揮発性有機物分解用触媒体および揮発性有機物分解方法
【課題】 暗所で、空気中の揮発性有機物を分解することができる触媒体を提供することである。
【解決手段】 少なくともコバルト酸化物を担持した酸化チタンを含む触媒体であって、（１）Ｘ線回折測定で少なくともＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示し、かつ（２）前記酸化チタンは酸化チタンのみで可視光線の照射下で光触媒活性を示す揮発性有機物分解用触媒体である。この触媒体を用いて、暗所で、空気中のアルデヒド類などの揮発性有機物を分解する。
【解決手段】 少なくともコバルト酸化物を担持した酸化チタンを含む触媒体であって、（１）Ｘ線回折測定で少なくともＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示し、かつ（２）前記酸化チタンは酸化チタンのみで可視光線の照射下で光触媒活性を示す揮発性有機物分解用触媒体である。この触媒体を用いて、暗所で、空気中のアルデヒド類などの揮発性有機物を分解する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機物分解用触媒体およびそれを用いる揮発性有機物分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内環境において、建材から放出されるホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン等の揮発性有機化合物は、シックハウス症候群の原因物質として危惧されている。このような揮発性有機化合物を除去する方法として、吸着剤で吸着する方法や、光触媒で分解する方法などが提案されている。
しかしながら、吸着剤を用いた場合、揮発性有機物の吸着量が飽和吸着量を超えると、吸着剤として機能しなくなる。また、光触媒体を用いる方法では、夜間や暗所では揮発性有機物を分解することができない為、十分な効果が期待できない。
【０００３】
室温以下で揮発性有機物を分解する触媒体も提案されている。たとえば特許文献１では、鉄の酸化物とＣｏ3Ｏ4などの酸化物との混合酸化物および／または化合物の形態を有し、鉄の原子価数が３価で存在する触媒が提案されているが、活性が低く、十分な効果が得られなかった。
【特許文献１】特開平５−８４４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて、暗所でも、空気中の揮発性有機物を分解することができる触媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、コバルト酸化物を担持する酸化チタンを含む触媒体が、例えば暗所でかつ室温以下（例えば気温２０〜３０℃）の環境下でも、空気中の揮発性有機物を効率よく分解することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、少なくともコバルト酸化物を担持した酸化チタンを含む触媒体であって、（１）Ｘ線回折測定で少なくともＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示し、（２）前記酸化チタンは酸化チタンのみで可視光線の照射下で光触媒活性を示す、ことを特徴とする揮発性有機物を分解する触媒体に関する。
さらに本発明は、前記触媒体を用いて、暗所で、空気中の揮発性有機物を分解することを特徴とする揮発性有機物の分解方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の触媒体によれば、空気中、たとえ暗所でも、揮発性有機物を効率よく分解することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の触媒体は、酸化チタン表面上に、少なくともコバルト酸化物を担持するものである。ここでコバルト酸化物とは、コバルト水酸化物をも含む概念である。
コバルト酸化物としては、Ｃｏ3Ｏ4、ＣｏＯ、Ｃｏ2Ｏ3、Ｃｏ（ＯＨ）2、Ｃｏ（ＯＨ）3等の１種または２種以上が挙げられる。特に、少なくともＣｏ3Ｏ4を含むものが好ましい。
【０００９】
本発明の触媒体は、コバルト酸化物をＣｏとして酸化チタンに対して２〜１０モル％担持するものが好ましい。コバルト酸化物の担持量がＣｏとして２モル％未満では、室温では揮発性有機物を分解しない傾向がある。また、コバルト酸化物の担持量がＣｏとして１０モル％を超えると、Ｃｏの担持量に対する揮発性有機物の分解活性は飽和し、Ｃｏ使用量の増加によるコストに見合うだけの活性が得られない傾向がある。
【００１０】
本発明の触媒体は、Ｘ線回折装置にて測定して、少なくともＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示すことが必要である。コバルト酸化物を酸化チタンに対してＣｏとして２〜１０モル％担持していても、Ｘ線回折測定で少なくともＣｏ3Ｏ4の回折ピークが観測されない場合、室温では揮発性有機物を十分に分解しない。
【００１１】
本発明の触媒体で用いる酸化チタンは、酸化チタンのみで可視光線の照射下で光触媒活性を示すものである。具体的には、実施例に記載の波長４３０ｎｍ以上の可視光線の照射下でのアセトアルデヒドの分解反応に対し、反応初期２０分の一次反応速度定数が０．００５ｍｉｎ-1以上のものが好ましい。このような酸化チタンは、次に述べる通り、チタン化合物と塩基から得られる生成物に、過剰量アンモニアを添加後熟成し、固液分離後、焼成して得ることができ、過剰量のアンモニアの添加により、得られる酸化チタンの表面付近の状態が、コバルト酸化物を担持したときに、揮発性有機物の分解に対してもっとも適するものになる。
【００１２】
本発明で用いる酸化チタンは、チタン化合物と塩基を反応させ、生成物にアンモニアを添加し、熟成した後、固液分離し、ついで固形分を焼成する方法などで製造することができる。
【００１３】
この方法では、チタン化合物として、例えば三塩化チタン〔ＴｉＣｌ3〕、四塩化チタン〔ＴｉＣｌ4〕、硫酸チタン〔Ｔｉ（ＳＯ4）2・ｍＨ2Ｏ、０≦ｍ≦２０〕、オキシ硫酸チタン〔ＴｉＯＳＯ4・ｎＨ2Ｏ、０≦ｎ≦２０〕、オキシ塩化チタン〔ＴｉＯＣｌ2〕を用いることができる。チタン化合物と反応させる塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニア、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、モノエタノールアミン、非環式アミン化合物、環式脂肪族アミン化合物を用いることができる。チタン化合物と塩基の反応は、ｐＨ２以上、好ましくはｐＨ３以上、かつｐＨ７以下、好ましくはｐＨ５以下で行われ、そのときの温度は、通常９０℃以下、好ましくは７０℃以下、さらに好ましくは５５℃以下である。さらに製造された酸化チタンの粉砕性を向上させるために、チタン化合物と塩基の反応を過酸化水素存在下で行ってもよい。
【００１４】
熟成は、例えばアンモニアが添加された生成物を、攪拌しながら、０℃以上、好ましくは１０℃以上、かつ１１０℃以下、好ましくは８０℃以下、より好ましくは５５℃以下の温度範囲に、１分以上、好ましくは１０分以上、かつ１０時間以下、好ましくは２時間以下の条件で保持する方法で行うことができる。
【００１５】
反応と熟成に用いられるアンモニアの総量は、水の存在下でチタン化合物を水酸化チタンに変えるのに必要な塩基の化学量論量を超える量であることが好ましく、例えば１．１モル倍以上であることが好ましい。塩基の量が多いほど、可視光照射によって高い光触媒活性を示す膜を形成できるコーティング液が得られやすいので好ましく、例えば１．５モル倍以上がさらに好ましい。一方、塩基の量があまり多くなっても、量に見合った効果が得られないので、２０モル倍以下、さらには１０モル倍以下が適当である。
【００１６】
熟成された生成物の固液分離は、加圧濾過、減圧濾過、遠心分離、デカンテーションなどで行うことができる。また固液分離では、得られる固形分を洗浄する操作をあわせて行うことが好ましい。
【００１７】
固液分離された固形分または任意の洗浄を行った固形分の焼成は、気流焼成炉、トンネル炉、回転炉などを用いて、通常２５０℃以上、好ましくは２７０℃以上、かつ６００℃以下、好ましくは５００℃以下、より好ましくは４００℃以下の温度条件で行うことができる。このときの時間は、焼成温度や焼成装置の種類により異なり一義的ではないが、通常１０分以上、好ましくは３０分以上、かつ３０時間以内、好ましくは５時間以内である。
【００１８】
本発明の触媒体は、ラマン分光分析で７００ｃｍ-1にメインピークをもつ黒色粒子を含有するものが好ましい。このメインピークは、一般にＣｏＯまたはＣｏ3Ｏ4に帰属される。この黒色粒子はマイクロスコープで観察することができ、粒径２〜１２０μｍ、好ましくは２〜１０μｍの黒色粒子である。粒径が２μｍ未満の場合、コバルト酸化物の結晶性が不十分な為、十分な触媒活性を発現しない傾向がある。また粒径が１２０μｍを超える場合、コバルト酸化物の触媒活性点が減少し、十分な触媒活性を発現しない傾向がある。
【００１９】
また、本発明の触媒体は、上記黒色粒子以外にも、７００ｃｍ-1にメインピークをもつ粒子を含有するものが好ましい。黒色以外の粒子の色としては例えば、茶色や薄黄色を呈しているものが挙げられる。この黒色以外の７００ｃｍ-1にメインピークをもつ粒子が存在しない場合、十分な触媒活性を発現しない傾向がある。
【００２０】
本発明の触媒体は、空気中、暗所でかつ気温２０〜３０℃の環境下で揮発性有機物を分解するのに好適である。しかし、本発明の触媒体は、可視光照射下での光触媒活性を有するので、暗所での使用のみに限定されるものではなく、明所での揮発性有機物の分解に使用することもできる。また適用温度も２０〜３０℃に限定されるものではなく、その範囲を外れた温度条件下でも揮発性有機物の分解に使用することもできるが、一般には室温またはそれ以下の温度で使用するのが好ましい。
【００２１】
本発明の触媒体によって分解される揮発性有機物としては、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、アセトアルデヒド等のアルデヒド類、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族化合物類などがあげられる。本発明の触媒体はそれらの中でもアルデヒド類の分解に用いるのが好ましい。
【００２２】
本発明の触媒体は、適当な溶媒に分散させて用いることができる。分散処理は、例えば、媒体撹拌式分散機を用いる通常の方法により行うことができ、必要に応じて分散剤を添加してもよい。
【００２３】
この分散液は、生活雑貨、建築材料、家電製品、自動車材料等に本発明の触媒体を塗布すること、または生活雑貨、建築材料、家電製品、自動車材料等を本発明の触媒体で被覆することを容易にし、かつ生活雑貨、建築材料、家電製品、自動車材料等に高い揮発性有機物分解性能を付与することを可能とする。溶媒としては、塗布後または被覆後に蒸発して酸化チタンに残存しない溶媒が好ましく、例えば、アルコール類（メタノール、エタノール、２−プロパノール、ブタノールなど）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）があげられる。
【００２４】
本発明の触媒体は、使用に際し触媒活性を実質的に損なわない範囲で、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば触媒性能を向上させる目的で添加されるものが挙げられ、具体的には非晶質シリカ、シリカゾル、水ガラス、オルガノポリシロキサンなどの珪素化合物、非晶質アルミナ、アルミナゾル、水酸化アルミニウムなどのアルミニウム化合物、ゼオライト、カオリナイトのようなアルミノ珪酸塩、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属酸化物またはアルカリ度類金属水酸化物、リン酸カルシウム、モレキュラーシーブ、活性炭、有機ポリシロキサン化合物の重縮合物、リン酸塩、フッ素系ポリマー、シリコン系ポリマー、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、または２種以上を組合せて用いられる。
【００２５】
また、添加剤には、本発明の触媒体の分散液を基材表面に塗布した場合、触媒粒子をより強固に基材の表面に保持するためのバインダーなども挙げられる〔例えば特開平８−６７８３５号公報、特開平９−２５４３７号公報、特開平１０−１８３０６１号公報、特開平１０−１８３０６２号公報、特開平１０−１６８３４９号公報、特開平１０−２２５６５８号公報、特開平１１−１６２０号公報、特開平１１−１６６１号公報、特開２００４−０５９６８６号公報、特開２００４−１０７３８１号公報、特開２００４−２５６５９０号公報、特開２００４−３５９９０２号公報、特開２００５−１１３０２８号公報、特開２００５−２３０６６１号公報、特開２００７−１６１８２４号公報等を参照〕
【００２６】
本発明の触媒体の分散液を基材の表面に塗布し、溶媒を揮発させることにより、基材表面に触媒体層を形成することができる。この触媒体は、プラスチック、金属、セラミックス、木材、コンクリート、紙のような材料からなる製品の内表面および外表面で、かつ揮発性有機物が発生する箇所と連続または断続して空間的につながる面に保持されていることが好ましい。
【００２７】
本発明の触媒体を適応した製品は、少なくとも室温で揮発性有機物の分解に高い触媒作用を示すものであり、この触媒体を塗布した商品を屋内環境に設置すれば、環境中のアルデヒド類、芳香族化合物類等の揮発性有機物を簡易に分解、除去することができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
触媒体についての測定は次のようにして行った。
【００２９】
１．デジタルマイクロスコープ測定
デジタルマイクロスコープ（ＫＨ−７７００、レンズ：ＯＬ−３５０、ＨＩＬＯＸ社製）を用いて測定した。
【００３０】
２．Ｘ線回折測定
Ｘ線回折装置（ＲＩＮＴ２１００Ｖ、（株）リガク製）を用いて、ターゲット：Ｃｕ、Ｘ線出力：電圧４０ｋＶ、電流４０ｍＡ、スリット：ＤＳ１°、ＳＳ１°、ＲＳ０．３ｍｍ、スキャンスピード：１°／ｍｉｎ、測定範囲：２θ＝５．０〜１６．０°で測定した。
【００３１】
３．ラマン分光分析
レーザーラマン測定装置（ＮＲＳ−３３００、日本分光（株）製）を用いて、レーザー：グリーンレーザー（波長５３２ｎｍ）、対物レンズ：１００倍（最小分解能１μｍ）、スリット：０．２×６ｍｍ、中心波数：１０１０ｃｍ−１、露光時間：３秒、積算回数：３回の条件で測定した。
【００３２】
４．触媒活性測定用試料の作製
内径６ｃｍのシャーレ容器内に触媒体０．１ｇを置き、水を少量入れてペースト状にしてシャーレ全体に均一となるように展開した。これを１１０℃の乾燥機で１時間乾燥させ、光触媒評価用試料を作製した。その後ブラックライト（紫外線強度２ｍＷ/ｃｍ2）を１６時間照射して、触媒に含まれる酸化チタンの光触媒作用により、この試料表面に付着している有機物を分解して初期化を行った。
【００３３】
５．触媒活性：アセトアルデヒド分解能
直径８ｃｍ、高さ１０ｃｍ、容量約０．５Lの密閉式ガラス製容器内に、上記のように作成した触媒活性測定用試料をガラス製シャーレごと設置した。この反応容器内を酸素２０容量％、窒素８０容量％からなる相対湿度が５０％の混合ガスで満たし、さらに１％アセトアルデヒド（アセトアルデヒド以外は、窒素１００容量％からなるガスである。）を３００ｍｌ封入した。これにより反応容器内のアセトアルデヒドの濃度は６００ｐｐｍとなった。アセトアルデヒドを注入した時間を反応開始時間とし、その後暗黒下・気温２５℃の環境下で１５０分間放置して、アセトアルデヒドの濃度を光音響マルチガスモニタ（型番“１３１２型”、ＩＮＮＯＶＡ社製）で定量した。アセトアルデヒドの濃度が低い程、アセトアルデヒドの分解能は大きい。
【００３４】
６．光触媒活性：アセトアルデヒド分解能
酸化チタンのみを用いて、「４．触媒活性測定用試料の作製」と同様の方法で、光触媒活性測定用試料を作製した。この試料を直径８ｃｍ、高さ１０ｃｍ、容量約０．５Ｌの密閉式のガラス製反応容器内に設置し、反応容器内を酸素２０容量％、窒素８０容量％からなる相対湿度が５０％の混合ガスで満たし、さらに１％アセトアルデヒド（アセトアルデヒド以外は、窒素１００容量％からなるガスである。）を３００ｍｌ封入した。これにより反応容器内のアセトアルデヒドの濃度は６００ｐｐｍとなった。封入後暗所で１時間安定化させた後、気温２５℃の環境下で光照射を行いアセトアルデヒドの分解反応を行った。光源には、５００Ｗキセノンランプ（商品名“ランプＵＸＬ−５００ＳＸ”、ウシオ電機（株）製）を取り付けた光源装置（商品名“オプティカルモジュレックスＳＸ−ＵＩ５００ＸＱ”、ウシオ電機（株）製）に、波長約４３０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルター（商品名“Ｙ−４５”、ＡＧＣテクノグラス（株）製）と波長約８３０ｎｍ以上の赤外線をカットするフィルター（商品名“スーパーコールドフィルター”、ウシオ電機（株）製）とを装着したものを用いた。試料表面付近の光の照度は５０，０００ルクス（コニカミノルタ（株）製照度計Ｔ−１０で測定）であった。またスペクトロラディオメーターＵＳＲ−４０Ｄ（ウシオ電機（株）製）にて、試料表面付近の光のスペクトルを測定したところ、波長４３０ｎｍ以下の紫外線をカットし、可視光線のみを照射できていることがわかった。光照射しながら反応容器のアセトアルデヒドガスの濃度を２分間隔で光音響マルチガスモニタ（１３１２型、ＩＮＮＯＶＡ社製）で経時的に測定し、照射時間に対するアセトアルデヒドの濃度減少を対数軸にプロットし、得られた直線の傾きから反応開始初期２０分での一次反応速度定数を算出し、これをアセトアルデヒド分解能とした。一次反応速度定数が大きいほど、アセトアルデヒドの分解能は大きい。
【００３５】
［実施例１］
オキシ硫酸チタン７５ｋｇをイオン交換水５０ｋｇに溶解させ、オキシ硫酸チタン水溶液を調製した。冷却下、このオキシ硫酸チタン水溶液に３５重量％過酸化水素水３０ｋｇを添加した。ｐＨ電極と、このｐＨ電極に接続され、２５重量％アンモニア水を供給してｐＨを一定に調整する機構を有するｐＨコントローラーとを備えた反応容器にイオン交換水３０ｋｇを入れた。ｐＨコントローラーのｐＨ設定を４とした。この反応容器では、容器内の液のｐＨが設定値より低くなると、アンモニア水が供給されはじめ、ｐＨが設定値になるまで前記速度にて連続供給される。この反応容器に、４２ｒｐｍで攪拌しながら、上記で得られた混合溶液を５３０ｍｌ／分で添加し、ｐＨコントローラーにより反応容器に供給されるアンモニア水と反応させて、生成物を得た。このときの反応温度は、２０℃〜３０℃の範囲であった。
得られた生成物を２５℃で攪拌しながら１時間保持し、ついで２５重量％アンモニア水を供給して、スラリーを得た。
反応容器に供給されたアンモニア水の合計量は９０ｋｇであり、オキシ硫酸チタンを水酸化チタンに変えるために必要な量の２倍であった。上記スラリーを濾過し、そのまま引き続いてリンス洗浄し、固形物（ケーキ）を得た。
上記で得られたケーキ２．３ｋｇを３０ｃｍ×４０ｃｍのステンレス製バットに入れた。このバット１２枚を箱型乾燥機（内容積：２１６リットル、商品名"スーパーテンプオーブンＨＰ−６０"、旭科学（株）製）に入れ、４０ｍ3／ｈの乾燥空気流通下、１１５℃で５時間保持した後、続けて２５０℃で５時間乾燥を行なった。
上記で得られた乾燥粉末を３５０℃の空気雰囲気下で２時間焼成を行った後、室温まで冷却して、酸化チタン粉末を得た。この酸化チタン粉末の結晶型はアナタ-ゼであった。
【００３６】
この酸化チタン３ｇを、硝酸コバルト六水和物（和光純薬工業（株）製）０．３７ｇを溶解した水溶液３０ｇに分散した後、エバポレーターで水分を除去して粉末を得た。この粉末を空気中で３００℃で２時間焼成して、触媒体を得た。触媒体中のＣｏの担持量は、酸化チタンに対して３．４ モル％であった。
この触媒体のＢＥＴ比表面積は８５ｍ2／ｇであった。またこれのＸ線回折測定を行ったところ、Ｃｏ3Ｏ4の回折パターンが測定された。さらに、マイクロスコープで観察したところ、粒径３μｍの黒色粒子がみられ、この黒色粒子をラマン分光分析すると７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルを示した。茶色や黄色等、黒色以外の粒子からも７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルが観測された。このメインピークは、前述のようにＣｏＯまたはＣｏ3Ｏ4に帰属されるものである。
【００３７】
この触媒体を用いて、暗黒下、室温（２５℃）でアセトアルデヒドの分解反応を行ったところ、反応開始１５０分後のアセトアルデヒドの濃度は、反応前の６００ｐｐｍに対して７．１ｐｐｍであった。
【００３８】
[比較例１]
市販の酸化チタン（商品名Ｐ−２５，結晶型：アナターゼおよびルチル、紫外光応答型、日本アエロジル（株）製）を用いた以外は実施例１と同様の方法で触媒体を調製した。触媒体中のＣｏの担持量は、酸化チタンに対して３．４ モル％であった。
この触媒体のＢＥＴ比表面積は４２ｍ2／ｇであった。またこれのＸ線回折測定を行ったところ、Ｃｏ3Ｏ4の回折パターンが測定された。さらに、マイクロスコープで観察したところ、粒径２０〜１００μｍの黒色粒子がみられ、この黒色粒子をラマン分光分析すると７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルを示した。茶色や黄色等、黒色以外の粒子からも７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルが観測された。
【００３９】
この触媒体を用いて、暗黒下、室温（２５℃）でアセトアルデヒドの分解反応を行ったところ、反応開始１５０分後のアセトアルデヒドの濃度は、反応前の６００ｐｐｍに対して２６ｐｐｍであった。
【００４０】
[比較例２]
市販の光触媒である酸化チタン（商品名ＳＴ−０１，結晶型：アナターゼ、紫外光応答型、石原産業（株）製）を用いた以外は実施例１と同様の方法で触媒体を調製した。Ｃｏの担持量は、酸化チタンに対して３．４ モル％であった。
この触媒体のＢＥＴ比表面積は１６３ｍ2／ｇであった。またこれのＸ線回折測定を行ったところ、Ｃｏ3Ｏ4の回折パターンが測定されなかった。さらに、マイクロスコープで観察したところ、粒径５〜１０μｍの黒色粒子がみられ、この黒色粒子をラマン分光分析すると７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルを示した。黒色以外の粒子からはこの７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルが観測されなかった。
【００４１】
この触媒体を用いて、暗黒下、室温（２５℃）でアセトアルデヒドの分解反応を行ったところ、反応開始１５０分後のアセトアルデヒドの濃度は、反応前の６００ｐｐｍに対して３７２ｐｐｍであった。
【００４２】
[比較例３]
酸化チタンに対するＣｏの担持量を１．１モル％にした以外は、実施例１と同様の方法で触媒体を調製した。
この触媒体のＢＥＴ比表面積は８１ｍ2／ｇであった。またこれのＸ線回折測定を行ったところ、Ｃｏ3Ｏ4の回折パターンが測定されなかった。さらに、マイクロスコープで観察したところ、粒径３μｍの黒色粒子がみられ、この黒色粒子をラマン分光分析すると７００ｃｍ−１にメインピークをもつスペクトルを示した。黒色以外の粒子からはこの７００ｃｍ−１にメインピークをもつスペクトルが観測されなかった。
【００４３】
この触媒体を用いて、暗黒下、室温（２５℃）でアセトアルデヒドの分解反応を行ったところ、反応開始１５０分後のアセトアルデヒドの濃度は、反応前の６００ｐｐｍに対して３０４ｐｐｍであった。
【００４４】
[参考例１]
実施例１および比較例３で使用した酸化チタンのみを用いて可視光照射下での光触媒分解反応を行ったところ、一次反応速度定数は０．００８６ｍｉｎ-1であった。
【００４５】
[参考例２]
比較例１で使用した酸化チタンのみを用いて、可視光照射下での光触媒分解反応を行ったところ、一次反応速度定数は０．００１５ｍｉｎ-1であった。
【００４６】
[参考例３]
比較例２で使用した酸化チタンのみを用いて、可視光照射下での光触媒分解反応を行ったところ、一次反応速度定数は０．００１４ｍｉｎ-1であった。
【００４７】
前記実施例１および比較例１〜３の結果をまとめて表１に示す。実施例１、比較例１と比較例２、３を比較すると、Ｘ線回折測定でＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示すものが高い触媒活性を示すことがわかる。また実施例１と比較例１を比較すると、可視光照射下で高い光触媒活性を示す酸化チタンを用いた方が、高い触媒活性を示すことがわかる。
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機物分解用触媒体およびそれを用いる揮発性有機物分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内環境において、建材から放出されるホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン等の揮発性有機化合物は、シックハウス症候群の原因物質として危惧されている。このような揮発性有機化合物を除去する方法として、吸着剤で吸着する方法や、光触媒で分解する方法などが提案されている。
しかしながら、吸着剤を用いた場合、揮発性有機物の吸着量が飽和吸着量を超えると、吸着剤として機能しなくなる。また、光触媒体を用いる方法では、夜間や暗所では揮発性有機物を分解することができない為、十分な効果が期待できない。
【０００３】
室温以下で揮発性有機物を分解する触媒体も提案されている。たとえば特許文献１では、鉄の酸化物とＣｏ3Ｏ4などの酸化物との混合酸化物および／または化合物の形態を有し、鉄の原子価数が３価で存在する触媒が提案されているが、活性が低く、十分な効果が得られなかった。
【特許文献１】特開平５−８４４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて、暗所でも、空気中の揮発性有機物を分解することができる触媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、コバルト酸化物を担持する酸化チタンを含む触媒体が、例えば暗所でかつ室温以下（例えば気温２０〜３０℃）の環境下でも、空気中の揮発性有機物を効率よく分解することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、少なくともコバルト酸化物を担持した酸化チタンを含む触媒体であって、（１）Ｘ線回折測定で少なくともＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示し、（２）前記酸化チタンは酸化チタンのみで可視光線の照射下で光触媒活性を示す、ことを特徴とする揮発性有機物を分解する触媒体に関する。
さらに本発明は、前記触媒体を用いて、暗所で、空気中の揮発性有機物を分解することを特徴とする揮発性有機物の分解方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の触媒体によれば、空気中、たとえ暗所でも、揮発性有機物を効率よく分解することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の触媒体は、酸化チタン表面上に、少なくともコバルト酸化物を担持するものである。ここでコバルト酸化物とは、コバルト水酸化物をも含む概念である。
コバルト酸化物としては、Ｃｏ3Ｏ4、ＣｏＯ、Ｃｏ2Ｏ3、Ｃｏ（ＯＨ）2、Ｃｏ（ＯＨ）3等の１種または２種以上が挙げられる。特に、少なくともＣｏ3Ｏ4を含むものが好ましい。
【０００９】
本発明の触媒体は、コバルト酸化物をＣｏとして酸化チタンに対して２〜１０モル％担持するものが好ましい。コバルト酸化物の担持量がＣｏとして２モル％未満では、室温では揮発性有機物を分解しない傾向がある。また、コバルト酸化物の担持量がＣｏとして１０モル％を超えると、Ｃｏの担持量に対する揮発性有機物の分解活性は飽和し、Ｃｏ使用量の増加によるコストに見合うだけの活性が得られない傾向がある。
【００１０】
本発明の触媒体は、Ｘ線回折装置にて測定して、少なくともＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示すことが必要である。コバルト酸化物を酸化チタンに対してＣｏとして２〜１０モル％担持していても、Ｘ線回折測定で少なくともＣｏ3Ｏ4の回折ピークが観測されない場合、室温では揮発性有機物を十分に分解しない。
【００１１】
本発明の触媒体で用いる酸化チタンは、酸化チタンのみで可視光線の照射下で光触媒活性を示すものである。具体的には、実施例に記載の波長４３０ｎｍ以上の可視光線の照射下でのアセトアルデヒドの分解反応に対し、反応初期２０分の一次反応速度定数が０．００５ｍｉｎ-1以上のものが好ましい。このような酸化チタンは、次に述べる通り、チタン化合物と塩基から得られる生成物に、過剰量アンモニアを添加後熟成し、固液分離後、焼成して得ることができ、過剰量のアンモニアの添加により、得られる酸化チタンの表面付近の状態が、コバルト酸化物を担持したときに、揮発性有機物の分解に対してもっとも適するものになる。
【００１２】
本発明で用いる酸化チタンは、チタン化合物と塩基を反応させ、生成物にアンモニアを添加し、熟成した後、固液分離し、ついで固形分を焼成する方法などで製造することができる。
【００１３】
この方法では、チタン化合物として、例えば三塩化チタン〔ＴｉＣｌ3〕、四塩化チタン〔ＴｉＣｌ4〕、硫酸チタン〔Ｔｉ（ＳＯ4）2・ｍＨ2Ｏ、０≦ｍ≦２０〕、オキシ硫酸チタン〔ＴｉＯＳＯ4・ｎＨ2Ｏ、０≦ｎ≦２０〕、オキシ塩化チタン〔ＴｉＯＣｌ2〕を用いることができる。チタン化合物と反応させる塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニア、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、モノエタノールアミン、非環式アミン化合物、環式脂肪族アミン化合物を用いることができる。チタン化合物と塩基の反応は、ｐＨ２以上、好ましくはｐＨ３以上、かつｐＨ７以下、好ましくはｐＨ５以下で行われ、そのときの温度は、通常９０℃以下、好ましくは７０℃以下、さらに好ましくは５５℃以下である。さらに製造された酸化チタンの粉砕性を向上させるために、チタン化合物と塩基の反応を過酸化水素存在下で行ってもよい。
【００１４】
熟成は、例えばアンモニアが添加された生成物を、攪拌しながら、０℃以上、好ましくは１０℃以上、かつ１１０℃以下、好ましくは８０℃以下、より好ましくは５５℃以下の温度範囲に、１分以上、好ましくは１０分以上、かつ１０時間以下、好ましくは２時間以下の条件で保持する方法で行うことができる。
【００１５】
反応と熟成に用いられるアンモニアの総量は、水の存在下でチタン化合物を水酸化チタンに変えるのに必要な塩基の化学量論量を超える量であることが好ましく、例えば１．１モル倍以上であることが好ましい。塩基の量が多いほど、可視光照射によって高い光触媒活性を示す膜を形成できるコーティング液が得られやすいので好ましく、例えば１．５モル倍以上がさらに好ましい。一方、塩基の量があまり多くなっても、量に見合った効果が得られないので、２０モル倍以下、さらには１０モル倍以下が適当である。
【００１６】
熟成された生成物の固液分離は、加圧濾過、減圧濾過、遠心分離、デカンテーションなどで行うことができる。また固液分離では、得られる固形分を洗浄する操作をあわせて行うことが好ましい。
【００１７】
固液分離された固形分または任意の洗浄を行った固形分の焼成は、気流焼成炉、トンネル炉、回転炉などを用いて、通常２５０℃以上、好ましくは２７０℃以上、かつ６００℃以下、好ましくは５００℃以下、より好ましくは４００℃以下の温度条件で行うことができる。このときの時間は、焼成温度や焼成装置の種類により異なり一義的ではないが、通常１０分以上、好ましくは３０分以上、かつ３０時間以内、好ましくは５時間以内である。
【００１８】
本発明の触媒体は、ラマン分光分析で７００ｃｍ-1にメインピークをもつ黒色粒子を含有するものが好ましい。このメインピークは、一般にＣｏＯまたはＣｏ3Ｏ4に帰属される。この黒色粒子はマイクロスコープで観察することができ、粒径２〜１２０μｍ、好ましくは２〜１０μｍの黒色粒子である。粒径が２μｍ未満の場合、コバルト酸化物の結晶性が不十分な為、十分な触媒活性を発現しない傾向がある。また粒径が１２０μｍを超える場合、コバルト酸化物の触媒活性点が減少し、十分な触媒活性を発現しない傾向がある。
【００１９】
また、本発明の触媒体は、上記黒色粒子以外にも、７００ｃｍ-1にメインピークをもつ粒子を含有するものが好ましい。黒色以外の粒子の色としては例えば、茶色や薄黄色を呈しているものが挙げられる。この黒色以外の７００ｃｍ-1にメインピークをもつ粒子が存在しない場合、十分な触媒活性を発現しない傾向がある。
【００２０】
本発明の触媒体は、空気中、暗所でかつ気温２０〜３０℃の環境下で揮発性有機物を分解するのに好適である。しかし、本発明の触媒体は、可視光照射下での光触媒活性を有するので、暗所での使用のみに限定されるものではなく、明所での揮発性有機物の分解に使用することもできる。また適用温度も２０〜３０℃に限定されるものではなく、その範囲を外れた温度条件下でも揮発性有機物の分解に使用することもできるが、一般には室温またはそれ以下の温度で使用するのが好ましい。
【００２１】
本発明の触媒体によって分解される揮発性有機物としては、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、アセトアルデヒド等のアルデヒド類、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族化合物類などがあげられる。本発明の触媒体はそれらの中でもアルデヒド類の分解に用いるのが好ましい。
【００２２】
本発明の触媒体は、適当な溶媒に分散させて用いることができる。分散処理は、例えば、媒体撹拌式分散機を用いる通常の方法により行うことができ、必要に応じて分散剤を添加してもよい。
【００２３】
この分散液は、生活雑貨、建築材料、家電製品、自動車材料等に本発明の触媒体を塗布すること、または生活雑貨、建築材料、家電製品、自動車材料等を本発明の触媒体で被覆することを容易にし、かつ生活雑貨、建築材料、家電製品、自動車材料等に高い揮発性有機物分解性能を付与することを可能とする。溶媒としては、塗布後または被覆後に蒸発して酸化チタンに残存しない溶媒が好ましく、例えば、アルコール類（メタノール、エタノール、２−プロパノール、ブタノールなど）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）があげられる。
【００２４】
本発明の触媒体は、使用に際し触媒活性を実質的に損なわない範囲で、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば触媒性能を向上させる目的で添加されるものが挙げられ、具体的には非晶質シリカ、シリカゾル、水ガラス、オルガノポリシロキサンなどの珪素化合物、非晶質アルミナ、アルミナゾル、水酸化アルミニウムなどのアルミニウム化合物、ゼオライト、カオリナイトのようなアルミノ珪酸塩、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属酸化物またはアルカリ度類金属水酸化物、リン酸カルシウム、モレキュラーシーブ、活性炭、有機ポリシロキサン化合物の重縮合物、リン酸塩、フッ素系ポリマー、シリコン系ポリマー、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、または２種以上を組合せて用いられる。
【００２５】
また、添加剤には、本発明の触媒体の分散液を基材表面に塗布した場合、触媒粒子をより強固に基材の表面に保持するためのバインダーなども挙げられる〔例えば特開平８−６７８３５号公報、特開平９−２５４３７号公報、特開平１０−１８３０６１号公報、特開平１０−１８３０６２号公報、特開平１０−１６８３４９号公報、特開平１０−２２５６５８号公報、特開平１１−１６２０号公報、特開平１１−１６６１号公報、特開２００４−０５９６８６号公報、特開２００４−１０７３８１号公報、特開２００４−２５６５９０号公報、特開２００４−３５９９０２号公報、特開２００５−１１３０２８号公報、特開２００５−２３０６６１号公報、特開２００７−１６１８２４号公報等を参照〕
【００２６】
本発明の触媒体の分散液を基材の表面に塗布し、溶媒を揮発させることにより、基材表面に触媒体層を形成することができる。この触媒体は、プラスチック、金属、セラミックス、木材、コンクリート、紙のような材料からなる製品の内表面および外表面で、かつ揮発性有機物が発生する箇所と連続または断続して空間的につながる面に保持されていることが好ましい。
【００２７】
本発明の触媒体を適応した製品は、少なくとも室温で揮発性有機物の分解に高い触媒作用を示すものであり、この触媒体を塗布した商品を屋内環境に設置すれば、環境中のアルデヒド類、芳香族化合物類等の揮発性有機物を簡易に分解、除去することができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
触媒体についての測定は次のようにして行った。
【００２９】
１．デジタルマイクロスコープ測定
デジタルマイクロスコープ（ＫＨ−７７００、レンズ：ＯＬ−３５０、ＨＩＬＯＸ社製）を用いて測定した。
【００３０】
２．Ｘ線回折測定
Ｘ線回折装置（ＲＩＮＴ２１００Ｖ、（株）リガク製）を用いて、ターゲット：Ｃｕ、Ｘ線出力：電圧４０ｋＶ、電流４０ｍＡ、スリット：ＤＳ１°、ＳＳ１°、ＲＳ０．３ｍｍ、スキャンスピード：１°／ｍｉｎ、測定範囲：２θ＝５．０〜１６．０°で測定した。
【００３１】
３．ラマン分光分析
レーザーラマン測定装置（ＮＲＳ−３３００、日本分光（株）製）を用いて、レーザー：グリーンレーザー（波長５３２ｎｍ）、対物レンズ：１００倍（最小分解能１μｍ）、スリット：０．２×６ｍｍ、中心波数：１０１０ｃｍ−１、露光時間：３秒、積算回数：３回の条件で測定した。
【００３２】
４．触媒活性測定用試料の作製
内径６ｃｍのシャーレ容器内に触媒体０．１ｇを置き、水を少量入れてペースト状にしてシャーレ全体に均一となるように展開した。これを１１０℃の乾燥機で１時間乾燥させ、光触媒評価用試料を作製した。その後ブラックライト（紫外線強度２ｍＷ/ｃｍ2）を１６時間照射して、触媒に含まれる酸化チタンの光触媒作用により、この試料表面に付着している有機物を分解して初期化を行った。
【００３３】
５．触媒活性：アセトアルデヒド分解能
直径８ｃｍ、高さ１０ｃｍ、容量約０．５Lの密閉式ガラス製容器内に、上記のように作成した触媒活性測定用試料をガラス製シャーレごと設置した。この反応容器内を酸素２０容量％、窒素８０容量％からなる相対湿度が５０％の混合ガスで満たし、さらに１％アセトアルデヒド（アセトアルデヒド以外は、窒素１００容量％からなるガスである。）を３００ｍｌ封入した。これにより反応容器内のアセトアルデヒドの濃度は６００ｐｐｍとなった。アセトアルデヒドを注入した時間を反応開始時間とし、その後暗黒下・気温２５℃の環境下で１５０分間放置して、アセトアルデヒドの濃度を光音響マルチガスモニタ（型番“１３１２型”、ＩＮＮＯＶＡ社製）で定量した。アセトアルデヒドの濃度が低い程、アセトアルデヒドの分解能は大きい。
【００３４】
６．光触媒活性：アセトアルデヒド分解能
酸化チタンのみを用いて、「４．触媒活性測定用試料の作製」と同様の方法で、光触媒活性測定用試料を作製した。この試料を直径８ｃｍ、高さ１０ｃｍ、容量約０．５Ｌの密閉式のガラス製反応容器内に設置し、反応容器内を酸素２０容量％、窒素８０容量％からなる相対湿度が５０％の混合ガスで満たし、さらに１％アセトアルデヒド（アセトアルデヒド以外は、窒素１００容量％からなるガスである。）を３００ｍｌ封入した。これにより反応容器内のアセトアルデヒドの濃度は６００ｐｐｍとなった。封入後暗所で１時間安定化させた後、気温２５℃の環境下で光照射を行いアセトアルデヒドの分解反応を行った。光源には、５００Ｗキセノンランプ（商品名“ランプＵＸＬ−５００ＳＸ”、ウシオ電機（株）製）を取り付けた光源装置（商品名“オプティカルモジュレックスＳＸ−ＵＩ５００ＸＱ”、ウシオ電機（株）製）に、波長約４３０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルター（商品名“Ｙ−４５”、ＡＧＣテクノグラス（株）製）と波長約８３０ｎｍ以上の赤外線をカットするフィルター（商品名“スーパーコールドフィルター”、ウシオ電機（株）製）とを装着したものを用いた。試料表面付近の光の照度は５０，０００ルクス（コニカミノルタ（株）製照度計Ｔ−１０で測定）であった。またスペクトロラディオメーターＵＳＲ−４０Ｄ（ウシオ電機（株）製）にて、試料表面付近の光のスペクトルを測定したところ、波長４３０ｎｍ以下の紫外線をカットし、可視光線のみを照射できていることがわかった。光照射しながら反応容器のアセトアルデヒドガスの濃度を２分間隔で光音響マルチガスモニタ（１３１２型、ＩＮＮＯＶＡ社製）で経時的に測定し、照射時間に対するアセトアルデヒドの濃度減少を対数軸にプロットし、得られた直線の傾きから反応開始初期２０分での一次反応速度定数を算出し、これをアセトアルデヒド分解能とした。一次反応速度定数が大きいほど、アセトアルデヒドの分解能は大きい。
【００３５】
［実施例１］
オキシ硫酸チタン７５ｋｇをイオン交換水５０ｋｇに溶解させ、オキシ硫酸チタン水溶液を調製した。冷却下、このオキシ硫酸チタン水溶液に３５重量％過酸化水素水３０ｋｇを添加した。ｐＨ電極と、このｐＨ電極に接続され、２５重量％アンモニア水を供給してｐＨを一定に調整する機構を有するｐＨコントローラーとを備えた反応容器にイオン交換水３０ｋｇを入れた。ｐＨコントローラーのｐＨ設定を４とした。この反応容器では、容器内の液のｐＨが設定値より低くなると、アンモニア水が供給されはじめ、ｐＨが設定値になるまで前記速度にて連続供給される。この反応容器に、４２ｒｐｍで攪拌しながら、上記で得られた混合溶液を５３０ｍｌ／分で添加し、ｐＨコントローラーにより反応容器に供給されるアンモニア水と反応させて、生成物を得た。このときの反応温度は、２０℃〜３０℃の範囲であった。
得られた生成物を２５℃で攪拌しながら１時間保持し、ついで２５重量％アンモニア水を供給して、スラリーを得た。
反応容器に供給されたアンモニア水の合計量は９０ｋｇであり、オキシ硫酸チタンを水酸化チタンに変えるために必要な量の２倍であった。上記スラリーを濾過し、そのまま引き続いてリンス洗浄し、固形物（ケーキ）を得た。
上記で得られたケーキ２．３ｋｇを３０ｃｍ×４０ｃｍのステンレス製バットに入れた。このバット１２枚を箱型乾燥機（内容積：２１６リットル、商品名"スーパーテンプオーブンＨＰ−６０"、旭科学（株）製）に入れ、４０ｍ3／ｈの乾燥空気流通下、１１５℃で５時間保持した後、続けて２５０℃で５時間乾燥を行なった。
上記で得られた乾燥粉末を３５０℃の空気雰囲気下で２時間焼成を行った後、室温まで冷却して、酸化チタン粉末を得た。この酸化チタン粉末の結晶型はアナタ-ゼであった。
【００３６】
この酸化チタン３ｇを、硝酸コバルト六水和物（和光純薬工業（株）製）０．３７ｇを溶解した水溶液３０ｇに分散した後、エバポレーターで水分を除去して粉末を得た。この粉末を空気中で３００℃で２時間焼成して、触媒体を得た。触媒体中のＣｏの担持量は、酸化チタンに対して３．４ モル％であった。
この触媒体のＢＥＴ比表面積は８５ｍ2／ｇであった。またこれのＸ線回折測定を行ったところ、Ｃｏ3Ｏ4の回折パターンが測定された。さらに、マイクロスコープで観察したところ、粒径３μｍの黒色粒子がみられ、この黒色粒子をラマン分光分析すると７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルを示した。茶色や黄色等、黒色以外の粒子からも７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルが観測された。このメインピークは、前述のようにＣｏＯまたはＣｏ3Ｏ4に帰属されるものである。
【００３７】
この触媒体を用いて、暗黒下、室温（２５℃）でアセトアルデヒドの分解反応を行ったところ、反応開始１５０分後のアセトアルデヒドの濃度は、反応前の６００ｐｐｍに対して７．１ｐｐｍであった。
【００３８】
[比較例１]
市販の酸化チタン（商品名Ｐ−２５，結晶型：アナターゼおよびルチル、紫外光応答型、日本アエロジル（株）製）を用いた以外は実施例１と同様の方法で触媒体を調製した。触媒体中のＣｏの担持量は、酸化チタンに対して３．４ モル％であった。
この触媒体のＢＥＴ比表面積は４２ｍ2／ｇであった。またこれのＸ線回折測定を行ったところ、Ｃｏ3Ｏ4の回折パターンが測定された。さらに、マイクロスコープで観察したところ、粒径２０〜１００μｍの黒色粒子がみられ、この黒色粒子をラマン分光分析すると７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルを示した。茶色や黄色等、黒色以外の粒子からも７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルが観測された。
【００３９】
この触媒体を用いて、暗黒下、室温（２５℃）でアセトアルデヒドの分解反応を行ったところ、反応開始１５０分後のアセトアルデヒドの濃度は、反応前の６００ｐｐｍに対して２６ｐｐｍであった。
【００４０】
[比較例２]
市販の光触媒である酸化チタン（商品名ＳＴ−０１，結晶型：アナターゼ、紫外光応答型、石原産業（株）製）を用いた以外は実施例１と同様の方法で触媒体を調製した。Ｃｏの担持量は、酸化チタンに対して３．４ モル％であった。
この触媒体のＢＥＴ比表面積は１６３ｍ2／ｇであった。またこれのＸ線回折測定を行ったところ、Ｃｏ3Ｏ4の回折パターンが測定されなかった。さらに、マイクロスコープで観察したところ、粒径５〜１０μｍの黒色粒子がみられ、この黒色粒子をラマン分光分析すると７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルを示した。黒色以外の粒子からはこの７００ｃｍ-1にメインピークをもつスペクトルが観測されなかった。
【００４１】
この触媒体を用いて、暗黒下、室温（２５℃）でアセトアルデヒドの分解反応を行ったところ、反応開始１５０分後のアセトアルデヒドの濃度は、反応前の６００ｐｐｍに対して３７２ｐｐｍであった。
【００４２】
[比較例３]
酸化チタンに対するＣｏの担持量を１．１モル％にした以外は、実施例１と同様の方法で触媒体を調製した。
この触媒体のＢＥＴ比表面積は８１ｍ2／ｇであった。またこれのＸ線回折測定を行ったところ、Ｃｏ3Ｏ4の回折パターンが測定されなかった。さらに、マイクロスコープで観察したところ、粒径３μｍの黒色粒子がみられ、この黒色粒子をラマン分光分析すると７００ｃｍ−１にメインピークをもつスペクトルを示した。黒色以外の粒子からはこの７００ｃｍ−１にメインピークをもつスペクトルが観測されなかった。
【００４３】
この触媒体を用いて、暗黒下、室温（２５℃）でアセトアルデヒドの分解反応を行ったところ、反応開始１５０分後のアセトアルデヒドの濃度は、反応前の６００ｐｐｍに対して３０４ｐｐｍであった。
【００４４】
[参考例１]
実施例１および比較例３で使用した酸化チタンのみを用いて可視光照射下での光触媒分解反応を行ったところ、一次反応速度定数は０．００８６ｍｉｎ-1であった。
【００４５】
[参考例２]
比較例１で使用した酸化チタンのみを用いて、可視光照射下での光触媒分解反応を行ったところ、一次反応速度定数は０．００１５ｍｉｎ-1であった。
【００４６】
[参考例３]
比較例２で使用した酸化チタンのみを用いて、可視光照射下での光触媒分解反応を行ったところ、一次反応速度定数は０．００１４ｍｉｎ-1であった。
【００４７】
前記実施例１および比較例１〜３の結果をまとめて表１に示す。実施例１、比較例１と比較例２、３を比較すると、Ｘ線回折測定でＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示すものが高い触媒活性を示すことがわかる。また実施例１と比較例１を比較すると、可視光照射下で高い光触媒活性を示す酸化チタンを用いた方が、高い触媒活性を示すことがわかる。
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともコバルト酸化物を担持した酸化チタンを含む触媒体であって、
（１）Ｘ線回折測定で少なくともＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示し、
（２）前記酸化チタンは酸化チタンのみで可視光線の照射下で光触媒活性を示す、
ことを特徴とする揮発性有機物分解用触媒体。
【請求項２】
揮発性有機物がアルデヒド類である請求項１に記載の触媒体。
【請求項３】
請求項１に記載の触媒体を用いて、暗所で空気中の揮発性有機物を分解することを特徴とする揮発性有機物の分解方法。
【請求項４】
揮発性有機物がアルデヒド類である請求項３に記載の揮発性有機物の分解方法。
【請求項１】
少なくともコバルト酸化物を担持した酸化チタンを含む触媒体であって、
（１）Ｘ線回折測定で少なくともＣｏ3Ｏ4の回折パターンを示し、
（２）前記酸化チタンは酸化チタンのみで可視光線の照射下で光触媒活性を示す、
ことを特徴とする揮発性有機物分解用触媒体。
【請求項２】
揮発性有機物がアルデヒド類である請求項１に記載の触媒体。
【請求項３】
請求項１に記載の触媒体を用いて、暗所で空気中の揮発性有機物を分解することを特徴とする揮発性有機物の分解方法。
【請求項４】
揮発性有機物がアルデヒド類である請求項３に記載の揮発性有機物の分解方法。
【公開番号】特開２０１０−５１９２３（Ｐ２０１０−５１９２３Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２１８４３（Ｐ２００８−２２１８４３）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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