(57)【要約】【課題】  酸化チタン複合木質炭化物を用いた液体の処理方法において、木質炭化物内部に存在する酸化チタンの光触媒活性を効率良く発現させて、被処理液体に含有される有機物を効率良く分解する液体の処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の液体の処理方法は、酸化チタン複合木質炭化物と過酸化水素との存在下において、有機物を含む被処理液に超音波を照射して、前記有機物を分解することを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化チタン複合木質炭化物と過酸化水素との存在下において、有機物を含む被処理液に超音波を照射して、前記有機物を分解することを特徴とする液体の処理方法。
【請求項２】
前記酸化チタン複合木質炭化物は、酸化チタンが木質炭化物の細胞壁内に生成しているものである請求項１に記載の液体の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の処理方法に関するものであり、より詳細には、有機物を含有する水の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境浄化用や冷蔵庫の脱臭用の触媒として二酸化チタンを活性炭等に担持した光分解触媒が知られている。例えば、特許文献１には、Ｔｉ成分の存在下で炭素化および賦活された酸化チタン担持木質炭化物を主成分とする光触媒活性炭が記載されており、具体的にはノボラック樹脂のような活性炭前駆体有機物とＴｉ含有溶液とを均一に混合処理した後、次いで焼成により炭素化し、賦活化処理することにより光触媒活性炭を製造している。また、これらを繊維状にして製造することにより、弾性率や強度の要求される分野に使用できることが示されている。しかしながら、ノボラック樹脂のような活性炭前駆体有機物では、木材等が本来有する細胞壁及び細胞内腔が重要であることを認識しておらず、光分解効率が高く、しかも経済的に有利な触媒は得られない。
【０００３】
特許文献２には、木質系材料を不活性ガス雰囲気中で焼成した木質焼成炭化物と、酸化チタンとが複合されてなる環境浄化用複合材が開示されている。また、この複合体を使用して窒素酸化物等を吸着させ、光により無害化できることが記載されている。しかしながら、この技術も、木材等が本来有する細胞壁及び細胞内腔とその前処理が重要であることを認識しておらず、光分解効率の高い触媒が得られることを示していない。さらに酸化チタンゲル中に残存する有機残基のために、分解効率の高い触媒能が得られていない。
【０００４】
このような状況のもと、本発明者の一人（坂）は、分解効率の高い触媒能を有するものとして、酸化チタンとバイオマス炭化物が細胞レベルで複合化した新規な複合体およびその製造方法について、先に出願している（特許文献３）。
【特許文献１】特開平８−３３２３７８号公報
【特許文献２】特開平１０−２８８６１号公報
【特許文献３】特開２０００−２５４４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光触媒を用いた有機物の分解では、光触媒に紫外線などの光エネルギーを供与して光触媒活性を発現させる必要がある。しかしながら、光触媒を用いた液体中の有機物の分解では、液体自体による紫外線（光エネルギー）の吸収や液体中に含まれる微小分散物などによる紫外線の散乱などが起こり、光触媒に効率的に光エネルギーを供与できない場合がある。その結果、光触媒活性化を発現させにくく、分解効率が低下するという問題がある。特に本発明者の一人（坂）が先に提案した酸化チタン複合木質炭化物では、酸化チタンが細胞レベルで複合化され、木質炭化物内部にも酸化チタンが存在しているため、外部から照射される紫外線が酸化チタンにまで到達できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、酸化チタン複合木質炭化物を用いた液体の処理方法において、木質炭化物内部に存在する酸化チタンの光触媒活性を効率良く発現させて、被処理液体に含有される有機物を効率良く分解する液体の処理方法を提供することを目的とする。上記課題を解決することのできた本発明の液体の処理方法とは、酸化チタン複合木質炭化物と過酸化水素との存在下において、有機物を含む被処理液に超音波を照射して、前記有機物を分解することを特徴とする。前記酸化チタン複合木質炭化物としては、酸化チタンが木質炭化物の細胞壁内に生成しているものを使用することが好ましい態様である。また本発明は、有機物含有汚水又は有機物含有排水を処理するのに好適に適用できる。
【０００７】
まず本発明では、酸化チタン複合木質炭化物を使用するところに第一の特徴がある。
本発明で使用する酸化チタン複合木質炭化物は、光触媒活性を利用した分解作用を発揮し得る酸化チタンと吸着作用を発揮する木質炭化物が複合化されたものであり、光分解サイトと吸着サイトとを複合化（近接）させることによって、有機物の分解効率を一層高めることができる。
【０００８】
次に、本発明は、木質炭化物に複合化された酸化チタンに光触媒活性を付与するエネルギー供与手段として、超音波を使用するところに第二の特徴がある。水溶液などの液体に超音波を照射すると、溶解している気体が気泡になることが知られている。この際、紫外領域に発光スペクトルを有する発光現象（ソノルミネッセンス）が起こることが確認されている。本発明では、酸化チタンに外部から紫外線を照射することなく、超音波を照射して気泡が生じる際に発生する発光（紫外線）を利用して、酸化チタンに間接的に光エネルギーを供与するところに第二の特徴がある。超音波の振動は、木質炭化物内部にまで到達することができ、木質炭化物内部において発光現象が生じる。その結果、木質炭化物の内部に複合化されている酸化チタンにも光エネルギーを付与することができ、酸化チタンが光触媒活性を発揮できるからである。特に、木質炭化物内部に複合化されている酸化チタンの近傍でも発光現象が起こると考えられ、木質炭化物内部に複合化されている酸化チタンに光触媒活性を付与するのに好適である。
【０００９】
第三に、本発明ではさらに過酸化水素を併用して、有機物の分解効率を高めるところに特徴がある。過酸化水素は、有機物に対して酸化作用を示し、特に、過酸化水素から発生するヒドロキシルラジカルは、非常に強力な酸化作用を示して、被処理液中の有機物を分解するからである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、紫外線を外部から照射することなく、被処理液中の有機物を効率良く分解できる。また、紫外線を発生させる装置の必要がなく、分解処理装置の形状の制約が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の液体処理方法は、酸化チタン複合木質炭化物と過酸化水素との存在下において、有機物を含む被処理液に超音波を照射して、前記有機物を分解することを特徴とする。尚、本発明で、特別に言及する場合を除き、「酸化チタン」と称するときは「二酸化チタン（ＴｉＯ2）」を意味するものとする。
【００１２】
まず、本発明で使用する酸化チタン複合木質炭化物について説明する。本発明で使用する酸化チタン複合木質炭化物は、光触媒による分解作用を発揮する酸化チタンと吸着作用を発揮する木質炭化物が複合化されたものであれば特に限定されない。酸化チタンが木質炭化物に複合化する態様としては、特に限定されないが、細胞レベルで酸化チタンと木質炭化物とが複合化していることが好ましく、例えば、酸化チタンが木質炭化物の細胞表面に生成している態様、酸化チタンが木質炭化物の細胞内腔に生成している態様、酸化チタンが木質炭化物の細胞壁内に生成している態様などを挙げることができる。上述のような細胞レベルで複合化することによって、光分解作用と吸着作用の相乗効果が高くなるからである。上記複合態様の中でも、酸化チタンを木質炭化物の細胞壁内に生成させた態様が、本発明を最も効果的に適用できる態様である。酸化チタンが木質炭化物の細胞壁内に生成している態様では、紫外線が細胞壁内の酸化チタンに到達することが難しく、光触媒活性を発現しにくいからである。
【００１３】
前記酸化チタン複合木質炭化物を製造する方法としては、特に限定されるものではないが、本発明者（坂）が先に出願している特開２０００−２５４４９５号公報に開示の方法を挙げることができ、例えば、以下の通りである。
【００１４】
一般に、金属酸化物触媒の調製方法の一つにゾル−ゲル法がある。ゾル−ゲル法とは、金属の有機および無機化合物にゾル化剤を加えてゾル溶液となし、ゾルを担体に担持したりした後、ゲルとして固化させ、熱処理等によって金属酸化物の固体を作る方法である。
【００１５】
金属アルコキシドＭ（０Ｒ）n、（ＭはＳｉ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｚｒなどの金属原子、Ｒはアルキル基（特に制限はないが、通常炭素数１〜２０である。）、ｎは金属の酸化数を表す。）を用い、例えば、金属アルコキシド−アルコール−水の混合溶液を出発物質とする。金属アルコキシドを２５〜８０℃で加水分解して重縮合させると、金属酸化物の微粒子コロイドが生成し、溶液はゾルとなり、さらに反応が進むと湿潤ゲルとなる。このゲルは加熱によりガラス、セラミックス状になるが、木材の無機質複合化では、木材試料片（試片と略称する。）中の水を開始剤として、例えば、金属アルコキシド−アルコール−酢酸の系に減圧下または常圧で所定時間、試片を浸漬して、メタロキサン（金属酸化物）ゲルを木材細胞中に生成せしめて、無機質複合化木材を調製する。
【００１６】
これまでの発明者等の研究（例えば、ＡＰＡＳＴ，Ｎｏ．３０，ｐｐ１０−１４，１９９９，１）で、無機物（金属酸化物）の木材細胞内分布は、用いる金属アルコキシドの種類と木材の含水状態の違いによって異なることが、走査型電子顕微鏡による観察で判った。すなわち、調湿試片を用いる場合と飽水試片を用いる場合とでは、同じ金属アルコキシドを用いても無機物の細胞内分布が全く異なったものになる。図１には、無機物の分布のタイプ（図で、白い部分は無機物のない部分を、着色した部分は無機物の存在する部分を示す。）を、また表１には、生成する無機物のゲル組成とその分布のタイプをチタンアルコキシド（又はチタンキレート）／アルコールの反応系について示す。
【００１７】
【表１】
2005288302.tif 000002
【００１８】
ＴＰＴ：テトライソプロポキシチタニウム
ＴＢＴ：テトラ−ｎ−ブトキシチタニウム
ＴＯＴ：テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタニウム
ＴＡＡ：ジイソプロポキシビス（アセチルアセトナート）チタニウム
ＴＡＴ：ジ−ｎ−ブトキシビス（トリエタノールアミナート）チタニウム
【００１９】
表１中、調湿試片とは、繊維飽和点以下の含水率を有するものであり、結合水のみが木材細胞壁内に存在している。飽水試片とは、これに対し、結含水に加えて自由水が細胞内腔にも存在している。このように、水分子の分布の異なる試片を用いると、チタンアルコキシド（又はチタンキレート）との組合せで異なった無機物の分布を持つ複合化木材が得られる。絶乾試片（単に乾燥試片と略す。）とは、結合水が実質的に存在しないものである。調湿試片も乾燥試片も乾燥により得られ、その水分の程度は、乾燥温度、圧力、時間等の条件を調節して決められる。表１の調湿試片の水分は２０〜２８重量％であり、飽水試片の水分は１５０重量％程度である。
【００２０】
まず、細胞壁内のみに選択的にチタン化合物を生成（タイプ［Ｉ］）するには、チタンキレートの一種（ジイソプロポキシビス（アセチルアセトナート）チタニウム（ＴＡＡ））またはジ−ｎ−ブトキシビス（トリエタノールアミナート）チタニウム（ＴＡＴ）を調湿試片に対して加えるとよい。一方飽水試片では、細胞内腔にも水があるためにタイプ［ＩＶ］のように、細胞壁内、細胞内腔及び試片の外側（細胞表面）等、全体にチタン化合物が存在する分布となる。これらの系では酸化チタンの分布は、ほぼ試片に含まれる水の分布に近い。しかし、チタンアルコキシドのうちテトライソプロポキシチタニウム（ＴＰＴ）では、調湿試片を用いてもタイプ［Ｉ］の分布とはならず、タイプ［ＩＩ］およびタイプ［ＩＩＩ］に見られるような細胞内腔を充填または包囲するような分布となる。一方、飽水試片を用いた場合には、細胞内腔にも細胞壁内にもチタン化合物を生成させることができず、試片の外側を酸化チタンが覆うのみである。しかし、チタンアルコキシドのうちテトラ−ｎ−ブトキシチタニウム（ＴＢＴ）やテトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタニウム（ＴＯＴ）を使用した場合には、調湿試片において、タイプ［Ｖ］に見られるような細胞壁内と同時に細胞内腔にもチタン化合物を生成し得る。
【００２１】
これらのチタン化合物の細胞内分布は、その加水分解速度とそれに続く重縮合反応によるゾル化速度に依存するものと思われる。特に、化学成分を吸着状態で光分解させるに必要な酸化チタン複合木質炭化物を製造する場合には、複合化において、チタン化合物がただ単に木材に複合化されるよりも、チタン化合物が最大限の効果を示すように、適切なサイト即ち、細胞内腔及び／又は細胞壁及び／又は細胞表面に複合化させることが極めて重要である。
【００２２】
チタン酸化物のゾル溶液を合成するために、使用するチタン化合物としては、チタンアルコキシド又はチタンキレートが使用できる。チタンアルコキシドとしては、ジ、トリ又はテトラアルコキシチタンであり、好ましくはテトラアルコキシチタンである。アルコキシ基としては炭素数１〜１２のアルコキシ基が好ましい。チタンアルコキシドとしては、具体的には上記ＴＰＴ、ＴＢＴ、ＴＯＴ等が挙げられる。チタンキレートとしては、ＴＡＡ、ＴＡＴ等が挙げられる。なお、チタン成分のほかに、必要により、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｂ等の一種又は２種以上を複合させることも可能である。これら化合物としては、硝酸塩、塩化物、酢酸塩等が好ましく、その水溶液、または、有機溶媒を用いた溶液状態で使用し、焼成後は酸化物になる。
【００２３】
本発明で酸化チタンを担持させる原料として使用する木質材料としては、少なくとも細胞壁及び細胞内腔を有する構造のものであり、細胞表面を有していてもよく、細胞壁及び細胞内腔からなる細胞が複数存在していてもよく、好ましくは酸化チタンが複合できる細胞内腔を多数有するものがよい。各細胞は、外気と連通していることが好ましい。木質材料としては、具体的には、針葉樹、広葉樹等の木粉、チップ、木枝、木材、木繊維、樹皮、実、殻、穀物、草等が挙げられるが、それらを加工して得られる紙類や、綿、麻などの繊維等、上記構造を有する全ての木質材料が含まれる。木質材料の形状としては、特に制限はないが、抽出／乾燥／含浸工程を考慮すると、好ましくは木粉又は薄い木片である。木片の大きさは特に制限はないが、好ましくは最大長さ１〜１００ｍｍ、特に好ましく１０ｍｍ以下である。木粉の大きさは、０．００１〜１０ｍｍ、好ましくは０．０１〜１ｍｍ、特に好ましくは０．０５ｍｍ以下である。なお、これらの原料は、最初から木粉等にしなくても、酸化チタン複合化木質物形成後に、あるいは焼成後に、粉砕して上記木粉等の大きさにしてもよい。
【００２４】
前記木質材料は、そのまま使用しても、細胞内腔及び細胞内壁に金属酸化物が複合される割合は極めて低く、適切な触媒は得られない。木質材料としては、酸化チタンを細胞壁内に生成させる場合には、調湿した試片とチタンキレートを使用するのがよく、酸化チタンを細胞内腔及び／又は細胞表面に生成させる場合には、調湿した試片とチタンアルコキシドを使用する。ただし、酸化チタンゾルを使用する場合には、乾燥試片、調湿試片、飽水試片のいずれでもよい。調湿試片の水分は、通常、最大２８重量％（組織飽和点）であり、２０〜２８重量％のものが好ましい。試片としては、乾燥したもの、溶媒により抽出処理したもの、溶媒抽出して乾燥したもの、調湿したもの、飽水したもの等が挙げられる。乾燥したり、溶媒抽出したものでは、細胞内腔及び細胞内壁に金属酸化物ゲルを複合させやすくなる。木質材料の抽出溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール、メチルエーテル、エチルエーテル、イソプロピルエーテル等のエーテル；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル；水、及びこれらの混合物である。好ましくはアセトン又はアセトンと水の混合物である。抽出操作としては、上記異なる溶媒により複数回抽出を行ってもよい。抽出温度、時間及び圧力は特に制限はなく、好ましくは常圧で、常圧沸点で、１〜２４時間、好ましくは３〜１２時間抽出される。抽出後の木質材料は、そのまま金属酸化物ゾルを含浸させてもよいが、好ましくは乾燥される。乾燥条件は、特に制限はないが、８０〜１５０℃、常圧でも減圧下でもよく、１〜４８時間、好ましくは３〜２４時間乾燥されて、調湿ないし乾燥される。上記処理工程により、酸化チタンが細胞内腔、細胞壁内、細胞表面に複合化され易い木質材料が得られる。
【００２５】
前記チタンアルコキシド、チタンキレート、酸化チタンゾル、又はこれらの混合物（以上を酸化チタン原料という。）は、上記の木質材料に混合され、含浸等により複合化される。該木質材料と酸化チタンゾルの混合比率には特に制限はないが、酸化チタンゾルの溶液に木質材料が十分に浸るのが好ましい。含浸は５０℃以下、好ましくは常温付近で、常圧下、加圧下、又は減圧下のいずれでもよく、１〜４８時間、好ましくは３〜２４時間、静置、振り混ぜ、又は機械的もしくは超音波による撹拌により行われる。含浸後に、不要な酸化チタン原料は遠心分離、ろ過、吸着等により分離される。ゾル溶液を含浸させた場合には、含浸後、例えば酢酸アンモニウム水溶液に加えられる等の操作によりゾルをゲル化してもよい。ゲル分を含む木質材料は好ましくは乾燥される。乾燥条件には、特に制限はないが、好ましくは不活性ガス存在下に、８０〜１５０℃、常圧でも減圧下でもよく、１〜４８時間、好ましくは３〜２４時間乾燥される。
【００２６】
このようにして得られた酸化チタン複合木質材料は、不活性ガス気流下（酸素非存在下）２５０〜１，５００℃、好ましくは４００〜６００℃で、特に好ましくは４５０〜５５０℃で、０．１〜１０時間、好ましくは０．５〜２時間加熱して、炭化、結晶化処理を施した後、酸化性ガス（例えば、酸素ガス、空気）存在下、または空気気流下に３００〜１，０００℃、好ましくは３５０〜６００℃、さらに好ましくは４００〜５００℃で、１分〜１時間、好ましくは３〜２０分加熱して、酸化チタン複合木質炭化物が得られ、吸着性及び分解性に優れた光触媒として使用される。このような処理をすることにより、細胞内腔及び／又は細胞壁内に酸化チタンが複合され、化学成分の吸着サイトと活性金属触媒サイトとが同一ないし極めて近傍に、多量に存在させることができるので、効率的に化学成分を分解し、脱着させ、新たな化学成分を吸着し、分解することができる。
【００２７】
木質炭化物に複合化された酸化チタンは、アナターゼ型、ルチル型、プロッカイト型、無定型、又はこれらの混合でもよい。好ましくはアナターゼ型が主体で、ルチル型が０〜５０重量％、好ましくは０〜３０重量％含むものが使用される。また、酸化チタン複合木質炭化物中の酸化チタンの含有量は、二酸化チタンとして０．１〜９０質量％、好ましくは１．０〜８７質量％、さらに好ましくは１０〜８５質量％の範囲である。本発明では、酸化チタンの含有量を、二酸化チタンとして４０質量％以上、あるいは５０質量％以上、さらには６０質量％以上にすることができることも特徴である。酸化チタンの含有量が０．１質量％より小さすぎると光触媒作用の効果が不十分であり、９０質量％より大きすぎると木質炭化物による化学成分の吸着効果の減少、機械的物性低下等が生じる。酸化チタン複合木質炭化物の比表面積は、１０〜２，０００ｍ2／ｇ、好ましくは１００ｍ2／ｇ以上、さらに好ましくは５００ｍ2／ｇ以上である。比表面積が１０ｍ2／ｇ未満であると、処理すべき化学成分の吸着が不足する。
【００２８】
本発明で使用する酸化チタン複合木質炭化物は、使用目的によって、粉体、粗破砕体、又は成形体のいずれであってもよい。粉体の粒度は特に限定するものではないが、前記木質材料の粉体の大きさ等が挙げられ、光分解触媒活性が増加するように微粉砕してもよい。また、成形体にあっては粒状、ハニカム状、板状、波板状、リング状、繊維状などの形状をとることができる。酸化チタン複合木質炭化物の粉体をセラミック、ガラス、金属面に塗布してもよい。
【００２９】
本発明の液体の処理方法は、上述のようにして得られた酸化チタン複合木質炭化物と過酸化水素の存在下で、有機物を含む被処理液に超音波を照射して、前記有機物を分解する。具体的には、例えば、有機物を含む被処理液に上述のようにして得られた酸化チタン複合木質炭化物と過酸化水素とを加えて、かかる被処理液に超音波を照射する態様が挙げることができる。
【００３０】
この際、過酸化水素の添加量は、被処理液中の有機物の濃度に応じて適宜選定できるが、通常、被処理液中の過酸化水素濃度が０．０１〜１０％程度になるようにすることが好ましい態様である。前記酸化チタン複合木質炭化物の添加量は、特に限定されるものではないが、被処理液１Ｌに対して、１０ｍｇ〜１０００ｍｇであることが好ましく、より好ましくは５０ｍｇ〜５００ｍｇである。また本発明は、有機物の濃度が数百ｐｐｍ程度の被処理液を処理するのに好適である。
【００３１】
本発明の液体の処理方法で使用する超音波照射の条件は、適宜定めることができ、例えば、以下のような条件が好ましい。超音波の振動数は、特に限定されるものではないが、１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚが好ましく、より好ましくは２０ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚである。照射強度は、被処理液の処理水量に応じて適宜設定することができるが、通常、１００Ｗ〜１０００Ｗで十分である。超音波の照射時間は、被処理液中の有機物の濃度、被処理液の処理量に応じて適宜設定すればよい。また超音波照射時の被処理液体の温度は、常温でよいが、１０℃〜７０℃程度にすることも好ましい態様である。過酸化水素が分解して生成するヒドロキシルラジカルの生成効率を高めることができるからである。
【００３２】
本発明の液体処理方法で分解の対象とし得る有機物またはその誘導体としては、特に限定されるものではないが、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド等のアルデヒド類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等のケトン類；メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブテン、シクロヘキサン、アセチレン、ブタジエン等の飽和又は不飽和炭化水素；メチルハライド、メチレンジハライド、トリハロメタン、テトラハロゲンメタン、エチレンジハライド、トリハロエタン、ビニルハライド、ビニリデンジハライド、トリハロエチレン、各種フロンガス等のハロゲン化アルキル（ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、及びこれらの混合物である。）、ダイオキシン類、ＰＣＢ類等のハロゲン化合物；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、キュメン、スチレン、ベンツピレン等の不飽和炭化水素；インドール、スカトール等のインドール類；フェノール類；各種窒素酸化物、アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ピリジン等の窒素化合物；硫化水素、ジメチルスルフィド、ジメチルジスルフィド、メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、硫黄酸化物等の各種硫黄化合物；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類；ギ酸、酢酸、酪酸、吉草酸、イソ吉草酸等の脂肪族カルボン酸などを挙げることができる。
【００３３】
また、本発明が対象とする被処理液体としては、上記有機物を含有する液体であれば、特に限定されないが、上下水などの生活排水、工場排水などの有機物含有汚水や有機物含有排水などを挙げることができる。
【実施例】
【００３４】
［酸化チタン複合木質炭化物の調製］
（１）酸化チタンゲルの調製
１０％ジメチルアミン水溶液１００ｍｌにチタン酸テトライソプロピル（ＴＰＴ）２０ｇを加え、溶液が透明になるまで加熱しながら撹拌し、その後、室温にて６時間撹拌し、酸化チタンゾルを得た。このゾル溶液に５％酢酸アンモニウム水溶液を加えてゲル化させた後、１０５℃で２４時間処理した。得られたゾルを０．０８ｍｍ以下に粉砕した後、４８０℃窒素雰囲気下で１時間、続いて、４３０℃空気雰囲気下で７分間熱処理を行い、アナターゼ型結晶の酸化チタンを得た。
【００３５】
（２）酸化チタン複合木質炭化物の調製
木粉５０ｇを蒸留水５００ｍｌに投入し、室温にて３日間膨潤処理を行った。その後、２０％、５０％、７０％、９０％、９９．５％エタノール水溶液に順に投入し、それぞれ室温にて、３０分間撹拌処理を行い、更に、新しい９９．５％エタノール水溶液５００ｍｌにて３０分間撹拌処理を２回行った。その後、木粉を取り出し、１０％チタン酸テトライソプロピル（ＴＰＴ）・エタノール溶液５００ｍｌに含浸し、撹拌した。２時間含浸後、エタノール５００ｍｌに投入し、５分間撹拌処理を２回繰り返した。その後、この木粉を蒸留水５００ｍｌに投入し、ゲル化させた。１時間後に取り出し、６０℃で２４時間、１０５℃で２４時間乾燥させて、チタン化合物複合木粉を得た。得られた乾燥チタン化合物複合木粉を窒素雰囲気下、回転式炭化炉で４３０℃にて１時間炭化処理を行った。得られた炭化物をさらに４３０℃で７分間、空気雰囲気下で賦活処理を行い、酸化チタン複合木質炭化物を得た。
【００３６】
実験例１
三角フラスコに、蒸留水４０ｍｌと３０％過酸化水素水１０ｍｌとを加え、６％過酸化水素５０ｍｌを調製し、これに、ホルムアルデヒドの濃度が１００ｐｐｍになるように３６％ホルムアルデヒド水溶液４．６ｍｇを加えた。この三角フラスコを、超音波洗浄器内に設置した。そこに酸化チタンの添加量が１０ｍｇになるように酸化チタン複合木質炭化物を加えた。酸化チタン複合木質炭化物を加えた時点を測定開始時間とし、測定開始後１２０分で超音波照射を開始した。超音波周波数は４０ｋＨｚ、強さは２００Ｗとした。尚、光の影響がでないようにするため遮光下で試験を行った。試験溶液を一時間ごとにサンプリングし、ホルムアルデヒド濃度を測定した。尚、ホルムアルデヒド濃度の測定は、ガスクロマトグラフィー質量分析装置ＱＰ５０００Ａ（島津製作所）により行った。
結果を図２に示した。また比較のため、１００ｐｐｍのホルムアルデヒド水溶液（コントロール）、該ホルムアルデヒド水溶液に複合化されていない木質炭化物を加えたもの、該ホルムアルデヒド水溶液に複合化されていない酸化チタンゲルを加えたものに超音波を照射した結果をあわせて図２に示した。
【００３７】
実験例２
過酸化水素水溶液を添加しないこと以外は実験例１と同じ方法で試験を行った。結果を図３に示した。
【００３８】
図２より、酸化チタン複合木質炭化物と過酸化水素の存在下で、ホルムアルデヒド水溶液に超音波を照射した本発明例では、ホルムアルデヒドの濃度が著しく低下し、ホルムアルデヒドが効率よく分解されていることが分かる。また、図２と図３とを比較すると、過酸化水素を添加することによって、ホルムアルデヒドの分解速度を著しく高くできることが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、有機物を含有する液体の処理、特に、上下水、工場廃水などに含まれる有害な有機物を分解するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】酸化チタン複合木質炭化物の複合態様の説明図
【図２】ホルムアルデヒドの濃度変化を示すグラフ
【図３】ホルムアルデヒドの濃度変化を示すグラフ
【符号の説明】
【００４１】
１：細胞表面、２：細胞壁、３：細胞内腔、４：細胞内腔の周端部
【図１】
2005288302.tif 000003
【図２】
2005288302.tif 000004
【図３】
2005288302.tif 000005