(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子の粒子表面に酸化チタンが被覆されている複合酸化物粒子からなる平均粒子径が０.０３〜０.８μｍの複合酸化物粒子粉末であり、上記スピネル型酸化鉄粒子はＦｅ3+に対し２〜２０原子％のＦｅ2+を有し、且つ、上記マンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子がＦｅ3+に対し５〜２５原子％のマンガン及びＦｅ3+に対し５〜２５原子％の亜鉛を含んでいることを特徴とする有機化合物の吸着又は分解用触媒。
【請求項２】
酸化チタンの量が、マンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子１重量に対し０.１〜２０重量比であることを特徴とする請求項１記載の有機化合物の吸着又は分解用触媒。
【請求項３】
複合酸化物粒子粉末のＢＥＴ比表面積が８０〜２５０ｍ2／ｇであることを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の有機化合物の吸着又は分解用触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、農業集落廃水及び食品・水産加工廃水等の廃水中の有機化合物や大気中に含まれるアンモニア及びアセトアルデヒド等の有機化合物を短時間裡に効果的に吸着・分解することができるとともに工業的、経済的に有利に処理ができる有機化合物処理用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人口が増加し、経済が成長、発展することにより生活活動や産業活動に伴うさまざまな廃水や臭気成分が多量に排出されている。
近年、殊に、わが国の経済は飛躍的な成長をみせ、農業集落、水産集落、食品加工業、水産加工業等から有機化合物含有廃水が大量に排出され、一方、技術革新に伴って臭気成分であるアンモニア及びアセトアルデヒド等の有機化合物が大気中に排出され、生活環境の破壊が急速に進んでいる。
そこで、これら廃水中の有機化合物や大気中の有機化合物を短時間裡に効果的に処理することができる触媒の開発が強く要求される。
【０００３】
従来、廃水中や大気中の有機化合物を処理する触媒としては、有機化合物を物理化学的に吸着させるものや酸化チタン等の光触媒反応をする光触媒を用いて紫外線を照射し、光触媒を活性化して光触媒の強力な酸化作用を利用して有機化合物を分解させる光触媒等が広く知られている。
【０００４】
前者の方法は、触媒として活性炭やゼオライトを用いるものであり、広く実用化されているが、廃水や大気中の有機化合物を物理化学的に吸着させて処理するものであるから、吸着が飽和に達した後は有機化合物が吸着している触媒をそのまま廃棄しなければならず、生活環境を改善することにはならない。そこで、廃水や大気中の有機化合物を吸着し、吸着した有機化合物を分解して浄化する作用を有すると共に、触媒自体の再利用や再生が可能である後者の光触媒が注目をあびている。
【０００５】
従来、光触媒としては、例えば、▲１▼チタン、ケイ素及びジルコニウムよりなる群から選ばれる少なくとも２種の元素の酸化物とマンガン・鉄・コバルト・ニッケル・セリウム・タングステン・銅・銀・金・白金・パラジウム・ロジウム・ルテニウム及びイニジウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とを含有する触媒（特許第３２２６５６５号公報）、▲２▼磁性粉の表面に、光触媒作用を有する物質を被覆した磁性を有する光触媒（特開平６−１５４６２０号公報）、▲３▼マンガンの酸化物と鉄の酸化物および／またはマンガンと鉄の複合酸化物を含有する触媒（特開平７−２３２０６３号公報）、▲４▼軟磁性粉末表面にアナターゼ型チタニア又は酸化亜鉛をコーティングした光触媒（特開平１１−１７９２１２号公報)、▲５▼Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の磁性酸化物粉末の表面に光触媒を被覆した光触媒被覆磁性酸化物粉末（特開２０００−２３７５４２号公報）等が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
廃水中や大気中の有機化合物を短時間裡に効果的に処理することができる触媒は現在最も要求されているところであるが、前出公知の触媒は未だ十分なものとは言い難いものである。
【０００７】
即ち、前出▲１▼記載の触媒は、触媒の存在下、廃水を高温高圧下で分子状酸素に接触させることにより酸化処理するものであり、オートクレーブ等の設備が必要であり、工業的、経済的とはいえない。
【０００８】
前出▲２▼記載の触媒は、溶媒中での光触媒反応後、溶媒中から光触媒を磁石に吸引して除去するために具体的には、マグネタイト等の酸化鉄を磁性粉として使用しており、該マグネタイト粒子は通常Ｆｅ2+がＦｅ3+に対し４０原子％以上と多く、後出比較例に示す通り、十分な処理効果を得ることが困難である。
【０００９】
前出▲３▼記載の触媒は、上記▲１▼記載の触媒と同様の処理条件下で使用するものであり、工業的、経済的とはいえない。また、触媒の存在下において１００〜５００時間の長時間処理しても、有機化合物の量は化学的酸素消費量（ＣＯＤ）濃度で示した場合、１７０ｍｇ／ｌ程度までにしか浄化されない。その為、例えば農業用用水の基準値である５ｍｇ／ｌ以下にすることは困難であり、処理効率が悪いという問題がある。
【００１０】
前出▲４▼記載の触媒は、芯粒子である軟磁性粉末がＦｅ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＭｇＯを所定の配合比で混合し、次いで、９００℃で仮焼後粉砕する、所謂、乾式法により製造されているため後出比較例に示す通り、通常、Ｆｅ2+を含んでいないか又は含んでいるとしてもＦｅ3+に対し高々２原子％未満の少量であり、しかも平均粒子径が３〜１００μｍと大きいため、後出比較例に示す通り、有機化合物の処理効果が十分とは言い難い。
【００１１】
前出▲５▼記載の触媒は、芯粒子であるＭｎ−Ｚｎフェライトを、粒径１００μｍ以下に粉砕していることから、所謂、乾式法により得られたものであり、同様に、Ｆｅ2+を含んでいないか又は含んでいるとしても少量であり、しかも平均粒子径も大きいものであるから、後出比較例に示す通り、有機化合物の処理効果が十分とは言い難い。
【００１２】
そこで、本発明は、廃水中や大気中の有機化合物を短時間裡に効果的に処理することができるとともに、オートクレーブ等の特殊な装置を使用することなく工業的、経済的に有利に処理することができる触媒を得ることを技術的課題とする。
【００１３】
【課題を解決する為の手段】
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。
【００１４】
即ち、本発明は、マンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子の粒子表面に酸化チタンが被覆されている複合酸化物粒子からなる平均粒子径が０.０３〜０.８μｍの複合酸化物粒子粉末であり、上記スピネル型酸化鉄粒子はＦｅ3+に対し２〜２０原子％のＦｅ2+を有し、且つ、上記マンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子がＦｅ3+に対し５〜２５原子％のマンガン及びＦｅ3+に対し５〜２５原子％の亜鉛を含んでいることを特徴とする有機化合物の吸着又は分解用触媒。（発明１）
また、本発明は、酸化チタンの量が、マンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子１重量に対し０.１〜２０重量比であることを特徴とする発明１記載の有機化合物の吸着又は分解用触媒。（発明２）
また、本発明は、複合酸化物粒子粉末のＢＥＴ比表面積が８０〜２５０ｍ2／ｇであることを特徴とする発明１乃至発明２のいずれかに記載の有機化合物の吸着又は分解用触媒（発明３）である。
【００１５】
本発明の構成をより詳しく説明すれば、次の通りである。
【００１６】
先ず、本発明に係る有機化合物処理用触媒について述べる。
本発明に係る有機化合物処理用触媒は、マンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子を芯粒子とし、該芯粒子の表面に酸化チタンが被覆されている複合酸化物粒子からなる複合酸化物粒子粉末である。
【００１７】
本発明における芯粒子は、Ｆｅ3+に対し２〜２０原子％のＦｅ2+を有している。２原子％未満の場合、２０原子％を越える場合のいずれの場合にも、本発明の目的とする有機化合物処理用触媒を得ることができない。有機化合物の処理効果を考慮すると、３〜１６原子％が好ましく、より好ましくは３〜１３原子％である。
【００１８】
本発明における芯粒子の粒子形状は等方的形状の粒子であれば、球状、立方体状、八面体状、多面体状等のいずれでもよい。ＢＥＴ比表面積の大きさを考慮すれば球状が最も好ましい。
【００１９】
本発明における芯粒子は、平均粒子径が０.０３〜０.８μｍである。
０.０３μｍ未満の場合には、酸化チタン被覆工程時に微粒子であることによって溶解し、複合酸化物粒子粉末を得ることができない。
０.８μｍを越える場合には、ＢＥＴ比表面積が８０ｍ2／ｇ以上の複合酸化物粒子粉末を得ることが困難となる。有機化合物の処理効果を考慮すると、０.０５〜０.８μｍが好ましく、より好ましくは０.０８〜０.７μｍである。
【００２０】
本発明における芯粒子のマンガン量は、Ｆｅ3+に対しＭｎ換算で５〜２５原子％が好ましく、より好ましくは１０〜２５原子％である。
５原子％未満の場合、２５原子％を越える場合のいずれの場合も本発明の目的とする有機化合物処理用触媒を得ることが困難である。
【００２１】
本発明における芯粒子の亜鉛量は、Ｆｅ3+に対しＺｎ換算で５〜２５原子％が好ましく、より好ましくは８〜２５原子％、更に好ましくは１３〜２５原子％である。
５原子％未満の場合、２５原子％を越える場合のいずれの場合にも、本発明の目的とする有機化合物処理用触媒を得ることが困難である。
【００２２】
本発明における芯粒子のマンガンと亜鉛の合計量は、Ｆｅ3+に対しＭｎ及びＺｎ換算で３０〜４８原子％が好ましく、より好ましくは３５〜４８原子％である。３０原子％未満の場合には、Ｆｅ2+の量が２０原子％を越えるため本発明の目的とする有機化合物処理用触媒を得ることが困難である。４８原子％を越える場合には、Ｆｅ2+の量が２原子％未満となるため、本発明の目的とする有機化合物処理用触媒を得ることが困難である。
【００２３】
本発明における酸化チタン被覆量は芯粒子に対し、０.１〜２０重量比である。
０.１重量比未満の場合、２０重量比を越える場合のいずれの場合にも、本発明の目的とする有機化合物処理用触媒を得ることが困難である。
有機化合物の処理効果を考慮すると０.１３〜２０重量比が好ましく、より好ましくは０.１５〜２０重量比である。
【００２４】
本発明における複合酸化物粒子粉末の粒子形状は芯粒子の粒子形状をほぼ保持している。
【００２５】
本発明における複合酸化物粒子粉末は、平均粒子径が０.０３〜０.８μｍである。
０.０３μｍ未満の複合酸化物粒子粉末を得ることは困難である。
０.８μｍを越える場合には、目的とするＢＥＴ比表面積が８０ｍ2／ｇ以上の複合酸化物粒子粉末を得ることが困難となる。有機化合物の処理効果を考慮すると０.０５〜０.８μｍが好ましく、より好ましくは０.０８〜０.７μｍである。
【００２６】
本発明における複合酸化物粒子粉末は、ＢＥＴ比表面積が８０〜２５０ｍ2／ｇである。
８０ｍ2／ｇ未満の場合には、酸化チタン被覆量が芯粒子に対し０.１重量比未満となり、本発明の目的とする有機化合物処理用触媒を得ることが困難である。
２５０ｍ2／ｇを越える場合には、酸化チタン被覆量は十分であるが、芯粒子の大きさが相対的に小さくなり、酸化チタン被覆量が２０重量比を超え、本発明の目的とする有機化合物処理用触媒を得ることが困難となる。
【００２７】
本発明に係る有機化合物処理用触媒を臭気成分であるアンモニアやアセトアルデヒド等を含む大気ガスの処理に用いた場合には、臭気成分がアンモニアである場合、処理開始後１時間で１７０ｐｐｍ以下、より好ましくは１６０ｐｐｍ以下にすることができる。処理時に紫外線照射した場合には、処理開始後３０分間で１５０ｐｐｍ以下、より好ましくは１４０ｐｐｍ以下にすることができる。
【００２８】
臭気成分がアセトアルデヒドである場合、処理開始後１時間で１６０ｐｐｍ以下、より好ましくは１５０ｐｐｍ以下にすることができる。処理時に紫外線照射した場合には、処理開始後３０分間で１５０ｐｐｍ以下、より好ましくは１４０ｐｐｍ以下にすることができる。
【００２９】
本発明に係る有機化合物処理用触媒を廃水中の有機化合物の処理に用いた場合には、オートクレーブ等の特殊な装置を使用することなく簡単な装置で格段に速く浄化することができ、また、処理水からの使用済触媒の分離も容易である。即ち、攪拌１５分後には、１０ｍｇ／ｌ以下、好ましくは８ｍｇ／ｌ以下とすることができる。攪拌４５分後には、８ｍｇ／ｌ以下、好ましくは６ｍｇ／ｌ以下とすることができる。処理時に紫外線照射した場合には、攪拌１５分後に６ｍｇ／ｌ以下、好ましくは５ｍｇ／ｌ以下にすることができる。
【００３０】
次に、本発明に係る有機化合物処理用触媒の製造法について述べる。
【００３１】
本発明における芯粒子であるマンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子は、第一鉄塩水溶液とアルカリ水溶液とを反応して得られた水酸化第一鉄コロイド又は鉄含有沈殿物を含む反応懸濁液に空気等の酸素含有ガスを通気して上記水酸化第一鉄又は鉄含有沈殿物を酸化することによりスピネル型酸化鉄を製造するにあたり、酸素含有ガスを通気する前にあらかじめ所定量のマンガン及び亜鉛を存在させておくことにより製造する（以下、「湿式法」という。）ことができる。
【００３２】
スピネル型酸化鉄粒子を製造するにあたり、酸化反応時のｐＨを調製することにより各種の等方的形状を有する粒子を得ることができる。
【００３３】
なお、乾式法、即ち、ヘマタイト粒子等の酸化鉄粒子とマンガン酸化物粒子又は加熱によりマンガン酸化物となり得るマンガン化合物と亜鉛酸化物又は加熱により亜鉛酸化物となり得る亜鉛化合物とを混合した後１０００〜１３００℃で加熱焼成後粉砕して得られるマンガン−亜鉛フェライト粒子粉末は、前述した通り、通常Ｆｅ2+をほとんど有していないため後出比較例に示す通り、有機物処理用触媒として十分な効果を得ることは困難である。
【００３４】
本発明における芯粒子の酸化チタンによる被覆は、芯粒子と水溶性チタン水溶液とを混合して得られた懸濁液を温度７０〜１００℃の範囲内で５〜３０時間加熱して熱加水分解反応した後、沈殿物を常法により濾別・水洗・乾燥すればよい。
【００３５】
水溶性チタン化合物溶液としては、硫酸チタン水溶液や塩化チタンと硫酸水溶液との混合溶液等を使用することができる。
水溶性チタン化合物の添加量は、芯粒子に対しＴｉＯ2換算で０.１〜２０重量比である。
【００３６】
次に、本発明に係る有機化合物処理用触媒は、後出実施例に示す通り、常温、常圧下において使用することができるので、被処理大気と接触する場所や位置に設置したり、廃液中に添加後、攪拌等すればよい。触媒は、粉末状態のままでも使用することができ、必要により、各種形状や各種サイズに成形して使用することもできる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の代表的な実施の形態は、次の通りである。
尚、以下の実施の形態並びに後出実施例及び比較例におけるマンガン及び／又は亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子粉末、マンガン−亜鉛フェライト粒子粉末及び複合酸化物粒子粉末の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡により撮影した写真（×１００００）を拡大した写真（×４００００）に示されている３００個の粒子について測定したマーチン径により求めた値である。
【００３８】
マンガン及び／又は亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子粉末、マンガン−亜鉛フェライト粒子粉末及び複合酸化物粒子粉末のＢＥＴ比表面積値は、「Ｍｏｎｏ Ｓｏｒｂ ＭＳ−ＩＩ」（商品名：湯浅アイオニックス株式会社（製））を用いてＢＥＴ法により求めた値で示した。
【００３９】
マンガン及び／又は亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子粉末、マンガン−亜鉛フェライト粒子粉末及び複合酸化物粒子粉末のＦｅ2+量は、下記の化学分析法により求めた値で示した。
【００４０】
即ち、不活性ガス雰囲気下において、スピネル型酸化鉄粒子粉末０.５ｇに対しリン酸と硫酸を２：１の割合で含む混合溶液２５ｃｃを添加し、スピネル型酸化鉄粒子粉末を溶解する。この溶解水溶液の希釈液に指示薬としてジフェニルアミンスルホン酸を数滴加えた後、重クロム酸カリウム水溶液を用いた酸化還元滴定を行った。希釈液が紫色を呈した時を終点とし、該終点に至るまでに使用した重クロム酸水溶液の量から計算して求めた。
【００４１】
マンガン及び／又は亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子粉末、マンガン−亜鉛フェライト粒子粉末及び複合酸化物粒子粉末の全鉄量、Ｍｎ量及びＺｎ量は、ＩＣＰ発光分光分析装置ＳＰＳ４０００（セイコー電子工業株式会社（製））を用いてプラズマ発光分光法により求めた。
【００４２】
マンガン及び／又は亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子粉末、マンガン−亜鉛フェライト粒子粉末及び複合酸化物粒子粉末のＦｅ3+量は、上記全鉄量から上記Ｆｅ2+量を差し引いた値で示した。
【００４３】
容器中のＮＨ3量は、アンモニアガス検知管Ｎｏ.３Ｍ及びＮｏ.３Ｌａ（株式会社ガステック（製））を用いて測定した値で示した。
なお、ＮＨ3濃度が３０〜５００ｐｐｍの場合にＮｏ.３Ｍを使用し、ＮＨ3濃度が１００ｐｐｍ以下の場合、Ｎｏ.３Ｌａを使用した。
【００４４】
容器中のアセトアルデヒド量は、アセトアルデヒドガス検知管Ｎｏ.９２（株式会社ガステック（製））を用いて測定した値で示した。
【００４５】
廃水中の有機化合物の量は、廃水中の有機化合物含有量の指標の１つである化学的酸素消費量（以下、ＣＯＤとする。）をＪＩＳ  Ｋ０１０２−１９９３の「１７．１００℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量（ＣＯＤ）」に従って測定した値で示した。
【００４６】
＜有機化合物処理用触媒の製造＞
湿式法で製造した平均粒子径が０.３μｍであって、ＢＥＴ比表面積が１１.７ｍ2／ｇであって、Ｆｅ2+をＦｅ3+に対し７.５原子％含有している球状のマンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子（Ｍｎ量はＦｅ3+に対し２２.５原子％、Ｚｎ量はＦｅ3+に対し１４.６原子％)（以下、「芯粒子Ａ」とする。)１００ｇを含む懸濁液１  ｌと硫酸チタニル（ＴｉＯＳＯ4）１５１ｇ（ＴｉＯ2換算で５０ｇに相当）を純水２  ｌに溶解した硫酸チタニル溶液とを混合して全容３  ｌとした後、昇温し、温度９５℃で２０時間攪拌して硫酸チタニルの熱加水分解反応を行うことにより上記芯粒子の粒子表面にアナターゼ型酸化チタンを被覆させた。
粒子表面がアナターゼ型酸化チタンで被覆されている芯粒子粉末を常法により濾別、水洗した後乾燥して複合酸化物粒子粉末Ａ（以下、「触媒Ａ」とする。）を得た。得られた触媒Ａは、芯粒子に対し１重量比のアナターゼ型酸化チタンで被覆されている球状粒子であって平均粒子径が０.３μｍであってＢＥＴ比表面積が１７６ｍ2／ｇであり、Ｆｅ2+量は、Ｆｅ3+に対し７.５原子％であった。Ｍｎ量は、Ｆｅ3+に対し２２.５重量原子％、Ｚｎ量はＦｅ3+に対し１４.６原子％であった。
【００４７】
＜アンモニアを含む大気への使用▲１▼＞
使用例１
上面が石英ガラスからなり、底面及び側面がアクリル製樹脂からなる容量５  ｌの密閉可能な容器を準備し、該容器の内部にファンと五徳状のサンプル台を設置した。そして、上記触媒Ａ１００ｍｇをアルミ箔に盛り、サンプル台の上に置いた。
上記容器の側面上部に設けられたガス導入口からアンモニアガスを大気中に導入し、密閉した後ファンを回転させ、５分後にアンモニアガス検知管でアンモニア濃度を測定したところ、当初のアンモニア濃度は２５０ｐｐｍであった。その後、１５分間隔でアンモニア濃度を測定したところアンモニア濃度は時間の経過にともなって減少し、１時間後には６０ｐｐｍとなり飽和した。
【００４８】
＜アンモニアを含む大気への使用▲２▼＞
使用例２
サンプル台の上に置いた触媒Ａ上で紫外線強度が１.０(ｍＷ／ｃｍ2）となる様にブラックライトを照射をした以外は、上記使用例１と同様にして大気中のアンモニア濃度を測定した。
当初のアンモニア濃度は使用例１と同様に２５０ｐｐｍであり、紫外線照射３０分間経過後には４４ｐｐｍとなった。
【００４９】
＜アセトアルデヒドを含む大気への使用▲１▼＞
使用例３
上記触媒Ａを１０００ｍｇを用いるとともに、アセトアルデヒドを含む大気を用いた以外は使用例１と同様にして操作を行った。
アセトアルデヒドガスを導入開始後５分間経過した時にアセトアルデヒドガス検知管でアセトアルデヒド濃度を測定したところ、当初のアセトアルデヒド濃度は２４０ｐｐｍであり、１時間経過後には１００ｐｐｍとなった。
【００５０】
＜アセトアルデヒドを含む大気への使用▲２▼＞
使用例４
サンプル台の上に置いた触媒Ａ上で紫外線強度が１.０(ｍＷ／ｃｍ2)となる様にブラックライトを照射した以外は、使用例３と同様にして操作を行った。
アセトアルデヒドガスを導入開始後５分間経過した時にガス検知管でアセトアルデヒド濃度を測定したところ、当初のアセトアルデヒド濃度は２４０ｐｐｍであり、紫外線照射３０分間経過後には５０ｐｐｍとなった。
【００５１】
＜廃水中のＣＯＤ成分への使用▲１▼＞
使用例５
ＣＯＤ成分が７０ｍｇ／ｌの廃水５００ｍｌを準備し、該廃水中に上記触媒１０ｇを添加し、１５分間攪拌した後静置した。
１５分間静置して廃水中の懸濁物が沈降した後、上澄液を採取しＣＯＤ成分を測定したところ５ｍｇ／ｌであった。
＜廃水中のＣＯＤ成分への使用▲２▼＞
使用例６
水面上で紫外線強度が１.０(ｍＷ／ｃｍ2）となる様にブラックライトを照射した以外は、使用例５と同様にして操作を行った。
上澄液中のＣＯＤ成分は３ｍｇ／ｌであった。
【００５２】
【作用】
本発明において最も重要な点は、Ｆｅ3+に対しＦｅ2+を２〜２０原子％有するマンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子を用い、該酸化鉄粒子の粒子表面に特定量の酸化チタンを被覆した複合酸化物粒子からなる平均粒子径が０.０３〜０.８μｍの複合酸化物粒子粉末は、有機化合物処理用触媒として用いた場合、大気中の臭気成分や廃水中のＣＯＤ成分等の有機化合物を短時間裡に効果的に処理することができるという事実である。
【００５３】
有機化合物を短時間裡に効果的に処理することができる理由については、未だ明らかではないが、本発明者は、後出比較例に示す通り、マンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子のＦｅ2+が特定範囲外である複合酸化物粒子粉末を触媒として用いた場合、平均粒子径が特定範囲外である複合酸化物粒子粉末を触媒として用いた場合、亜鉛を含んでおらずマンガンのみを含むスピネル型酸化鉄粒子を触媒として用いた場合、マンガンを含んでおらず亜鉛のみを含むスピネル型酸化鉄粒子を触媒として用いた場合、酸化チタンによって被覆されていないＦｅ2+を特定量有するマンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子を触媒として用いた場合、酸化チタン微粒子粉末単独を触媒として用いた場合、乾式法で得られたマンガン−亜鉛フェライト粒子を触媒として用いた場合のいずれの場合にも、大気中の臭気成分や廃水中のＣＯＤ成分等の有機化合物を効果的に処理して浄化することができないことから、芯粒子としてＦｅ2+を特定量有するマンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子を用いたことと該スピネル型酸化鉄粒子の粒子表面に被覆されている特定量の酸化チタンとの相乗効果によるものと考えている。
【００５４】
【実施例】
次に、実施例並びに比較例により本発明を説明する。
【００５５】
＜有機化合物の吸着・分解触媒の製造＞
芯粒子Ｂ〜Ｊ
芯粒子としてマンガン及び／又は亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子粉末Ｂ乃至Ｊを準備した。このマンガン及び亜鉛を含むスピネル型酸化鉄粒子粉末の該特性を表１に示す。
【００５６】
【表１】
0004061464.tif 000002
【００５７】
実施例１〜１０、比較例１〜９
芯粒子の種類、被覆酸化チタンの量を種々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様にして触媒Ｂ〜Ｒを得た。
このときの主要製造条件及び得られた触媒の諸特性を表２及び表３に示す。
【００５８】
比較の為、比較例８として前記芯粒子Ａを酸化チタンで被覆することなくそのまま触媒Ｓとして用いた。また、比較例９として硫酸チタニル１５１ｇ（ＴｉＯ2換算で５０ｇに相当）を純水２  ｌに溶解した硫酸チタニルを全容３  ｌとした後、昇温し、温度９５℃で２０時間攪拌して硫酸チタニルの熱加水分解反応を行うことにより得られた平均粒子径０.００８μｍであってＢＥＴ比表面積２１２ｍ2／ｇの酸化チタン粒子粉末を触媒Ｔとして別途準備した。
【００５９】
【表２】
0004061464.tif 000003
【００６０】
【表３】
0004061464.tif 000004
【００６１】
＜アンモニアを含む大気への使用＞
使用例７〜使用例１６、比較使用例１〜１０
触媒の種類及び触媒の有無を種々変化させた以外は、前記使用例１及び前記使用例２と同様の操作を行った。その結果を表４に示す。
【００６２】
【表４】
0004061464.tif 000005
【００６３】
＜アセトアルデヒドを含む大気への使用＞
使用例１７〜２６、比較使用例１１〜２０
触媒の種類及び触媒の有無を種々変化させた以外は、前記使用例３及び前記使用例４と同様の操作を行った。その結果を表５に示す。
【００６４】
【表５】
0004061464.tif 000006
【００６５】
＜廃水中のＣＯＤ成分への使用＞
使用例２７〜３６、比較使用例２１〜３０
触媒の種類及び触媒の有無を種々変化させた以外は、前記使用例５及び前記使用例６と同様の操作を行った。その結果を表６に示す。
【００６６】
【表６】
0004061464.tif 000007
【００６７】
【発明の効果】
本発明に係る触媒は、前出実施例に示した通り、廃水中のＣＯＤ成分や大気中の臭気成分等の有機化合物を短時間裡に効果的に処理することができるとともに、オートクレーブ等の特殊な装置を使用することなく工業的、経済的に有利に処理することができるので、有機化合物処理用触媒として好適である。
【００６８】
更に、本発明に係る上記触媒は、吸着した有機化合物を分解することができるので、触媒を廃棄することなく再利用や再生が可能であり、生活環境の改善に大いに役立つことが期待できる。
【００６９】
なお、本発明に係る上記触媒を廃水に用いた場合、使用済触媒は処理後の浄化水中において容易に沈殿するので濾別、分離が容易である。