(57)【要約】【課題】  生産が容易且つ安価であり、担持させる作用成分の種類やその分子の大きさに対する選択の幅が広く、これらを多量に担持可能であるとともに、担持される作用成分がダメージを受けるおそれが少ない吸着剤を提供する。【解決手段】  下記（ａ）〜（ｇ）を満たすシリカゲルを用いる（ａ）細孔容積が０．０５ｍｌ／ｇ以上、３．０ｍｌ／ｇ以下。（ｂ）比表面積が１００ｍ2／ｇ以上、１５００ｍ2／ｇ以下。（ｃ）最頻細孔径（Ｄmax）が３５ｎｍ未満。（ｄ）Ｄmax±２０％の範囲内の径を有する細孔の容積が、全細孔容積の５０％以上。（ｅ）非晶質である。（ｆ）金属不純物の総含有率が５００ｐｐｍ以下。（ｇ）固体Ｓｉ−ＮＭＲでのＱ4ピークのケミカルシフトをδ（ｐｐｍ）とした場合に、δが下記式（Ｉ）を満たす。          −０．０７０５×（Ｄmax）−１１０．３６＞δ      式（Ｉ）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）〜（ｇ）を満たすシリカゲルをそなえてなることを特徴とする、吸着剤。
（ａ）細孔容積が０．０５ｍｌ／ｇ以上、３．０ｍｌ／ｇ以下。
（ｂ）比表面積が１００ｍ2／ｇ以上、１５００ｍ2／ｇ以下。
（ｃ）最頻細孔径（Ｄmax）が３５ｎｍ未満。
（ｄ）Ｄmax±２０％の範囲内の径を有する細孔の容積が、全細孔容積の５０％以上。
（ｅ）非晶質である。
（ｆ）金属不純物の総含有率が５００ｐｐｍ以下。
（ｇ）固体Ｓｉ−ＮＭＲでのＱ4ピークのケミカルシフトをδ（ｐｐｍ）とした場合に、δが下記式（Ｉ）を満たす。
−０．０７０５×（Ｄmax）−１１０．３６＞δ      式（Ｉ）
【請求項２】
シリカゲルの最頻細孔径（Ｄmax）における微分細孔容積が、２ｍｌ／ｇ以上、２０ｍｌ／ｇ以下である
ことを特徴とする、請求項１記載の吸着剤。
【請求項３】
シリカゲルの固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定におけるＱ4／Ｑ3ピークの値が、１．３以上である
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の吸着剤。
【請求項４】
シリカゲルが、シリコンアルコキシドを加水分解する工程を経て製造されたものである
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の吸着剤。
【請求項５】
シリカゲルの細孔内に、被吸着物と相互作用する物質が担持されている
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の吸着剤。
【請求項６】
被吸着物と相互作用する物質が、フキ、ツワブキ、シダ、ベイ、ジャスミン、シナモン、丁字、ユーカリ、ベルガモット、ドクダミ、アビエス、竹、笹、ヒノキ、ヒバ、松、椿、くすのき、バラ、ヒイラギモクセイ、ヤマナラシ、キリ、コナラ、レンギョウ、ライラック、柑橘類、ペパーミント、リンゴ、柿、梅、桃、大根、カイワレ、蓬、紫蘇、及びアロエからなる群より選ばれる少なくとも一種の植物の抽出物である
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の吸着剤。
【請求項７】
被吸着物と相互作用する物質が、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、及びＦｅのうち何れかの金属元素を有する化合物種からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物種である
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の吸着剤。
【請求項８】
シリカゲルに残存するヒドロキシル基の一部又は全部が、カップリング処理によってＳ又はＮを含む基へと変換されている
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の吸着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリカゲルをそなえた吸着剤に関し、更に詳しくは、シリカゲルの細孔内に被吸着物と相互作用する物質を担持させた吸着剤に関する。本発明の吸着剤は、例えば、食堂・駅舎・病院・ショッピングセンター・屠殺場・火葬場等の公共施設・住宅・トイレ・更衣室・靴箱・タンス・押入・風呂場・屋根裏・床下・倉庫・事務所などの屋内、自動車・電車・船・飛行機等の乗り物内、工場・庭先・屋上・道路・ゴミ置き場・コンポストボックス等の屋外等、工場・事業場等の各製造工程・精製工程にて好適に使用される。
【背景技術】
【０００２】
最近、水産、畜産、肥料、農薬、食品、化学等の工場や下水処理等の工場・事業場の他、都市内部の食堂、ビルピット等、更には自動車内、トイレ、汚れた衣服等まで、生活圏内における悪臭源は極めて多様化しており、悪臭公害が大きな問題となっている。また、煙草の煙や自動車の排ガス、工場において使用される各種気体・液体・最終製品等に含まれる有害・有毒物質に関する健康問題が広く論じられるようになってからも久しい。
【０００３】
かかる目的に鑑み、従来、悪臭防止技術の一つとして、吸着剤を用いて悪臭物質・有害（有毒）物質を吸着・除去する技術が用いられている。吸着剤としては、活性炭，シリカ，ゼオライト，酸化亜鉛等の特定の金属化合物などに代表される無機吸着剤；シクロデキストリン，イオン交換樹脂，合成吸着剤，流動パラフィン，エチレングリコール，プロピレングリコール，ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコール，その他各種高級アルコールなどに代表される有機吸着剤；リシノール酸亜鉛，２−エチルヘキサン酸亜鉛などに代表される有機金属系吸着剤などが知られている。
【０００４】
これらのうち、例えば活性炭は、エチレン等のオレフィン類・アルコール類・ベンゼン等の有機溶剤、硫化水素、メルカプタン、有害重金属物質等に対して優れた吸着効果を示すものの、アンモニア、アミン類に対しては吸着能力が劣るという欠点がある。
また、イオン交換樹脂は、硫化水素やアンモニア等の広い範囲の臭気物質・有害物質に対して吸着効果を示すものの、高価である、再生に時間を要する等の欠点を有している。
これらに対して、シリカは、幅広い物質に対して高い吸着効果を示し、コスト面にも優れ、且つ再生等の繁雑な操作が不要で取り扱いが容易であることから、吸着剤としての使用に適している。
【０００５】
ところで、近年では、シリカ等の多孔質吸着剤による迅速な物理吸着能に、香料等のマスキング剤を添加してより高機能化した吸着剤の他、化学的な吸着能や化学反応による消臭・物質変換能を組み合わせた、高機能吸着剤も多数開発されている。具体的には、被吸着物を化学的に吸着してこれを消臭する物質（被吸着物と共有結合・イオン結合・配位結合・水素結合などによって相互作用し得る有機物や金属化合物等）や、被吸着物と化学反応を生じてこれを別の物質に変換したりする物質（光触媒等の酸化分解成分等）など、被吸着物との間に何らかの相互作用を生じる物質（こうした物質を以下、適宜「作用成分」という。）を、シリカ等の多孔質担体の細孔内に担持させた吸着剤が挙げられる。このような高機能吸着剤に関する技術の具体例として、以下のものが挙げられる。
【０００６】
特許文献１には、メソ孔を有する多孔質シリカにＣｕＳＯ4等の遷移元素化合物を担持させ、アンモニアやアミン類と錯体を形成させることにより、これらのアンモニアやアミン類を吸着・除去する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、シリカ等の微細多孔質無機粉末にクロロフィル誘導体，フラボノイド誘導体，カテキン等の消臭剤や、フィトンチッド，竹抽出物等の抗菌剤を含浸させる技術が開示されている。
特許文献３には、有機高分子ゲルであるＮ−ビニルアセトアミド共重合体にフラボノイドやステアリン酸亜鉛等の芳香・消臭成分を含有させる技術が開示されている。
特許文献４には、シリカ等の無機多孔質微粒子に茶・蓬・笹・紫蘇等からの天然抽出物を含む消臭成分を封入する技術が開示されている。
特許文献５には、シリカ等の無機材料や糖類、食物ファイバー等の有機高分子材料からなる多孔質保持剤に各種消臭成分を担持して微生物由来の悪臭を消臭する技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３１４５７７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４６８９７号公報
【特許文献３】特開２００２−８０６８１号公報
【特許文献４】特開２００２−８５５４３号公報
【特許文献５】特開２００２−２６３１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献３，５記載の技術の様に、各種の有機高分子材料を多孔質担体として使用する場合、担体としての強度が充分でない上に、耐水性や耐熱性、長期における物性安定性等の面でも課題があった。
また、特許文献１，２，４，５記載の技術の様に、従来のシリカ等の無機材料を多孔質担体として用いる場合、担体に含有される少量の不純物の影響で、担持される作用成分が分解されたり、変性したりするおそれがあった。また、担体の吸着性能を制御するための高機能化にコストのかかる場合が多かった。
【００１０】
以上の背景から、多孔質担体をそなえた吸着剤であって、生産が容易且つ安価であり、担持できる作用成分の種類やその分子の大きさに対する選択の幅が広く、これらを多量に担持可能であるとともに、担持される作用成分にダメージを与えることなく、加えて耐水性や耐熱性、長期における物性安定性等の面でも良好な、優れた吸着剤が望まれていた。
【００１１】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、多孔質担体をそなえた吸着剤であって、生産が容易且つ安価であり、担持させる作用成分の種類やその分子の大きさに対する選択の幅が広く、これらを多量に担持可能であるとともに、担持される作用成分がダメージを受けるおそれが少なく、加えて耐水性や耐熱性、長期における物性安定性等の面でも良好な、優れた吸着剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、シャープな細孔分布を有するとともに、純度が高く、且つ、構造が均質で歪みの少ないシリカゲルを担体シリカゲルとして用いることによって上記課題が効果的に解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明の要旨は、下記（ａ）〜（ｇ）を満たすシリカゲルをそなえてなることを特徴とする、吸着剤に存する。
（ａ）細孔容積が０．０５ｍｌ／ｇ以上、３．０ｍｌ／ｇ以下。
（ｂ）比表面積が１００ｍ2／ｇ以上、１５００ｍ2／ｇ以下。
（ｃ）最頻細孔径（Ｄmax）が３５ｎｍ未満。
（ｄ）Ｄmax±２０％の範囲内の径を有する細孔の容積が、全細孔容積の５０％以上。
（ｅ）非晶質である。
（ｆ）金属不純物の総含有率が５００ｐｐｍ以下。
（ｇ）固体Ｓｉ−ＮＭＲでのＱ4ピークのケミカルシフトをδ（ｐｐｍ）とした場合に、δが下記式（Ｉ）を満たす。
−０．０７０５×（Ｄmax）−１１０．３６＞δ      式（Ｉ）
【発明の効果】
【００１４】
本発明の吸着剤の多孔質担体として用いられるシリカは、従来の担体シリカゲルと比較して、生産が容易且つ安価であるとともに、担持できる作用成分の種類やその分子の大きさに対する選択の幅が広く、且つ、これらを多量に担持することができる。また、不純物金属の含有量が少なくて純度が高いので、担持される作用成分にダメージを与えるおそれが少ない。加えて、耐水性や耐熱性、長期における物性安定性等にも優れている。
【００１５】
よって、それを用いて得られる本発明の吸着剤は、従来の吸着剤と比較して、生産が容易且つ安価であるとともに、担持できる作用成分の種類やその分子の大きさに対する選択の幅が広く、且つ、これらを多量に担持することができる。また、より精密に吸着性能を制御することが可能であるとともに、長期にわたり安定した吸着効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の代表的な実施の形態につき詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨に反しない限りにおいて種々変形して実施することができる。
【００１７】
本発明の吸着剤は多孔質のシリカゲルをそなえ、このシリカゲルの細孔に吸着対象となる物質（被吸着物）を吸着する。また、通常はこのシリカゲルを担体として、被吸着物との間に何らかの相互作用を生じる物質（作用成分）を担持させて使用する。
まず、本発明の吸着剤に用いるシリカゲル（以下「本発明の担体シリカゲル」等と略称する。）について説明する。
【００１８】
まず、本発明の担体シリカゲルは、細孔容積及び比表面積が以下の範囲にあることを特徴とする。具体的に、細孔容積の値は、通常０．０５ｍｌ／ｇ以上、好ましくは０．６ｍｌ／ｇ以上、また、通常３．０ｍｌ／ｇ以下、好ましくは２．０ｍｌ／ｇ以下であり、比表面積の値は、通常１００ｍ2／ｇ以上、好ましくは、３００ｍ2／ｇ以上、また、通常１５００ｍ2／ｇ以下、好ましくは１０００ｍ2／ｇ以下、更に好ましくは９００ｍ2／ｇ以下の範囲に存在する。これらの細孔容積及び比表面積の値は、窒素ガス吸脱着によるＢＥＴ法で測定される。
【００１９】
また、本発明の担体シリカゲルは、最頻細孔径（Ｄmax）が３５ｎｍ未満であることを特徴とする。最頻細孔径（Ｄmax）は、気体や液体の吸着や吸収に関する特性であり、最頻細孔径（Ｄmax）が小さいほど吸着や吸収性能が高い。従って、種々の特性の中で最頻細孔径（Ｄmax）は、特に触媒担体や薬剤担体、また、本発明のように吸着剤として使用するシリカゲルにとって重要な物性である。本発明の担体シリカゲルの好ましい最頻細孔径（Ｄmax）は、中でも２０ｎｍ以下、更には１８ｎｍ以下である。また、下限は特に制限されないが、通常は１ｎｍ以上である。
【００２０】
なお、上記の最頻細孔径（Ｄmax）は、窒素ガス吸脱着によるＢＥＴ法で測定した等温脱着曲線から、E. P. Barrett, L. G. Joyner, P. H. Haklenda, J. Amer. Chem. Soc., vol. 73, 373 (1951) に記載のＢＪＨ法により算出される細孔分布曲線をプロットして求められる。ここで、細孔分布曲線とは、微分細孔容積、すなわち、細孔径ｄ（ｎｍ）に対する微分窒素ガス吸着量（ΔＶ／Δ（ｌｏｇｄ））を言う。上記のＶは、窒素ガス吸着容積を表す。
【００２１】
更に、本発明の担体シリカゲルは、上記の最頻細孔径（Ｄmax）の値を中心として±２０％の範囲内の径を有する細孔の容積が、全細孔容積に対する比の値で、通常５０％以上、好ましくは６０％以上であることを特徴とする。このことは、本発明の担体シリカゲルが有する細孔の径が、最頻細孔径（Ｄmax）付近で揃っていることを意味する。なお、上記の最頻細孔径（Ｄmax）の値の±２０％の範囲内の径を有する細孔容積比の上限は特に限定されないが、通常は全細孔容積に対して９０％以下である。
【００２２】
かかる特徴に関連して、本発明の担体シリカゲルは、上記のＢＪＨ法により算出された最頻細孔径（Ｄmax）における微分細孔容積ΔＶ／Δ（ｌｏｇｄ）が、通常２ｍｌ／ｇ以上、中でも５ｍｌ／ｇ以上、また、通常２０ｍｌ／ｇ以下、中でも１２ｍｌ／ｇ以下の範囲であることが好ましい（なお、上式においてｄは細孔径（ｎｍ）を表わし、Ｖは窒素ガス吸着容積を表わす）。微分細孔容積ΔＶ／Δ（ｌｏｇｄ）が前記範囲に含まれるものは、最頻細孔径（Ｄmax）付近に径が揃っている細孔の絶対量が極めて多いものと言える。
【００２３】
加えて、本発明の担体シリカゲルは、その三次元構造を見るに、非晶質であること、即ち、結晶性構造が認められないことを特徴とする。このことは、本発明の担体シリカゲルをＸ線回折で分析した場合に、結晶性ピークが実質的に認められないことを意味する。なお、本明細書において結晶質であるシリカゲルとは、Ｘ線回折パターンで０．６ｎｍ（d-spacing）を越えた位置に、少なくとも一つの結晶構造のピークを示すものを指す。結晶性構造を有するシリカゲルの例として、前述のミセルテンプレートシリカが挙げられる。非結晶質のシリカゲルは、結晶性のシリカゲルに較べて、極めて生産性に優れている。
【００２４】
また、本発明の担体シリカゲルは、不純物の含有率が非常に低く、極めて高純度であることを特徴とする。具体的には、シリカゲル中に存在することでその物性に影響を与えることが知られている、アルカリ金属，アルカリ土類金属，周期表の１３族，１４族及び１５族並びに遷移金属からなる群に属する金属元素（金属不純物）の合計の含有率が、通常５００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下、更に好ましくは５０ｐｐｍ以下、最も好ましくは３０ｐｐｍ以下である。このように不純物の影響が少ないことが、本発明の担体シリカゲルが高い耐熱性や耐水性などの優れた性質を発現できる大きな要因の一つである。
【００２５】
更に、本発明の担体シリカゲルは、その構造に歪みが少ないことを特徴とする。ここで、シリカゲルの構造的な歪みは、固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定におけるＱ4ピークのケミカルシフトの値によって表わすことができる。以下、シリカゲルの構造的な歪みと、前記のＱ4ピークのケミカルシフトの値との関連について、詳しく説明する。
【００２６】
本発明の担体シリカゲルは非晶質ケイ酸の水和物であり、ＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏの示性式で表されるが、構造的には、Ｓｉの四面体の各頂点にＯが結合され、これらのＯに更にＳｉが結合して、ネット状に広がった構造を有する。そして、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−の繰り返し単位において、Ｏの一部が他の成員（例えば−Ｈ、−ＣＨ3など）で置換されているものもあり、一つのＳｉに注目した場合、下記式（Ａ）に示す様に４個の−ＯＳｉを有するＳｉ（Ｑ4）や、下記式（Ｂ）に示す様に３個の−ＯＳｉを有するＳｉ（Ｑ3）等が存在する（下記式（Ａ）及び（Ｂ）では、上記の四面体構造を無視し、Ｓｉ−Ｏのネット構造を平面的に表わしている）。そして、固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定において、上記の各Ｓｉに基づくピークは、順にＱ4ピーク、Ｑ3ピーク、・・と呼ばれる。
【００２７】
【化１】
2005211818.tif 000002
【００２８】
本発明の担体シリカゲルは、上記のＱ4ピークのケミカルシフトをδ（ｐｐｍ）とした場合に、δが下記式（Ｉ）を満足することを特徴とする。
−０．０７０５×Ｄmax−１１０．３６＞δ    ・・・式（Ｉ）
【００２９】
従来のシリカゲルでは、上記のＱ4ピークのケミカルシフトの値δは、上記式（Ｉ）の左辺に基づいて計算した値よりも、一般に大きくなる。よって、本発明の担体シリカゲルは、従来のシリカゲルに比べて、Ｑ4ピークのケミカルシフトがより小さな値を有することになる。これは、本発明の担体シリカゲルにおいて、Ｑ4ピークのケミカルシフトがより高磁場に存在するということに他ならず、ひいては、Ｓｉに対して２個の−ＯＳｉで表される結合角がより均質であり、構造的な歪みがより少ないことを意味している。
【００３０】
本発明の担体シリカゲルにおいて、Ｑ4ピークのケミカルシフトδは、上記式（Ｉ）の左辺（−０．０７０５×Ｄmax−１１０．３６）に基づき算出される値よりも、好ましくは０．０５％以上小さい値であり、更に好ましくは０．１％、特に好ましくは０．１５％以上小さい値である。通常、シリカゲルのＱ4ピークの最小値は−１１３ｐｐｍである。
【００３１】
本発明の担体シリカゲルが有する、優れた耐熱性や耐水性と、上記の様な構造的歪みの関係については、必ずしも明らかではないが、次の様に推定される。すなわち、シリカゲルは大きさの異なる球状粒子の集合体で構成されているが、上記の様な構造的に歪みの少ない状態においては、球状粒子全体のミクロ構造的な高度の均質性が維持されるので、その結果、優れた耐熱性や耐水性が発現されるものと考えられる。なお、Ｑ3以下のピークは、Ｓｉ−Ｏのネット構造の広がりに制限があるため、シリカゲルの構造的な歪みが現れ難い。
【００３２】
上記の特徴に関連して、本発明の担体シリカゲルは、固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定によるＱ4／Ｑ3の値が、通常１．３以上、中でも１．５以上であることが好ましい。ここで、Ｑ4／Ｑ3の値とは、上述したシリカゲルの繰り返し単位の中で、−ＯＳｉが３個結合したＳｉ（Ｑ3）に対する−ＯＳｉが４個結合したＳｉ（Ｑ4）のモル比を意味する。一般に、この値が高い程、シリカゲルの熱安定性が高いことが知られており、ここから、本発明の担体シリカゲルは、熱安定性に極めて優れていることが判る。これに対して、結晶性である前述のミセルテンプレートシリカは、Ｑ4／Ｑ3の値が１．３を下回ることが多く、耐熱性が低い。
【００３３】
なお、Ｑ4ピークのケミカルシフト及びＱ4／Ｑ3の値は、実施例の説明において後述する方法を用いて固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定を行ない、その結果に基づいて算出することができる。また、測定データの解析（ピーク位置の決定）は、例えば、ガウス関数を使用した波形分離解析等により、各ピークを分割して抽出する方法で行なう。
【００３４】
本発明の担体シリカゲルは、従来のゾル−ゲル法とは異なり、シリコンアルコキシドを加水分解する加水分解工程と共に得られたシリカヒドロゾルを縮合する工程縮合工程を経てシリカヒドロゲルを形成する加水分解・縮合工程と、当該加水分解・縮合工程に引き続き、シリカヒドロゲルを熟成することなく水熱処理することにより、所望の物性範囲のシリカゲルを得る物性調節工程とを、ともに包含する方法で製造することができる。
【００３５】
本発明の担体シリカゲルの原料として使用されるシリコンアルコキシドとしては、トリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等の炭素数１〜４の低級アルキル基を有するトリ又はテトラアルコキシシラン或いはそれらのオリゴマーが挙げられるが、好ましくはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン及びそれらのオリゴマーである。以上のシリコンアルコキシドは蒸留により容易に精製し得るので、高純度のシリカゲルの原料として好適である。シリコンアルコキシド中の金属不純物の総含有量は、通常１００ｐｐｍ以下、中でも５０ｐｐｍ以下、更には３０ｐｐｍ以下、特に１０ｐｐｍ以下が好ましい。これらの金属不純物の含有率は、一般的なシリカゲル中の不純物含有率の測定法と同じ方法で測定できる。
【００３６】
シリコンアルコキシドの加水分解は、シリコンアルコキシド１モルに対して、通常２モル以上、好ましくは３モル以上、特に好ましくは４モル以上、また、通常２０モル以下、好ましくは１０モル以下、特に好ましくは８モル以下の水を用いて行なう。シリコンアルコキシドの加水分解により、シリカのヒドロゲルとアルコールとが生成する。この加水分解反応は、通常、室温から１００℃程度であるが、加圧下で液相を維持することで、より高い温度で行なうことも可能である。また、加水分解時には必要に応じて、水と相溶性のあるアルコール類等の溶媒を添加してもよい。具体的には、炭素数１〜３の低級アルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルセロルブ、エチルセロルブ、メチルエチルケトン、その他の水と任意に混合できる有機溶媒を任意に用いることができるが、中でも強い酸性や塩基性を示さないものが、均一なシリカヒドロゲルを生成できるという理由から好ましい。
【００３７】
これらの溶媒を使用しない場合、本発明の担体シリカゲルの製造のためには、特に加水分解の際の攪拌速度が重要である。すなわち、シリコンアルコキシドと加水分解用の水は初期には分液しているため、攪拌によりエマルジョン化し、反応を促進させる。この際の攪拌速度は通常３０ｒｐｍ以上、好ましくは５０ｒｐｍ以上である。斯かる条件を満足しない場合には、本発明の担体シリカゲルを得るのが困難になる。なお、加水分解によりアルコールが生成して液が均一液となり、発熱が収まった後には、均一なヒドロゲルを形成させるために攪拌を停止することが好ましい。
【００３８】
結晶構造を有するシリカゲルは、水中熱安定性に乏しくなる傾向にあり、ゲル中に細孔を形成するのに用いられる界面活性剤等のテンプレートの存在下でシリコンアルコキシドを加水分解すると、ゲルは容易に結晶構造を含むものとなる。従って、本発明においては、界面活性剤等のテンプレートの非存在下で、即ち、これらがテンプレートとしての機能を発揮する程の量は存在しない条件下で、加水分解を行なうことが好ましい。
【００３９】
反応時間は、反応液組成（シリコンアルコキシドの種類や、水とのモル比）並びに反応温度に依存し、ゲル化するまでの時間が異なるので、一概には規定されない。なお、反応系に触媒として、酸，アルカリ，塩類などを添加することで加水分解を促進させることができる。しかしながら、斯かる添加物の使用は、後述するように、生成したヒドロゲルの熟成を引き起こすことになるので、本発明の担体シリカゲルの製造においてはあまり好ましくない。
【００４０】
上記のシリコンアルコキシドの加水分解反応では、シリコンアルコキシドが加水分解してシリケートが生成するが、引き続いて該シリケートの縮合反応が起こり、反応液の粘度が上昇し、最終的にゲル化してシリカヒドロゲルとなる。本発明の担体シリカゲルを製造するためには、上記の加水分解により生成したシリカのヒドロゲルの硬さが上昇しないように、実質的に熟成することなく、直ちに水熱処理を行なうことが重要である。シリコンアルコキシドを加水分解すると、軟弱なシリカのヒドロゲルが生成するが、このヒドロゲルを安定した熟成、あるいは乾燥させ、更にこれに水熱処理を施し、最終的に細孔特性の制御されたシリカゲルとする従来の方法では、本発明で規定する物性範囲の担体シリカゲルを製造することができない。
【００４１】
上記にある、加水分解により生成したシリカのヒドロゲルを、実質的に熟成することなく、直ちに水熱処理を行なうということは、シリカのヒドロゲルが生成した直後の軟弱な状態が維持されたままで、次の水熱処理に供するということを意味する。シリコンアルコキシドの加水分解反応系に酸、アルカリ、塩類等を添加すること、又は該加水分解反応の温度を厳しくし過ぎることなどは、ヒドロゲルの熟成を進行させるため好ましくない。また、加水分解後の後処理における水洗，乾燥，放置などにおいて、必要以上に温度や時間をかけるべきではない。
【００４２】
ヒドロゲルの熟成状態を具体的に確認する手段としては、ヒドロゲルの硬度を参考にすることができる。即ち、破壊応力が、通常６ＭＰａ以下、好ましくは３ＭＰａ以下、更に好ましくは２ＭＰａ以下の柔らかい状態のヒドロゲルを水熱処理することで、本発明で規定する物性範囲の担体シリカゲルを得ることができる。
【００４３】
この水熱処理の条件としては、水の状態が液体、気体の何れでもよく、溶媒や他の気体によって希釈されていてもよいが、好ましくは液体の水が使われる。シリカのヒドロゲルに対して、通常０．１重量倍以上、好ましくは０．５重量倍以上、特に好ましくは１重量倍以上、また、通常１０重量倍以下、好ましくは５重量倍以下、特に好ましくは３重量倍以下の範囲の水を加えてスラリー状とし、通常４０℃以上、好ましくは５０℃以上、また、通常２５０℃以下、好ましくは２００℃以下の温度で、通常０．１時間以上、好ましくは１時間以上、また、通常１００時間以下、好ましくは１０時間以下の範囲で実施される。水熱処理に使用される水には、低級アルコール類、メタノール、エタノール、プロパノールや、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）やジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、その他の有機溶媒などが含まれてもよい。また、シリカゲルを膜状あるいは層状に粒子、基板、あるいは管などの基体上に形成させた材料の場合にも、この水熱処理方法は適用される。なお、加水分解反応の反応器を用い、続けて温度条件変更により水熱処理を行なうことも可能であるが、加水分解反応とその後の水熱処理とでは通常、最適条件が異なっているため、この方法で本発明の担体シリカゲルを得ることは一般的に難しい。
【００４４】
以上の水熱処理条件において温度を高くすると、得られるシリカゲルの細孔径、細孔容積が大きくなる傾向がある。水熱処理温度としては、通常１００℃以上、通常２００℃以下の範囲であることが好ましい。また、処理時間とともに、得られるシリカゲルの比表面積は、一度極大に達した後、緩やかに減少する傾向がある。以上の傾向を踏まえて、所望の物性値に応じて条件を適宜選択する必要があるが、水熱処理は、シリカゲルの物性を変化させる目的なので、通常、前記の加水分解の反応条件より高温条件とすることが好ましい。
【００４５】
水熱処理の温度、時間を上記範囲外に設定すると、本発明の担体シリカゲルを得ることが困難となる。例えば、水熱処理の温度が高すぎると、シリカゲルの細孔径、細孔容積が大きくなりすぎ、また、細孔分布も広がる。逆に、水熱処理の温度が低過ぎると、生成するシリカゲルは、架橋度が低く、熱安定性に乏しくなり、細孔分布にピークが発現しなくなったり、前述した固体Ｓｉ−ＮＭＲにおけるＱ4／Ｑ3の値が極端に小さくなったりする。
【００４６】
なお、水熱処理をアンモニア水中で行なうと、純水中で行なう場合よりも低温で同様の効果が得られる。また、アンモニア水中で水熱処理すると、純水中で処理する場合と比較して、最終的に得られるシリカゲルは一般に疎水性となるが、通常３０℃以上、好ましくは４０℃以上、通常２５０℃以下、好ましくは２００℃以下という比較的高温で水熱処理すると、特に疎水性が高くなる。ここでのアンモニア水のアンモニア濃度としては、好ましくは０．００１％以上、特に好ましくは０．００５％以上、また、好ましくは１０％以下、特に好ましくは５％以下の範囲である。
【００４７】
水熱処理されたシリカヒドロゲルは、通常４０℃以上、好ましくは６０℃以上、通常２００℃以下、好ましくは１２０℃以下で乾燥する。乾燥方法は特に限定されるものではなく、バッチ式でも連続式でもよく、且つ、常圧でも減圧下でも乾燥することができる。必要に応じ、原料のシリコンアルコキシドに由来する炭素分が含まれている場合には、通常４００℃以上、６００℃以下で焼成除去することができる。また、表面状態をコントロールするため、最高９００℃の温度で焼成することもある。
【００４８】
乾燥（又は焼成）後のシリカゲルを、必要に応じて公知の各種手法により粉砕及び／又は分級することで、本発明の担体シリカゲルを得ることができる。なお、必要に応じて、粉砕及び／又は分級後のシリカゲルを公知の各種手法により成形（例えば、球状，錠剤状，押出品，ペレット品等の形状に成形）して、これを本発明の担体シリカゲルとして使用するのも好ましい。
【００４９】
本発明の担体シリカゲルの形状は特に限定されず、粉末状、粒状、球状、微粉凝集体、微粉を用いた成形体等の各種の形状の中から、用途に応じて適宜選択することができる。上述の粉砕，分級，成形等の有無及び条件については、選択した形状に応じて適宜決定すればよい。
【００５０】
本発明の担体シリカゲルは、従来のシリカゲル等の多孔質担体と比較して、よりシャープな細孔分布を有するとともに、その細孔径をより精密に制御することが可能である。従って、吸着剤に使用する場合に、細孔内に担持させる各種物質（被担持成分：作用成分）の分子サイズに応じて細孔径を精密に制御することができ、担持できる作用成分の種類やその分子の大きさに対する選択の幅が広い。また、細孔内に担持させる各種物質（被担持成分：作用成分）の分子サイズに応じて細孔径を適切に制御することによって、安定した速度で被吸着物を吸着させることが可能であり、吸着速度を制御するために一般に使用されている添加物の使用量を減らすことができると期待される。加えて、細孔特性等の品質再現性が高いので、吸着量や吸着速度の振れ幅が非常に問題となる高機能吸着剤の分野においても、安全性が高く品質が安定した吸着剤製品を提供することが可能となる。
【００５１】
また、本発明の担体シリカゲルは、非常に高純度である上に、細孔壁が比較的厚く、シロキサン結合角の歪みが少ない均質で安定な構造を有するので、過酷な使用条件においても細孔特性等の物性変化が少ないという特徴を有する。従って、従来のシリカゲル等の多孔質担体と比較して、耐熱性や耐水性等の各種物性に優れているともに、工場などにおける長期にわたる使用条件下や、高分子材料への添加時における高温成形加工等の過酷な条件下で使用した場合、或いは、反応性が高く担体を劣化させ易い物質等を併用した場合でも、これらの各種物性が安定して維持されるものと考えられる。また、非常に高純度であることから、被担持成分である作用成分に対して不要な活性を示すことが無く、各種の作用成分を安定に担持できるものと期待される。
【００５２】
更に、本発明の担体シリカゲルは、同程度の細孔径を有する従来の多孔質担体と比較して、比較的より高比表面積かつ高細孔容積という特徴を有するので、作用成分の担持可能容量がより大きく、これらを多量に担持可能である上に、作用成分の保持能力がより優れている。これによって、作用成分を長期にわたり安定して、有効に使用することができると考えられる。加えて、非結晶性であるので、生産が容易であり価格も安く抑えられる。
【００５３】
更に、本発明の担体シリカゲルは、残存するヒドロキシル基の一部又は全部をカップリング処理によってＳ又はＮを含む基へと変換し、これを有効に使用することによって、より高機能な担体とすることができる。
【００５４】
以上列挙した各種利点を有することから、本発明の担体シリカゲルは、屋内・屋外・乗り物内を問わず様々な状況下で使用され得る各種の作用成分を被担持成分として担持させることにより、非常に高性能な吸着剤として好適に使用することができる。
【００５５】
本発明の担体シリカゲルに作用成分を担持させ、吸着剤（本発明の吸着剤）として使用する場合、その作用成分は用途に応じて自由に選択することができる。具体的には、ジチオ−２，２−ビス（ベンズメチルアミド）、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、フラボノール、フラボン、フラバノン、ジオスメチン、ジオスミン、エリオジクチン、エリオジクチオール、ヘスペリジン、ヘスペレチン、ケムフェロール、ナリンゲニン、ナリンギン、ケルセチン、ルチン等の有機化合物や、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、及びＦｅのうち何れかの金属元素を有する化合物種、好ましくは、酸化亜鉛、リシノール酸亜鉛、２−エチルヘキサン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、硫酸銅、硫酸第一鉄等の化合物が好適に用いられる。また、天然抽出系の物質としては、例えばフキ、ツワブキ、シダ、ベイ、ジャスミン、シナモン、丁字、ユーカリ、ベルガモット、ドクダミ、アビエス、竹、笹、ヒノキ、ヒバ、松、椿、くすのき、バラ、ヒイラギモクセイ、ヤマナラシ、キリ、コナラ、レンギョウ、ライラック、オレンジ・レモン・キンカン等の柑橘類、ペパーミント、リンゴ、柿、梅、桃、大根、カイワレ、蓬、紫蘇、アロエから選ばれる植物のうち少なくとも一つの植物の抽出物を含むなどを挙げることができ、これらはいずれも一種を単独で又は二種以上を適宜併用してもよい。
【００５６】
また、消臭という利用上の分野に特化した場合、香料成分をマスキング剤として併用することも出来る。その場合の香料成分としては、例えば、脂肪族炭化水素、テルペン炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素類；脂肪族アルコール、テルペンアルコール、芳香族アルコール等のアルコール類；脂肪族エーテル、芳香族エーテル等のエーテル類；脂肪族オキサイド、テルペン類のオキサイド等のオキサイド類；脂肪族アルデヒド、チオアルデヒド、芳香族アルデヒド等のアルデヒド類；脂肪族ケトン、テルペンケトン、水素化芳香族ケトン、脂肪族環状ケトン、非ベンゼン系芳香族ケトン、芳香族ケトン等のケトン類；アセタール類；ケタール類；フェノール類；フェノールエーテル類；脂肪酸、テルペン系カルボン酸、水素化芳香族カルボン酸、芳香族カルボン酸等の酸類；酸アマイド類；脂肪族ラクトン、環状ラクトン、テルペン系ラクトン、水素化芳香族ラクトン、芳香族ラクトン等のラクトン類；脂肪族エステル、フラン系のカルボン酸族エステル、脂肪族環状カルボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル等のエステル類；ニトロムスク類、ニトリル、アミン、ピリジン類、キノリン類、ピロール、インドール等の含窒素化合物などの合成香料、動物、植物からの天然香料、天然香料及び／又は合成香料を含む調合香料などを挙げることができる。また、香料成分をその官能性（機能）によって分類した場合、具体例としては、例えばペパーミント、プチグレイン、シトロネラ、スペアミント、ライム、マンダリンなどの気分をリフレッシュさせる香料、安息香酸、ゼラニウム、乳香、白檀、マジョラム、ラベンダー、ラバンディンなどのリラックスさせる香料、スィートオレンジ、ジャーマンカモマイル、ローマンカモマイル、リンデンなどの心地よい眠りを誘う香料、フェンネル、カルダモン、クラリーセージ、ブラックペッパー、ジュニパー、パーチュリー、ヒソップ、メリッサ、没薬、コリアンダー、アンジエリカルート、スターアニス、タラゴン、サッサフラスなどの強壮・活力あふれる気分にさせる香料、イランイラン、ビターオレンジ、ジャスミン、ダマクローズ、チャイナローズ、ベチバー、チュベローズ、バイオレットリーフ、アーモンドビター、バニラ、バルサムなどの気分を高めムードづくりに役立つ香料、バジル、ローズマリー、ローレルなどの集中力向上に役立つ香料、サイプレス、カンファー、ベルガモット、ユーカリ、ローズウッド、ニアウリ、シダーリーフ、シナモンリーフなどのエアーフレッシュ効果を有する香料、さらにカラマスルート、オリスルート、グリーンハーブ、フローラルなどの香料が挙げられる。これらの香料成分に関しても、一種を単独で使用してもよく、二種以上を適宜併用してもよい。
【００５７】
また、これらのほかに、抗菌性等を有する機能性物質、例えばヒバオイル、月桃オイル、ペニーロイヤル、レモングラス、レモン、スパイスクラベンダー、ナツメグ、オレガノ、セージ、ジンジャー、セーボリー、タイム、オールスパイス、シダーウッド、シナモンバーク、クローブバッズ、カユブテ、パイン、ティートゥリー、カプサイシン、スクワレン、スクワラン、ヒアルロン酸化合物、各種ビタミン類等を使用することで、抗菌性その他等の機能も付与することができる。
【００５８】
更には、シリカゲルに残存するヒドロキシル基の一部又は全部を、カップリング処理によってＳ又はＮを含む基へと変換するにあたっては、例えば、３−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、３−アミノプロピルトリアルコキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリアルコキシシラン等で担体シリカゲルを処理するのが好適である。また、このような処理によって一旦担持させた含Ｓ基又は含Ｎ基を、更に官能基変換によってより吸着性能の高い官能基へと変換することも可能であり、これらの処理によって新たな吸着機能を付与することができる。
【００５９】
但し、上に列挙した成分や処理方法はあくまでも一例であり、本発明の担体シリカゲルに担持させることのできる成分及び処理方法はこれらに限定されるものではない。
【００６０】
上述の各種作用成分等が本発明の担体シリカゲルの細孔内に担持されている状態としては、固体状でも液体状でも良く、また、水や溶媒・分散媒等に溶解又は分散した溶液状・分散液状などの何れの状態であっても良い。更に、これらの作用成分等は、水溶性であっても油溶性であっても良い。
【００６１】
これらの作用成分等の担持方法には限定が無く、任意の方法を用いることができる。そのような方法の例としては次のようなものがある。これらの方法例は単独に用いても良く、適宜に組み合わせて用いても良い。
【００６２】
ｉ）．担持させる作用成分等を容器に密封し、加熱して機能性分子をガス化させ、本発明の担体シリカゲルをこのガス中に晒して、その細孔中に作用成分等を吸着させる方法。
【００６３】
ii）．作用成分等を加熱して溶融させ、その溶融液中に本発明の担体シリカゲルを浸漬して香料等を含浸させる方法。
【００６４】
iii）．作用成分等を溶媒に溶解し、その溶液に本発明の担体シリカゲルを浸漬して細孔内に香料成分等を含浸させ、その後溶媒を蒸発させる方法。
【００６５】
iv）．その他、本発明の担体シリカゲルと作用成分等とを適当な量比で混合した後にその混合物を作用成分等の融点以上に加熱する方法、作用成分等の原料物質を本発明の担体シリカゲルの細孔中に含浸させた後に、加熱等により細孔中で作用成分等を合成する方法等。
【００６６】
以上のような含浸処理の後、更に、本発明の担体シリカゲルの表面を高分子膜やデキストリン等で覆うことにより、被吸着物成分の選択性の向上や吸着速度の調節を期待することもできる。一方、以上のプロセスにより製造した吸着剤中における有効成分（作用成分）濃度が高すぎる場合には、これを粘土やシリカゲル等の安価な粉体やバインダで増量しても良い。
【００６７】
更には、従来より吸着剤の併用材料として用いられている各種高分子樹脂材料と併用してもよい。具体的には、例えば高分子樹脂材料中に作用成分を分散させた形態の吸着剤へ応用する際には、先述の高分子樹脂材料（またはその溶液）に、作用成分とともに本発明のシリカゲルよりなる担体シリカゲルを分散させ、これをスプレードライ等の従来公知の方法によって微粒子化することで、吸着剤を得ることが出来る。この際、本発明の担体シリカゲルは、その細孔特性等によって高分子樹脂材料（またはその溶液）中に均一に分散させることが出来るので、安定した品質の吸着剤を得ることが可能となる。
【００６８】
こうして作成された本発明の吸着剤の使用形態は特に限定されず、その目的に応じて、そのままの状態で、又は他の吸着剤の使用方法に倣い適宜な形状に成形したり、通気・通水性・通油性の容器に封入したりして、適宜使用することができる。
【００６９】
本発明の吸着剤は、先述した利点を有する担体シリカゲルを用い、この細孔内に各種作用成分等の被担持成分を担持させているので、従来のシリカゲル等の多孔質担体を用いた従来の吸着剤と比較して、被吸着物の選択性や吸着速度、吸着量の経時的変化等の各種吸着性能をより正確に制御することができる。また、従来の吸着剤と比較して、より多くの作用成分を担体シリカゲルに担持させることができるとともに、担体シリカゲルや被担持成分の変性や劣化が少ないので、長期にわたり安定した吸着効果が得られるものと考えられる。
【００７０】
本発明の吸着剤によって吸着除去される物質としては、アンモニア・各種アミン系の含窒素化合物のほか、メルカプタン等に代表される含硫黄化合物、また、各種アルデヒド、有機酸、エステル類、各種ジエン、芳香族等の有機系化合物、煙草の煙や自動車の排ガス、工場等で使用される気体・液体中の重金属化合物等が挙げられる。これらの被吸着物は各々単独でも、混合物として存在しても良いし、また様々な第三成分が共存することも前提となっている。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲において、以下の実施例に制限されること無く、任意に変形して実施することができる。
【００７２】
（１）担体シリカゲルの分析方法：
（１−１）細孔容積、比表面積：
カンタクローム社製ＡＳ−１にてＢＥＴ窒素吸着等温線を測定し、細孔容積、比表面積を求めた。具体的には細孔容積は相対圧Ｐ／Ｐ0＝０．９８のときの値を採用し、比表面積はＰ／Ｐ0＝０．１，０．２，０．３の３点の窒素吸着量よりＢＥＴ多点法を用いて算出した。また、ＢＪＨ法で細孔分布曲線及び最頻直径（Ｄmax）における微分細孔容積を求めた。測定する相対圧の各点の間隔は０．０２５とした。
【００７３】
（１−２）粉末Ｘ線回折：
理学電機社製ＲＡＤ−ＲＢ装置を用い、ＣｕＫαを線源として測定を行なった。発散スリット１／２ｄｅｇ、散乱スリット１／２ｄｅｇ、受光スリット０．１５ｍｍとした。
【００７４】
（１−３）金属不純物の含有量：
試料２．５ｇにフッ酸を加えて加熱し、乾涸させたのち、水を加えて５０ｍｌとした。この水溶液を用いてＩＣＰ発光分析を行なった。なお、ナトリウム及びカリウムはフレーム炎光法で分析した。
【００７５】
（１−４）固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定：
Ｂｒｕｋｅｒ社製固体ＮＭＲ装置（「ＭＳＬ３００」）を使用するとともに、共鳴周波数５９．２ＭＨｚ（７．０５テスラ）、７ｍｍのサンプルチューブを使用し、ＣＰ／ＭＡＳ（Cross Polarization / Magic Angle Spinning）プローブの条件で測定した。具体的な測定条件を下の表１に示す。
【００７６】
【表１】
2005211818.tif 000003
【００７７】
測定データの解析（Ｑ4ピーク位置の決定）は、ピーク分割によって各ピークを抽出する方法で行なう。具体的には、ガウス関数を使用した波形分離解析を行なう。この解析には、サーモガラテック（Thermogalatic)社製の波形処理ソフト「ＧＲＡＭＳ３８６」を使用することができる。
【００７８】
（２）担体シリカゲルの製造及び評価：
・実施例１〜３：
ガラス製で、上部に大気開放の水冷コンデンサが取り付けてある５Ｌセパラブルフラスコ（ジャケット付き）に、純水１０００ｇを仕込んだ。１００ｒｐｍで撹拌しながら、これにテトラメトキシシラン１４００ｇを３分間かけて仕込んだ。水／テトラメトキシシランのモル比は約６である。セパラブルフラスコのジャケットには５０℃の温水を通水した。引き続き撹拌を継続し、内容物が沸点に到達した時点で、撹拌を停止した。引き続き約０．５時間、ジャケットに５０℃の温水を通水して生成したゾルをゲル化させた。その後、速やかにゲルを取り出し、目開き６００ミクロンのナイロン製網を通してゲルを粉砕し、粉体状のウェットゲル（シリカヒドロゲル）を得た。このヒドロゲル４５０ｇと純水４５０ｇを１Ｌのガラス製オートクレーブに仕込み、実施例１については１３０℃×３Ｈｒ、実施例２については１５０℃×３Ｈｒ、実施例３については２００℃×３Ｈｒの条件で、それぞれ水熱処理を実施した。所定時間水熱処理した後、Ｎｏ．５Ａ濾紙で濾過し、得られたシリカゲルを水洗することなく１００℃で恒量となるまで減圧乾燥した。乾燥後、乳鉢にて粉砕し、篩により分級して、いずれも平均粒径１０μｍの粉体のシリカゲルを得た。これらをそれぞれ実施例１〜３の担体シリカゲルとする。
【００７９】
得られた実施例１〜３の担体シリカゲルの諸物性を表２に示す。何れのシリカゲルにおいても、周期的構造による低角度側（２θ≦５ｄｅｇ）のピークは認められない。なお、実施例１〜３の担体シリカゲルの不純物金属含有率は、何れについても、ナトリウム０．２ｐｐｍ、カリウム０．１ｐｐｍ、カルシウム０．２ｐｐｍであり、その他の金属は検出されなかった。また、固体Ｓｉ−ＮＭＲのＱ4ピークのケミカルシフトの値δは、いずれも前述した式（Ｉ）の左辺｛−０．０７０５×（Ｄmax）−１１０．３６｝で計算される値より小さな値（よりマイナス側に存在する値）となった。
【００８０】
・参考例１，２：
富士シリシア化学（株）製のシリカゲルＣＡＲＩＡＣＴ Ｇ−６を参考例１の担体シリカゲルとして、同ＣＡＲＩＡＣＴ Ｇ−１０を参考例２の担体シリカゲルとして用いた。それらの諸物性を下の表２に示す。粉末Ｘ線回折図によれば、参考例１及び２の何れの担体シリカゲルについても、周期的構造による低角度側のピークは認められない。また、固体Ｓｉ−ＮＭＲのＱ4ピークのケミカルシフトの値δは、参考例１及び２の何れの担体シリカゲルも、実施例１〜３のいずれの担体シリカゲルより大きく、且つ前述した式（Ｉ）の左辺｛−０．０７０５×（Ｄmax）−１１０．３６｝より計算される値より大きな値（よりプラス側に存在する値）となった。すなわち、参考例１及び２の担体シリカゲルは、実施例１〜３の担体シリカゲルと比べて、その構造に歪みが多く、物性変化を受け易いものと判断される。
【００８１】
・担体シリカゲルの水中熱安定性試験：
実施例１〜３並びに参考例１，２の担体シリカゲルに、各々純水を加えて４０重量％のスラリーを調製した。容積６０ｍｌのステンレススチール製のミクロボンベに、上記で調製したスラリー約４０ｍｌを入れて密封し、２８０±１℃のオイルバス中に３日間浸漬した。ミクロボンベからスラリーの一部を抜出し、５Ａ濾紙で濾過した。濾滓は１００℃で５時間真空乾燥した。この試料について比表面積を測定した結果を表２及び表３に示す。実施例１〜３の担体シリカゲルは、参考例１及び２の担体シリカゲルに比べて、比表面積の減少が少なく、水熱安定性に優れていた。
【００８２】
【表２】
2005211818.tif 000004
【００８３】
表２の結果から、実施例１〜３の担体シリカゲルは、参考例１及び２に代表される従来の担体シリカゲルと比較して、よりシャープで制御された細孔分布を有していることが分かる。従って、吸着剤に使用した場合に、細孔内に担持させる各種物質（作用成分）の分子サイズに応じて細孔径を適切に制御することによって、目的とする被吸着物を選択的に、しかも任意の速度で吸着させることが可能であると考えられる。
【００８４】
また、実施例１〜３の担体シリカゲルは、参考例１及び２に代表される従来の担体シリカゲルと比較して、金属不純物が少なく遥かに高純度であるとともに、シロキサン結合角の歪みが少ない均質で安定な構造を有していることから、反応性が低く、耐熱性や耐水性等に優れており、且つ、過酷な使用条件においても細孔特性等の物性変化が少ないことが分かる。従って、吸着剤に使用した場合に、担持した作用成分に対して不要な活性を示すことが無く、各種薬剤等を安定に担持できるとともに、活性の高い成分と併用した場合でも、変性や劣化が生じ難いものと考えられる。
【００８５】
従って、実施例１〜３の担体シリカゲルは、各種作用成分等を被担持成分として担持させ吸着剤として使用した場合に、参考例１及び２に代表される従来の担体シリカゲルを用いた吸着剤と比較して、より優れた吸着性能を得ることができるものと推測される。
【００８６】
なお、実施例１〜３の担体シリカゲルは粉砕された破砕状の粒子として得られたが、公知の成形技術により他の形状（例えば球状，錠剤状，押出品，ペレット品等）に成形しても良い。
【００８７】
（３）吸着剤の製造：
実施例１〜３の担体シリカゲルは、各種作用成分等を担持させることにより、吸着したい物質を選択的にかつ所望の吸着速度で吸着させることのできる吸着剤（実施例１〜３の吸着剤）として使用することができる。担持させる作用成分の種類、被担持時の状態、担持させる手法については、上に詳述した通りである。
【００８８】
具体例１として、実施例１の担体シリカゲルに、硫酸銅を含浸させて、吸着剤を作製した。まず、硫酸銅を水に約１０重量％の濃度となるよう溶解し、この溶液５０ｃｃに実施例１の担体シリカゲル１０ｇを添加して攪拌した後、濾過して水を乾燥除去し、ＣｕＳＯ4担持シリカゲル（実施例１の吸着剤）を得た。硫酸銅の担持前に対する担持後のシリカゲルの重量増分を測定し、これを基に実施例１の吸着剤の硫酸銅含浸量を求めたところ、約７重量％であった。
【００８９】
具体例２として、実施例１の担体シリカゲル２０ｇに、トルエン溶媒中で３−アミノプロピルトリエトキシシラン２０ｇを加えて、１５時間加熱還流を行ない、新たな吸着剤を作製した。加熱還流後は、濾過してトルエンとアセトンとで洗浄した後乾燥を行ない、３−アミノプロピル基担持シリカゲル（実施例１の吸着剤その２）を得た。３−アミノプロピル基の担持量をＮの元素分析によって求めたところ、「実施例１の吸着剤その２」における３−アミノプロピル基の担持量は、約１．７ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００９０】
（４）吸着剤の性能評価：
実施例１〜３の吸着剤の各種性能は、例えば以下の手法により評価することができる。
【００９１】
＜作用成分の担持量評価＞
担持前後の重量増分が目安となる他、担持される作用成分が有機物である場合には、熱重量分析法による重量減分を担持量の目安とする方法、担持された作用成分を溶媒等で再抽出し、滴定法、吸光光度法、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、赤外吸収分光法、ＮＭＲ等の手段で定量する方法、担持された作用成分を担持状態のまま滴定法、全炭素量分析法、各種分光分析法等により定量する方法などがある。また、無機物である場合には、ＨＦ溶液等に溶解させての原子吸光分析法や、原子発光分析法等も好適に用いられる。
【００９２】
＜吸着性能評価＞
被吸着物成分が液体ないしは気体中に存在する場合の簡易な評価法としては、作用成分を担持した吸着剤を例えばガラスカラム等に充填し、一定速度で当該液体ないしは気体（実際の使用条件に類似した温度、圧力等の条件を適宜選択する）を流通させ、吸着されなかった被吸着成分の濃度を全炭素量分析法、滴定法、吸光光度法、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、赤外吸収分光法、ＮＭＲ等の方法で経時的に追跡する方法や、作用成分を担持した吸着剤をガラスビーカーやフラスコ中にて実際の使用条件に類似した環境の液体ないしは気体中に浸漬し、一定温度に保持して、液体ないしは気体中の被吸着成分の濃度を上記分析法にて経時的に追跡する方法などがある。
【００９３】
被吸着成分が気体中に存在する系においては、吸着剤の経時的な重量増を追跡する方法も簡便である。
【００９４】
これら吸着剤に担持される作用成分の種類や使用形態は様々であるので、簡易評価が難しい場合には、吸着剤を実際の使用条件に供し、その吸着性能の評価を各用途における実使用効果として直接観察する方法（人の鼻や口による官能評価、動植物を用いた安全性評価、抗菌性能の持続性）等を行なっても良い。これらの各種評価方法は、評価の目的や評価対象の吸着剤の種類に応じて適宜選択される。
【００９５】
実施例１〜３の吸着剤は、先述した利点を有する実施例１〜３の担体シリカゲルを用い、この細孔内に各種の作用成分を担持させているので、吸着物質の選択性や吸着速度、吸着期間、吸着量の経時的変化等の各種吸着性能について評価を行なった場合に、従来の吸着剤、例えば参考例１及び２の担体シリカゲルを用いた吸着剤と比較して、より制御された正確な吸着性能が得られると共に、その吸着性能が長期にわたって安定して得られると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の担体シリカゲルは、従来の担体シリカゲルと比較して、生産が容易且つ安価であるとともに、担持できる作用成分の種類やその分子の大きさに対する選択の幅が広く、且つ、これらを多量に担持することができる。また、不純物金属の含有量が少なくて純度が高いので、担持される作用成分にダメージを与えるおそれが少ない。加えて、耐水性や耐熱性、長期における物性安定性等にも優れている。
【００９７】
よって、それを用いて得られる本発明の吸着剤は、従来の吸着剤と比較して、生産が容易且つ安価であるとともに、担持できる作用成分の種類やその分子の大きさに対する選択の幅が広く、且つ、これらを多量に担持することができる。また、より精密に吸着性能を制御することが可能であるとともに、長期にわたり安定した吸着効果が得られる。従って、本発明の吸着剤は上述した従来の各種の吸着剤分野に好適に用いることができ、産業上の利用可能性は極めて高い。