(57)【要約】【課題】ガス状汚染物質を十分に除去することができ、かつ、コストが安いガス除去素子を提供する。【解決手段】本発明に係るガス除去素子は、固体電解質が互いに接することのない２つの活性炭素繊維層に挟まれた構造を有し、前記固体電解質が水素イオン伝導性樹脂であり、前記活性炭素繊維層を成す活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積が１０００〜２０００ｍ２／ｇであり、かつ、前記２枚の活性炭素繊維層のうち少なくとも一方の活性炭素繊維層が銅化合物を含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質が互いに接することのない２枚の活性炭素繊維層に挟まれた構造を有し、
前記固体電解質が水素イオン伝導性樹脂であり、
前記活性炭素繊維層を成す活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積が１０００〜２０００ｍ２／ｇであり、かつ、
前記２枚の活性炭素繊維層のうち少なくとも一方の活性炭素繊維層が銅化合物を含有することを特徴とするガス除去素子。
【請求項２】
前記２枚の活性炭素繊維層のそれぞれの外側に金属メッシュが積層されていることを特徴とする請求項１に記載のガス除去素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガス除去素子と、当該ガス除去素子に電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記銅化合物が含有された活性炭素繊維層が酸化極側に配置されていることを特徴とする悪臭除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス除去素子およびそれを用いた悪臭除去装置に関する。より具体的には、ガス状汚染物質を電気化学反応によって分解するガス除去素子およびそれを用いた悪臭除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中に含まれる悪臭成分を電気エネルギーによって分解するために、電解質を挟む一方のアノード電極にガス導入経路を設け、アノード−カソード電極間に電圧を印加することで悪臭成分を分解する悪臭除去装置が知られている（例えば、特許文献１）。上記の悪臭除去装置によれば、両電極間に電圧を印加して、アノード反応によって、アセトアルデド等のガスを分解することができる。また、この悪臭除去装置において、電解質として硫酸や水素イオン伝導性樹脂などの固体電解質を用いた例が開示されている。ここで、電極は、多孔質炭素基板上に、白金、ルテニウム、イリジウム等の貴金属を炭素粉末に担持した触媒を塗布し、焼成することによって形成されている。これによって、アセトアルデヒド等のガスを分解することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７０１９２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、電極材に貴金属を使用するためコストが高くなるという問題がある。他方、電極材に貴金属を使用しないと悪臭成分を十分に除去できないという問題がある。このように、ガス状汚染物質を十分に除去することができ、かつ、コストが安いガス除去素子は見当たらないのが現状である。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされ、ガス状汚染物質を十分に除去することができ、かつ、コストが安いガス除去素子、および、それを用いた悪臭除去装置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】
【０００６】
本発明者は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、水素イオン伝導性樹脂を、ＢＥＴ比表面積１０００〜２０００ｍ２／ｇである活性炭素繊維から成る活性炭素繊維層２枚を互いに接触しないように挟み、電圧を印加することにより、貴金属を担持することなく、ガス状汚染物質を十分に除去できることを見出し、遂に本発明を完成するに到った。すなわち本発明は、以下の通りである。
（１）本発明に係るガス除去素子は、固体電解質が互いに接することのない２枚の活性炭素繊維層に挟まれた構造を有し、前記固体電解質が水素イオン伝導性樹脂であり、前記活性炭素繊維層を成す活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積が１０００〜２０００ｍ２／ｇであり、かつ、前記２枚の活性炭素繊維層のうち少なくとも一方の活性炭素繊維層が銅化合物を含有することを特徴とする。
（２）本発明に係るガス除去素子は、（１）の構成に加え、前記２枚の活性炭素繊維層のそれぞれの外側に金属メッシュが積層されていてもよい。
（３）本発明に係る悪臭除去装置は、（１）または（２）に記載のガス除去素子と、当該ガス除去素子に電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記銅化合物を含有する活性炭素繊維層が酸化極側に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るガス除去素子は、固体電解質が互いに接することのない２枚の活性炭素繊維層に挟まれた構造を有し、前記固体電解質が水素イオン伝導性樹脂であり、前記活性炭素繊維層を成す活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積が１０００〜２０００ｍ２／ｇであり、かつ、前記２枚の活性炭素繊維層のうち少なくとも一方の活性炭素繊維層が銅化合物を含有する。そのため、本発明に係るガス除去素子は、ガス状汚染物質を十分に除去することができ、かつ、コストが安いという利点を有する。
また、本発明に係る悪臭除去装置は、本発明に係るガス除去素子を用いるため、悪臭除去の効果が高い。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本実施形態のガス除去素子は、固体電解質が互いに接することのない２つの活性炭素繊維層に挟まれた構造を有し、前記固体電解質が水素イオン伝導性樹脂であり、前記活性炭素繊維層のＢＥＴ比表面積が１０００〜２０００ｍ２／ｇであり、かつ、前記２枚の活性炭素繊維層のうち少なくとも一方の活性炭素繊維層が銅化合物を含有する。
【０００９】
本実施形態のガス除去素子は、上記の構成を有しているため、ガス除去素子に電圧を印加する際、上記銅化合物を含有する活性炭素繊維層を酸化極側に配置して使用することができる。このような配置にてガス除去素子に電圧を印加することで、効果的にガス状汚染物質を除去することができる。
【００１０】
ガス状汚染物質を除去するメカニズムについては明確ではないが、次のように推測される。まず、（１）ガス状汚染物質が固体電解質と活性炭素繊維の界面付近の活性炭素繊維の細孔内に吸着する。次に、（２）吸着したガス状汚染物質は、その近傍にある銅化合物と反応することにより、活性化される。さらに、（３）ガス状汚染物質は、銅化合物と電子の授受を行うことにより、酸化反応が起こり、ガス状汚染物質が除去される、と考えられる。
【００１１】
ここで、もし、水素イオン伝導性樹脂からなる固体電解質がなければ、前記（１）が進行しないため、ガス状汚染物質を十分に除去することができない。
【００１２】
また、もし、２枚の活性炭素繊維層が互いに接していれば、前記（３）が進行しないため、ガス状汚染物質を十分に除去することができない。
【００１３】
さらに、もし、活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積が１０００ｍ２／ｇ未満であれば、前記（１）の進行が遅くなるため、ガス状汚染物質を十分に除去することができない。
【００１４】
また、もし、活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積が２０００ｍ２／ｇよりも大きければ、活性炭素繊維に十分な電気伝導性を確保することができないため、前記（３）の進行が遅くなり、ガス状汚染物質を十分に除去することができない。
【００１５】
さらに、もし、酸化極側の活性炭素繊維層に銅化合物が含まれていなければ、前記（２）の進行が遅くなるため、ガス状汚染物質を十分に除去することができない。銅の含有量は０．１〜２０質量％が好ましく、より好ましくは、１〜１０質量％である。
【００１６】
もし、銅の含有量が０．１質量％未満であれば、前記（２）の進行が遅くなるため、ガス状汚染物質を十分に除去することができない。反対に、銅の含有量が２０質量％よりも大きい場合は、製造が著しく困難になる。これをより詳細に説明すると次の通りである。銅の含有量が多くなると活性炭素繊維の細孔が閉塞されてしまい、活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積を１０００ｍ２／ｇ以上に保ったままでの製造が困難となり、特に銅の含有量が２０質量％よりも大きい場合には顕著となる。活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上に保たれない場合には、上記したようにガス状汚染物質の除去性能が落ちてしまう。そのため、銅の含有量は２０％以下が好ましい。しかし、活性炭素繊維の細孔を閉塞することなく（活性炭素繊維のＢＥＴ比表面積を１０００ｍ２／ｇ以上に保って）、銅を含有できれば、銅の含有量は２０質量％よりも大きくても構わない。
【００１７】
以上からわかるように、本実施形態のガス除去素子は上記構成を有することで、ガス状汚染物質を十分に除去することができ、かつ、コストが安いという利点を有する。
【００１８】
なお、本実施形態のガス除去素子は、活性炭素繊維層にそのまま電圧を印加してもよいし、ガス除去素子を互いに接しない金属メッシュで挟み込み、一体化した後、電圧を印加してもよい。なお、上記したように、２つの活性炭素繊維層のうち銅化合物を含有する活性炭素繊維層を、電圧を印加するに際の酸化極側にする。
【００１９】
さらに、本実施形態のガス除去素子を用いた悪臭除去装置も本発明の範囲に含まれる。本実施形態の悪臭除去装置は、本実施形態のガス除去素子と、当該ガス除去素子に電圧を印加する電圧印加手段と、を備える装置である。当該装置において、銅化合物を含有する活性炭素繊維層は酸化極側に配置される。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例によって本発明の作用効果をより具体的に示す。下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に沿って設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００２１】
まず、後述の実施例１〜７および比較例１〜５を用いて行った特性値の測定方法および処理方法を以下に示す。
［ＢＥＴ比表面積測定］
サンプル約１００ｍｇを採取し、１２０℃で２４時間真空乾燥した後、秤量した。自動比表面積装置ジェミニ２３７５（マイクロメリティックス社製）を使用し、液体窒素の沸点（−１９５．８℃）における窒素ガスの吸着量を、相対圧が０．０２〜０．９５の範囲で徐々に高めながら４０点測定し、前記サンプルの吸着等温線を作製した。自動比表面積装置ジェミニ２３７５に付属の解析ソフト（ＧＥＭＩＮＩ−ＰＣＷ  ｖｅｒｓｉｏｎ１．０１）にて、ＢＥＴ条件で、表面積解析範囲を０．０１〜０．１５に設定して、ＢＥＴ比表面積［ｍ２／ｇ］を求めた。また、相対圧０．９５のデータより全細孔容積［ｃｃ／ｇ］を求めた。
【００２２】
［ＮＯｘ除去測定］
入口と出口とを有する１Ｌ容器にガス除去素子を入れ、２５℃、５０％ＲＨの一酸化窒素１００ｐｐｍを入口から毎分４００ｃｃで容器の中に導入しながら、所定の電圧を印加し、５分毎に容器の出入口における一酸化窒素と二酸化窒素のトータル濃度を測定した。出口濃度と入口濃度とが同じになるまで測定を続けた。入口側と出口側のガス濃度差、流通させた流量、および、測定時の温度から除去量を算出し、さらに、時間と除去量の曲線を時間で積分し、ＮＯｘ除去量［ｍｍｏｌ］を算出した。
【００２３】
以下の実施例１〜７、比較例１〜５では、固体電解質である水素イオン伝導性樹脂として、ナフィオン（登録商標）１１７（ＤｕＰｏｎｔ製）を用いた。
【００２４】
（実施例１）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）１．４３ｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：１１８０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５２ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）１．７９ｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：１０６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４６ｃｃ／ｇ、銅含有量１０質量％）を得た。
【００２５】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４６ｃｃ／ｇ、銅含有量１０質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．５６ｍｍｏｌであった。
【００２６】
（実施例２）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）１．４３ｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：２１５０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．９ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）１．７９ｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：１９３５ｍ２／ｇ、細孔容積：０．８１ｃｃ／ｇ、銅含有量１０質量％）を得た。
【００２７】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１９３５ｍ２／ｇ、細孔容積：０．８１ｃｃ／ｇ、銅含有量１０質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１９５０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．８１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は１．０８ｍｍｏｌであった。
【００２８】
（実施例３）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）１３０ｍｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：１１８０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５２ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）１６２ｍｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：１１６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５１ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％）を得た。
【００２９】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１１６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５１ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．４２ｍｍｏｌであった。
【００３０】
（実施例４）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）１３０ｍｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：２０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．８ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）１６２ｍｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：１９９８ｍ２／ｇ、細孔容積：０．７９ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％）を得た。
【００３１】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１９９８ｍ２／ｇ、細孔容積：０．７９ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１９５０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．８１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は１．０２ｍｍｏｌであった。
【００３２】
（実施例５）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）１３０ｍｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：１１８０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５２ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）１６２ｍｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：１１６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５１ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％）を得た。
【００３３】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１１６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５１ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１１６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５１ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．４５ｍｍｏｌであった。
【００３４】
（実施例６）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）２６ｍｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：１１８０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５２ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）３２ｍｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：１１７０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５１ｃｃ／ｇ、銅含有量０．２質量％）を得た。
【００３５】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１１７０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５１ｃｃ／ｇ、銅含有量０．２質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．４０ｍｍｏｌであった。
【００３６】
（実施例７）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）２．８３ｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：２０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．８ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）３．５３ｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：１１８４ｍ２／ｇ、細孔容積：０．６２ｃｃ／ｇ、銅含有量１８質量％）を得た。
【００３７】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１１８４ｍ２／ｇ、細孔容積：０．６２ｃｃ／ｇ、銅含有量１８質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．６７ｍｍｏｌであった。
【００３８】
（比較例１）
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：９３４ｍ２／ｇ、細孔容積：０．３４ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：９３４ｍ２／ｇ、細孔容積：０．３４ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．３０ｍｍｏｌであった。
【００３９】
（比較例２）
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：２３４０ｍ２／ｇ、細孔容積：１．１４ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：２３４０ｍ２／ｇ、細孔容積：１．１４ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．３６ｍｍｏｌであった。
【００４０】
（比較例３）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）１．４３ｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：１１８０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．５２ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）１．７９ｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：１０６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４６ｃｃ／ｇ、銅含有量１０質量％）を得た。
【００４１】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０６０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４６ｃｃ／ｇ、銅含有量１０質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が還元極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．３２ｍｍｏｌであった。
【００４２】
（比較例４）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）１．４３ｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：９３４ｍ２／ｇ、細孔容積：０．３４ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）１．７９ｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：８５４ｍ２／ｇ、細孔容積：０．２９ｃｃ／ｇ、銅含有量１０質量％）を得た。
【００４３】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：８５４ｍ２／ｇ、細孔容積：０．２９ｃｃ／ｇ、銅含有量１０質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．２８ｍｍｏｌであった。
【００４４】
（比較例５）
酢酸銅（II）（和光純薬工業社製）１３０ｍｇを５０ｍｌのイオン交換水に溶解させ酢酸銅（II）水溶液を調製した。続いて、活性炭素繊維シート４．５ｇ（ＢＥＴ比表面積：２３４０ｍ２／ｇ、細孔容積：１．１４ｃｃ／ｇ）をイオン交換水５００ｍｌ中で攪拌しながら、上記酢酸銅（II）水溶液を２ｍｌ／分の速度で滴下した。滴下終了後さらに１２時間攪拌した。その後、水素化ホウ素ナトリウム（和光純薬工業社製）１６２ｍｇを添加し、３時間攪拌した後、ろ過し、活性炭素繊維シートを窒素気流下、８０℃、１２時間乾燥させ、銅含有活性炭素繊維シート（ＢＥＴ比表面積：２３１２ｍ２／ｇ、細孔容積：１．１３ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％）を得た。
【００４５】
金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）、先に得られた銅含有活性炭素繊維シートから成る活性炭繊維層（ＢＥＴ比表面積：２３１２ｍ２／ｇ、細孔容積：１．１３ｃｃ／ｇ、銅含有量１質量％、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、ナフィオン１１７（ＤｕＰｏｎｔ製、サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ）、活性炭素繊維層（ＢＥＴ比表面積：１０２０ｍ２／ｇ、細孔容積：０．４１ｃｃ／ｇ、銅含有無し、サイズ：４ｃｍ×４ｃｍ）、金属メッシュ（サイズ：５ｃｍ×５ｃｍ、目開き：３ｍｍ）の順に、ナフィオンを挟む活性炭素繊維層同士、および金属メッシュ同士が、互いに接触しないように積層し、一体化し、ガス除去素子を作成した。このガス除去素子に、銅含有活性炭素繊維から成る活性炭素繊維層が酸化極側となるように７．５Ｖの直流電圧を印加し、ＮＯｘ除去測定を実施したところ、ＮＯｘ除去量は０．３３ｍｍｏｌであった。
【００４６】
実施例１〜７および比較例１〜５に関して、ＮＯｘ除去測定を行った結果を表１に示す。実施例１〜７は、ＢＥＴ比表面積が１０００ｍ２／ｇより小さい場合（比較例１、４）、および、ＢＥＴ比表面積が２０００ｍ２／ｇより大きい場合（比較例２、５）、酸化極側の活性炭素繊維層を構成する活性炭素繊維層に銅が含有されていない場合（比較例３）とそれぞれ比較して、ＮＯｘ除去性能が高いことが分かる。
【００４７】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係るガス除去素子および本発明に係る悪臭除去装置は、ガス状汚染物質を効率的に除去することができ、また、コストを低減して製造することが可能であるため、産業界に大きく寄与することが期待できる。