４】
しかしながら、上記各公報に記載された触媒は、光の照射がなければ触媒作用を発揮することができず、光エネルギーを供給可能な環境下でしか空気汚染物質を十分に除去することができないという問題を有していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１６４３０９号公報
【特許文献２】
特開２０００−６１２４１号公報
【特許文献３】
特開２００１−９２９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、光エネルギーの供給がなくても触媒作用を発揮することが可能であり、空気汚染物質の除去性能に優れた空気浄化触媒及びそれを用いた空気浄化フィルターを提供するとともに、空気浄化触媒によって空気汚染物質をより効率的に除去することが可能な空気浄化方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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、フラーレン分子間に金属原子が存在してなるフラーレンポリマーを触媒として用いることによって、光エネルギーの供給がなくても触媒作用を発揮し、優れた空気汚染物質除去性能が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の空気浄化触媒は、フラーレン分子間に金属原子が存在してなるフラーレンポリマーからなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の空気浄化触媒にかかる前記フラーレンポリマーにおいて、前記フラーレン分子同士が前記金属原子を介して結合していることが好ましい。
【００１０】
更に、本発明の空気浄化触媒にかかる前記フラーレンポリマーにおいて、前記フラーレン分子の数に対する前記金属原子の数の比（金属原子の数／フラーレン分子の数）が１以上であることが好ましい。
【００１１】
本発明の空気浄化フィルターは、上記空気浄化触媒を通気性基材に担持せしめてなることを特徴とするものであり、前記通気性基材が導電性材料からなるものであることが好ましい。
【００１２】
本発明の空気浄化方法は、上記空気浄化触媒を、空気汚染物質を含む空気と接触せしめることにより前記空気汚染物質を除去することを特徴とする方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、場合により図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
（空気浄化触媒）
本発明の空気浄化触媒は、フラーレン分子間に金属原子が存在してなるフラーレンポリマーからなるものであり、上記フラーレンポリマーにおいて、上記フラーレン分子同士が上記金属原子を介して結合していることが好ましい。かかるフラーレン分子間に金属原子が原子レベルで存在してなるフラーレンポリマーは、光エネルギーの供給がなくても触媒作用を発揮することができ、優れた空気汚染物質除去性能を得ることができる。
【００１５】
なお、上記「フラーレン分子同士が金属原子を介して結合している」状態とは、フラーレン分子における６−６結合の部分と金属原子とが結合することによって、金属原子を介してフラーレン分子同士が結合している状態を示しており、金属原子からフラーレン分子へ電子が供与されている状態をいう。
【００１６】
このような構成を有するフラーレンポリマーが、光の照射がなくても触媒作用を十分に発揮できる理由について、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明にかかるフラーレンポリマーは、フラーレン分子間に金属原子が存在していることにより、フラーレン分子と金属原子との大きさの違いに起因した多数の原子レベルの細孔が形成されており、その細孔の存在によって空気汚染物質を効率良く吸着することが可能となると考えられる。そして、フラーレン分子と金属原子との間で起こる電子移動により電子と正孔とが発生し、それによって触媒作用が発揮され、細孔内に吸着された空気汚染物質が分解除去されることによって、優れた空気汚染物質除去性能が得られるものと本発明者らは推察する。
【００１７】
また、上記フラーレンポリマーにおいて、フラーレン分子同士が金属原子を介して結合していることにより、より優れた空気汚染物質除去性能が得られる傾向にある。このように、フラーレン分子同士が金属原子を介して結合していることによって、より多くの細孔が形成されやすくなるとともに、フラーレン分子と金属原子との間の電子移動がより容易となり、空気汚染物質がより効率的に吸着され且つ分解除去される傾向にあると本発明者らは推察する。
【００１８】
このようなフラーレンポリマーを形成するフラーレン分子としては、例えば、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４、カーボンナノチューブ、及び、これらを２種類以上混合してなる混合フラーレン等が挙げられる。ここで、上記カーボンナノチューブは、チューブ直径が０．５〜１．５ｎｍのものであり、その構造としては、例えば、Ｃｌｏｓｅｄ多層カーボンナノチューブ、Ｏｐｅｎ多層カーボンナノチューブ、Ｃｌｏｓｅｄ単層カーボンナノチューブ、Ｏｐｅｎ単層カーボンナノチューブ等が挙げられる。このようなフラーレン分子は、球状やチューブ状等の特異的な分子構造を有しており、その構造に起因して上述したような吸着作用や触媒作用等を発揮することが可能となると考えられる。本発明においては、これらのフラーレン分子の中でもより優れた空気汚染物質除去性能が得られる傾向にあることから、Ｃ６０、Ｃ７０、若しくは、Ｃ６０又はＣ７０を主成分とする混合フラーレンが好ましい。
【００１９】
また、上記フラーレンポリマーを形成する金属原子としては、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｌａ等の遷移金属原子が挙げられる。このような金属原子がフラーレン分子間に存在していることにより、フラーレン分子と金属原子の間での電子移動が可能となり、上述したような触媒作用を発揮することが可能となると考えられる。本発明においては、これらの金属原子の中でもより優れた空気汚染物質除去性能が得られる傾向にあることから、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ａｕ等の貴金属原子が好ましく、Ｐｄ、Ｐｔがより好ましい。
【００２０】
本発明の空気浄化触媒にかかるフラーレンポリマーにおいて、上記フラーレン分子の数に対する上記金属原子の数の比（金属原子の数／フラーレン分子の数）の下限値は１であることが好ましく、１．５であることがより好ましい。また、上記比の上限値は４であることが好ましい。上記比がこのような範囲の値を取ることによって、吸着作用及び触媒作用が向上し、空気汚染物質除去性能が向上する傾向にある。
【００２１】
この理由について、フラーレン分子がＣ６０であり、金属原子がＰｄである場合を具体例として、図面を参照しながら以下に説明する。
【００２２】
図１は、フラーレン分子（Ｃ６０）同士が金属原子（Ｐｄ）を介して結合してなるフラーレンポリマーである、Ｃ６０Ｐｄ１ポリマー、Ｃ６０Ｐｄ２ポリマー及びＣ６０Ｐｄ３ポリマーの構造モデルを示した図であり、上記比（金属原子の数／フラーレン分子の数）は、それぞれ１、２及び３である。また、上記比が３を超える場合の構造モデルは、Ｃ６０Ｐｄ３ポリマーの周りに残りの金属原子が担持された状態の構造モデルとなる。
【００２３】
上記比が１未満である場合には、上記構造モデルにおけるＣ６０Ｐｄ１ポリマーよりもフラーレン分子間の金属原子の存在数が低下するため、細孔数の減少や電子移動の阻害といった問題が生じ、吸着作用及び触媒作用が低下し、空気汚染物質除去性能が低下する傾向にある。
【００２４】
また、上記比が１．５〜４である場合には、上記構造モデルにおけるＣ６０Ｐｄ２ポリマーやＣ６０Ｐｄ３ポリマーの存在割合が多くなる。ここで、Ｃ６０Ｐｄ２ポリマー及びＣ６０Ｐｄ３ポリマーは、フラーレン分子と金属原子とがそれぞれ２次元状及び３次元状に配列した構造を有しているため、１次元状に配列した構造を有するＣ６０Ｐｄ１ポリマーと比較して、より多数の細孔がフラーレン分子と金属原子との間に形成されるとともに、電子の移動がより容易となるため、吸着作用及び触媒作用が向上し、空気汚染物質除去性能が向上する傾向にある。そのため、上記比が１．５〜４の範囲内であり、Ｃ６０Ｐｄ２ポリマーやＣ６０Ｐｄ３ポリマーの存在割合が多くなることによって、空気汚染物質除去性能が向上する傾向にある。
【００２５】
更に、上記比が４を超える場合には、上記構造モデルにおけるＣ６０Ｐｄ３ポリマーの有する細孔が過剰の金属原子によって塞がれてしまい、更に電子移動により生じた電子と正孔も過剰の金属原子によって覆われてしまうため、吸着作用及び触媒作用が低下し、空気汚染物質除去性能が低下する傾向にある。
【００２６】
このような構造的な理由から、本発明にかかるフラーレンポリマーは、フラーレン分子の数に対する金属原子の数の比の下限値が好ましくは１であり、より好ましくは１．５であり、上限値が好ましくは４であることによって、空気汚染物質除去性能が向上する傾向にある。
【００２７】
以上説明したような本発明の空気浄化触媒にかかるフラーレンポリマーを製造する方法としては、例えば、フラーレンと金属錯体とをそれぞれ有機溶媒に溶解せしめ、得られた２つの溶液を混合して撹拌することによってポリマー化を行い、沈殿物としてフラーレンポリマーを得る方法が挙げられる。
【００２８】
ここで、上記金属錯体は、フラーレン分子と金属原子とを結合せしめることが可能な上記金属原子の錯体であることが好ましく、このような金属錯体としては、例えば、Ｐｄ２（ｄｂａ）３、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３等が挙げられる。なお、上記「ｄｂａ」とはジベンジリデンアセトンを示す。
【００２９】
また、上記有機溶媒としては、フラーレン及び金属錯体を溶解可能なものであれば特に制限はなく、例えば、ベンゼン、トルエン、ＣＳ２等が挙げられ、これらを単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
更に、上記ポリマー化における反応温度や反応時間は、使用するフラーレンや金属錯体の種類によって適宜調整されるが、反応温度としては、２０〜３０℃程度が好ましく、反応時間としては、３〜６時間程度が好ましい。
【００３１】
また、本発明の空気浄化触媒にかかるフラーレンポリマーを製造する他の方法として、フラーレンと金属錯体とをトルエン、アセトニトリル又はこれらの混合溶媒等に溶解させた溶液を、導電性材料からなる基材を電極として用いて電気的に還元することで、基材上でフラーレンポリマーを合成する方法が挙げられる。
【００３２】
ここで、上記金属錯体は、電気的に還元されることによってフラーレン分子と金属原子とを結合せしめることが可能であり、且つ、本発明の空気浄化触媒を形成する金属原子からなる錯体であることが好ましく、このような金属錯体としては、例えば、Ｐｄ（ＰｈＣＮ）２Ｃｌ２、ＰｔＣｌ２（ｐｙ）２、［Ｒｈ（ＣＦ３ＣＯＯ）２］２等が挙げられる。
【００３３】
また、上記基材は、導電性材料からなるものであれば特に制限はなく、例えば、鉄やアルミ等の金属、金属を担持した材料、活性炭等のカーボン材料等からなるものが挙げられる。
【００３４】
また、上記電気還元によりポリマー化を行う際の還元電位は、使用するフラーレンや金属錯体の種類によって適宜調整されるが、−０．５〜−２Ｖ程度とすることが好ましい。
【００３５】
本発明の空気浄化触媒は、上述のようにして得られたフラーレンポリマーからなるものであり、その形態としては、例えば、粉末状、薄膜状、ペレット状等が挙げられる。かかる空気浄化触媒は、上記フラーレンポリマーからなることによって、光エネルギーの供給がなくても触媒作用を発揮することができ、優れた空気汚染物質除去性能を得ることができる。
【００３６】
なお、本発明の空気浄化触媒は、上記フラーレンポリマー以外の材料を更に含有していてもよく、例えば、ポリマー化していない状態のフラーレンや金属、並びに、金属錯体等を含有していてもよい。
【００３７】
（空気浄化フィルター）
本発明の空気浄化フィルターは、上述したような空気浄化触媒を、通気性基材に担持せしめてなるものである。
【００３８】
上記通気性基材は、通気性を有する基材であれば特に制限はなく、その材質としては、例えば、鉄やアルミ等の金属、金属を担持した材料、活性炭等のカーボン材料、セピオライト、アルミナ、ゼオライト、シリカ等が挙げられるが、導電性材料であることが好ましく、カーボン材料であることがより好ましい。また、通気性基材の形状としては、例えば、ハニカム形状やシート形状等が挙げられ、中でもハニカム形状であることが好ましい。更に、通気性基材の形態としては、例えば、織布、不織布、網状体、多孔質体等が挙げられる。このような材質、形状及び形態からなる通気性基材を用いることにより、本発明の空気浄化フィルターは優れた吸着作用及び触媒作用を発揮することができ、優れた空気汚染物質除去性能を得ることができる。
【００３９】
このような通気性基材に空気浄化触媒を担持せしめる方法としては特に制限されないが、例えば、空気浄化触媒を溶剤に分散させてスラリーとし、このスラリー中に通気性基材を浸漬した後、溶剤を蒸発させることで通気性基材に空気浄化触媒を担持せしめる方法や、フラーレンポリマーの製造方法において述べた、電気還元により基材上でフラーレンポリマーを合成する方法において、基材として導電性材料からなる通気性基材を用いることによって、通気性基材に空気浄化触媒を担持せしめる方法等が挙げられる。本発明においては、通気性基材に効率的且つ安定的に空気浄化触媒を担持せしめることが可能であることから、電気還元により通気性基材上でフラーレンポリマーを合成する方法を用いることが好ましい。
【００４０】
また、本発明の空気浄化フィルターにおける空気浄化触媒の担持量としては、通気性基材を１００重量部として０．５〜３０重量部であることが好ましい。担持量が前記下限値未満である場合には、空気汚染物質除去性能が十分に得られない傾向にあり、担持量が前記上限値を超える場合には、通気性基材の目詰まりが起こりやすくなる傾向がある。
【００４１】
（空気浄化方法）
本発明の空気浄化方法は、上記空気浄化触媒又は上記空気浄化フィルターを、空気汚染物質を含む空気と接触せしめることにより、前記空気汚染物質を除去する方法である。このような本発明の空気浄化方法は、上述したような優れた空気汚染物質除去性能を有する空気浄化触媒、又は、該空気浄化触媒を通気性基材に担持せしめてなる空気浄化フィルターを用いることによって、光エネルギーの供給がない環境下であっても、空気汚染物質を効率良く除去して空気を浄化することが可能となる。
【００４２】
ここで、空気浄化触媒又は空気浄化フィルターと、空気汚染物質を含む空気とを接触せしめる方法としては特に制限されず、例えば、バッチ式、連続式等の方法を採用することができる。また、空気浄化フィルターと空気汚染物質を含む空気とを接触せしめる場合には、空気浄化フィルター内に空気汚染物質を含む空気を通過させる方法を採用することが好ましい。本発明の空気浄化方法は、これらの方法を用いて空気汚染物質の除去を効率的に行うことができる。
【００４３】
また、本発明の空気浄化方法における空気汚染物質の除去は、０〜３００℃程度の温度域で行うことが可能であり、通常、１５〜８０℃の温度域で行われる。
【００４４】
本発明の空気浄化方法において除去可能な空気汚染物質としては、例えば、揮発性有機物質（ＶＯＣ：塩化ビニル、ベンゼン、トルエン、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、ケトン類、アルデヒド類等）、臭気（アンモニア、アミン類、硫黄化合物、インドール類、フェノール類等）、ＣＯＸ、ＮＯＸ、ＳＯＸ、オゾン等が挙げられる。本発明の空気浄化方法によれば、これらの空気汚染物質を含む室内や車内等の空気、並びに、自動車等の排ガス等を効率良く浄化することができる。
【００４５】
【実施例】
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。
【００４６】
［実施例１〜６］
表１に示したフラーレン成分及び金属錯体成分を、同表に示す配合量（モル）でそれぞれベンゼン６００ｍｌに溶解させ、得られた２つの溶液を混合して室温で５時間撹拌することによってフラーレンポリマーの沈殿物を得た。この沈殿物を濾過し、ベンゼンで５分間洗浄した後、１０５℃で２４時間乾燥することによって、実施例１〜６の粉末状のフラーレンポリマーからなる触媒を得た。なお、表１中のフラーレンＣ６０としては、ＳＥＳ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ（Ｔｘ、ＵＳＡ）社製のＦｌｌｅｒｅｎｅ、Ｃａｒｂｏｎ６０、９９．５％を用い、フラーレンＣ７０としては、ＳＥＳ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ（Ｔｘ、ＵＳＡ）社製のＦｌｌｅｒｅｎｅ、Ｃａｒｂｏｎ７０、９９．５％を用い、混合フラーレンとしてはＭＴＲ  Ｌｔｄ．社製、Ｍｉｘｅｄ  Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅｓを用いた。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
［実施例７］
０．３ミリモルのフラーレンＣ６０と１ミリモルのＰｄ（ＰｈＣＮ）２Ｃｌ２とを、トルエンとアセトニトリルを体積比４：１で混合した溶媒１０ｍｌに溶解させた溶液を調製した。この溶液を、カーボンハニカムフィルター（近江鉱業社製、ＳＣハニカム）を作用電極とするシステム中で還元電位−１．５Ｖで電気還元することで、カーボンハニカムフィルター上にフラーレンポリマーの沈殿物を析出せしめた。これを、トルエンとアセトニトリルを体積比４：１で混合した溶媒中で２〜３分間洗浄した後、１０５℃で２時間乾燥することによって、薄膜状のフラーレンポリマーからなる触媒を担持せしめたフィルターを得た。得られたフィルターの触媒担持量は、通気性基材の量を１００重量部として２〜３重量部であった。また、フィルター上に担持された触媒の平均粒径は５００ｎｍであった。
【００４９】
なお、使用した上記システムは３電極からなるものであり、作用電極としてカーボンハニカムフィルターを、対極として白金ワイヤーをそれぞれ用い、参照電極としては、０．０１Ｍ硝酸銀と０．０９Ｍ過塩素酸テトラブチルアンモニウムのアセトニトリル溶液に銀ワイヤーを浸したものを用いた。
【００５０】
（フラーレンポリマーの同定）
フラーレンは有機溶媒（トルエン、ベンゼン、ＣＳ２等）に溶解するが、ポリマー化すると不溶性となり沈殿する性質がある。このことから、実施例１〜７で生成した沈殿物は、フラーレンがポリマー化したフラーレンポリマーである。実施例１〜７で得られたこれらのフラーレンポリマーの組成について、以下のようにＩＲ分析及びＸＰＳ分析により同定を行った。
【００５１】
（１）ＩＲ分析
実施例１〜７で得られたフラーレンポリマーについて、ＦＴ−ＩＲ  ＡＶＡＴＯＲ  ３６０（Ｎｉｃｏｌｅｔ社製）を用いてＩＲ分析を行ったところ、実施例１〜４及び７で得られたフラーレンポリマーでは、５２５、５７５、１１８３、１４３０ｃｍ−１辺りにそれぞれ吸収ピークが見られた。これらの吸収ピークはフラーレンＣ６０における吸収ピークと一致しており、このことから実施例１〜４及び７で得られたフラーレンポリマー中にフラーレンＣ６０が存在していることが確認された。また、同様にＩＲ分析の結果から、実施例５で得られたフラーレンポリマー中にフラーレンＣ７０が、実施例６で得られたフラーレンポリマー中にフラーレンＣ６０及びＣ７０の両方が、それぞれ存在していることが確認された。
【００５２】
（２）ＸＰＳ分析
実施例１〜７で得られたフラーレンポリマーについて、ＨＰ５９５０Ａ  ＥＳＣＡ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＨＰ社製、Ｘ線源：ＡｌＫα）を用いてＸＰＳ分析を行ったところ、全てのフラーレンポリマーにおいてＰｄ及びＣの存在が確認された。また、フラーレンポリマーにおけるフラーレン分子の数に対するＰｄ原子の数の比を元素分析によって確認した結果、実施例１及び７ではＣ６０Ｐｄ１ポリマーが、実施例２ではＣ６０Ｐｄ２ポリマーが、実施例３ではＣ６０Ｐｄ３ポリマーが、実施例４ではＣ６０Ｐｄ３．５ポリマーが、実施例５ではＣ７０Ｐｄ２ポリマーが、実施例６では混合フラーレンＰｄ２ポリマーがそれぞれ生成していることが確認された。
【００５３】
［比較例１］
０．２７ミリモルのフラーレンＣ６０をベンゼン１５０ｍｌに溶解させた。これにＰｄパウダーを１０ｇ加え、８０℃で１２時間撹拌してベンゼンを完全に蒸発させることで、ポリマー化していないフラーレン分子とＰｄパウダーとが粒子状のまま混合分散された粉末状の触媒を得た。得られた触媒におけるＰｄの量は、触媒全量を基準として５重量％であった。
【００５４】
［比較例２］
粉末状のフラーレンＣ６０を触媒として用意した。
【００５５】
［比較例３］
粉末状のフラーレンＣ７０を触媒として用意した。
【００５６】
［比較例４］
粉末状の混合フラーレン（Ｃ６０／Ｃ７０／高次フラーレンを、重量比７０／２５／５で混合したもの）を触媒として用意した。
【００５７】
（トルエン除去性能評価試験１）
実施例１〜６及び比較例１〜４で得られた触媒を試料とし、各試料について以下のようにトルエン除去性能を評価した。先ず、評価ガス（トルエン８０ｐｐｍ／エアーバランス）５Ｌを入れた臭気分析用匂い袋（近江オドエアーサービス社製）に試料１００ｍｇを入れ、光を遮断した状態で室温にて５時間静置した。次いで、ＦＴＤ式ガスクロマトグラフ（島津製作所社製、ＧＣ−１４Ｂ）を用いて、５時間後の袋内残存トルエン濃度を測定することによりトルエン除去率を求めた。その結果を表２に示す。
【００５８】
【表２】
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【００５９】
表２に記載の結果から明らかなように、本発明で得られた触媒及びフィルター（実施例１〜７）は、光の照射がなくても優れたトルエン除去性能が得られた。一方、比較例１〜４の触媒は、光の照射がない環境下ではトルエン除去性能が得られなかった。
【００６０】
（トルエン除去性能評価試験２）
実施例２で得られた触媒を試料とし、評価ガス５Ｌ中のトルエン初期濃度を６１．４ｐｐｍ、１４２．３ｐｐｍ、３１６．４ｐｐｍ、５２６．８ｐｐｍとした場合について、それぞれ上記トルエン除去性能評価試験１と同様の方法で５時間後の袋内の残存トルエン濃度を測定した。その結果、残存トルエン濃度は表３に示した結果のようになった。また、この結果をもとにして各トルエン初期濃度における５時間当たりの試料の単位重量当たりのトルエン吸着量を算出した。その結果を表３に示す。なお、単位重量当たりのトルエン吸着量を算出する際には、匂い袋自体のトルエン吸着量を求め、この吸着量を除くことで試料のみによるトルエン吸着量を算出した。
【００６１】
【表３】
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【００６２】
図２は、５時間後の残存トルエン濃度と試料の単位重量当たりのトルエン吸着量との関係を示したグラフである。これらの関係について、最小自乗法によって近似曲線を求めたところ、ｘを５時間後の残存トルエン濃度（ｐｐｍ）とし、ｙを試料の単位重量当たりのトルエン吸着量（ｍｇ／ｇ）として、下記式：
ｙ＝１３．５９５ｘ０．２０３４
で示される関係が得られた。ここで、上記式中のｘに０．０７を代入することで、残存トルエン濃度を７０ｐｐｂ（厚生労働省指針値）以下にする場合の、試料の単位重量当たりのトルエン吸着量を求めたところ、７．９ｍｇ／ｇとなった。この単位重量当たりのトルエン吸着量を用いることによって、特定の濃度のトルエンを含む特定量の空気を、５時間で厚生労働省指針値以下まで浄化するために必要な試料の量を算出することが可能となる。
【００６３】
（キシレン除去性能評価試験）
実施例２及び比較例２で得られた触媒を試料とし、評価ガスとしてキシレン８０ｐｐｍを含む空気５Ｌを用いて、上記トルエン除去性能評価試験１と同様の方法で所定時間ごとに２４時間後まで袋内残存キシレン濃度を測定することによりキシレン除去性能を評価した。その結果を図３に示す。実施例２で得られた触媒は、２４時間後のキシレン除去率が９５％となり、光の照射がなくても優れたキシレン除去性能が得られることが確認された。一方、比較例２で得られた触媒は、２４時間後のキシレン除去率が０％であり、光の照射がない環境下ではキシレン除去性能が得られなかった。
【００６４】
（ＮＯＸ除去性能評価試験）
実施例２及び比較例２で得られた触媒を試料とし、評価ガスとしてＮＯＸ１００ｐｐｍを含む空気５Ｌを用いて、上記トルエン除去性能評価試験１と同様の方法で２４時間後の袋内残存ＮＯＸ濃度を測定することによりＮＯＸ除去性能を評価した。その結果、実施例２で得られた触媒は、２４時間後のＮＯＸ除去率が９５％となり、光の照射がなくても優れたＮＯＸ除去性能が得られることが確認された。一方、比較例２で得られた触媒は、２４時間後のＮＯＸ除去率が０％であり、光の照射がない環境下ではＮＯＸ除去性能が得られなかった。
【００６５】
（トルエン除去性能評価試験３）
実施例５及び比較例３で得られた触媒を試料とし、上記トルエン除去性能評価試験１と同様の方法で所定時間ごとに２４時間後まで袋内残存トルエン濃度を測定することによりトルエン除去性能を評価した。その結果を図４に示す。実施例５で得られた触媒は、２４時間後のトルエン除去率が９７％となり、光の照射がなくても優れたトルエン除去性能を示すことが確認された。一方、比較例３で得られた触媒は、２４時間後のトルエン除去率が０％であり、光の照射がない環境下ではトルエン除去性能が得られなかった。
【００６６】
（トルエン除去性能評価試験４）
実施例６及び比較例４で得られた触媒を試料とし、上記トルエン除去性能評価試験１と同様の方法で所定時間ごとに２４時間後まで袋内残存トルエン濃度を測定することによりトルエン除去性能を評価した。その結果を図５に示す。実施例６で得られた触媒は、２４時間後のトルエン除去率が９５％となり、光の照射がなくても優れたトルエン除去性能を示すことが確認された。一方、比較例４で得られた触媒は、２４時間後のトルエン除去率が３％であり、光の照射がない環境下ではトルエン除去性能がほとんど得られなかった。
【００６７】
以上の結果から明らかなように、従来の触媒（比較例１〜４）では、光の照射がない環境下では空気汚染物質の除去性能がほとんど得られなかったのに対し、本発明の空気浄化触媒及び空気浄化フィルター（実施例１〜７）では、光の照射がなくても優れた空気汚染物質除去性能を得ることができた。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気浄化触媒及び空気浄化フィルターによれば、光エネルギーの供給がなくても触媒作用を発揮することが可能であり、優れた空気汚染物質除去性能を得ることができる。また、本発明の空気浄化方法によれば、本発明の空気浄化触媒によって空気汚染物質をより効率的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｃ６０Ｐｄ１ポリマー、Ｃ６０Ｐｄ２ポリマー及びＣ６０Ｐｄ３ポリマーの構造モデルを示す図である。
【図２】実施例２で得られた触媒を試料として用いた場合の５時間後の残存トルエン濃度と試料の単位重量当たりのトルエン吸着量との関係を示したグラフである。
【図３】実施例２及び比較例２で得られた触媒を試料としてキシレン除去性能を評価した際の、時間とキシレン除去率との関係を示したグラフである。
【図４】実施例５及び比較例３で得られた触媒を試料としてトルエン除去性能を評価した際の、時間とトルエン除去率との関係を示したグラフである。
【図５】実施例６及び比較例４で得られた触媒を試料としてトルエン除去性能を評価した際の、時間とトルエン除去率との関係を示したグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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