特許 7427187 ＶＯＣ処理用触媒、ＶＯＣ処理装置およびＶＯＣの処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【発明の名称】ＶＯＣ処理用触媒、ＶＯＣ処理装置およびＶＯＣの処理方法

(51)【国際特許分類】

   B01J 27/224 20060101AFI20240129BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20240129BHJP

   B01J 23/83 20060101ALI20240129BHJP

   C04B 41/85 20060101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

B01J27/224 A ZAB

B01D53/86 275

B01J23/83 A

C04B41/85 D

C04B41/85 H

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019199262

(22)【出願日】2019-10-31

(65)【公開番号】P2021069996

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-08-26

(73)【特許権者】

【識別番号】506209422

【氏名又は名称】地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター

(73)【特許権者】

【識別番号】394027559

【氏名又は名称】三谷産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100218062

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 悠樹

(74)【代理人】

【識別番号】100093230

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 利夫

(72)【発明者】

【氏名】染川 正一

(72)【発明者】

【氏名】井上 研一郎

(72)【発明者】

【氏名】川見 佳正

(72)【発明者】

【氏名】藤原 哲之

【審査官】安齋 美佐子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０２８４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１５７７２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０４－２８００８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５８７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１６６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０５４７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３４３８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５９２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１１７９１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ ２１／００－３８／７４

Ｂ０１Ｄ ５３／８６－５３／９０，５３／９４－５３／９６

Ｃ０４Ｂ ４１／８５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする担体の表面に、コバルト（Ｃｏ）とセリウム（Ｃｅ）の複合酸化物が直接担持されており、
前記複合酸化物は、平均粒子径０．８～２．０μｍのコバルト酸化物粒子のまわりがコバルトイオンを前駆体とするコバルト酸化物およびセリウムイオンを前駆体とするセリウム酸化物で覆われており、
（ｉ）平均粒子径０．８～２．０μｍのコバルト酸化物粒子、（ｉｉ）コバルトイオンを前駆体とするコバルト酸化物、（iii）セリウムイオンを前駆体とするセリウム酸化物の質量比は、
（ｉ）：２０～５０質量％、（ｉｉ）：６～１２質量％、（ｉｉｉ）：３９～６６質量％である
ことを特徴とするＶＯＣ処理用触媒。

【請求項2】

ＶＯＣがハロゲン系有機化合物であることを特徴とする請求項１のＶＯＣ処理用触媒。

【請求項3】

請求項１のＶＯＣ処理用触媒と、ＶＯＣ処理用触媒への通電装置とを有することを特徴とするＶＯＣ処理装置。

【請求項4】

請求項３のＶＯＣ処理装置を利用したＶＯＣの処理方法であって、
ＶＯＣを含むガスと前記ＶＯＣ処理用触媒とを接触させる工程、および、
前記通電装置によって前記ＶＯＣ処理用触媒の担体を通電加熱する工程、
を含むことを特徴とするＶＯＣの処理方法。

【請求項5】

ＶＯＣがハロゲン系有機化合物であることを特徴とする請求項４のＶＯＣの処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐酸性を有するＶＯＣ処理用触媒と、これを有するＶＯＣ処理装置およびＶＯＣの処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工場等から排出される有機物成分を含む排ガスは住居環境に悪い影響を及ぼし、健康被害や悪臭苦情の原因となる。例えば塗装工場や印刷工場、化学品製造過程等から排出される揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds:以下「ＶＯＣ」と記載する)や、皮革工場、し尿処理工場などから排出されるアンモニア化合物、塗装工場や飲食店等から排出されるヤニ類がある。これら化合物の多くは、人体や自然環境にとって有害である。

【0003】

ＶＯＣの処理方法としては直接燃焼法、触媒燃焼法、物理化学的吸着法、生物処理法、プラズマ法など各種のものが提案されているが、これらの中で、触媒燃焼法は装置および維持管理が簡単であることから広く採用されている。

【0004】

触媒燃焼法においては、従来、触媒として白金、パラジウムなどの貴金属が使用されてきたが、貴金属は高価であるためコストを抑えることが難しく、代替材料の開発が進められてきた。

【0005】

そして、これまでに、本出願人らはコージェライト基材に担持させたセリウム（Ｃｅ）およびコバルト（Ｃｏ）を主成分とする金属酸化物触媒について提案している（特許文献１、２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第5422320号

【文献】特許第5717491号

【文献】再表2014／157721号公報

【文献】特開2018‐126738号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

触媒燃焼法によってＶＯＣを処理する場合、トルエン、キシレン、ブタノール、酢酸エチルなどの炭素（Ｃ)、酸素（Ｏ）、水素（Ｈ）のみで構成される有機化合物の分解においては、完全燃焼後には二酸化炭素（ＣＯ_２）と水（Ｈ_２Ｏ）のみが生成されるため、触媒に悪い影響を与えにくい。しかしながら、塩素を含んだハロゲン系有機化合物、例えばジクロロメタン（塩化メチレン）、クロロエチレンなどが処理対象となる場合は、燃焼によって塩化水素(塩酸へと変化する。)が生じる。

【0008】

このため、アルミナ担体を使用した金属白金を触媒成分に利用した従来の触媒では、塩化白金が出現し触媒活性が低下する問題があった。更に担体のアルミナも塩酸による浸食により強度が無くなり形状崩壊する現象が見られ有効な触媒として活用できなかった。また、特許文献１、２の触媒においても、強い酸性によって担体の溶出とこれに伴う触媒成分の凝集や剥離が生じ、触媒が劣化してしまうという問題があった。

【0009】

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、耐酸性を有し、ハロゲン系ＶＯＣの処理においても長期間使用することができるＶＯＣ処理用触媒と、これを有するＶＯＣ処理装置、ＶＯＣの処理方法を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するため、本発明のＶＯＣ処理用触媒は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする担体の表面に、コバルト（Ｃｏ）とセリウム（Ｃｅ）の複合酸化物が担持されていることを特徴としている。

【0011】

本発明のＶＯＣ処理装置は、前記ＶＯＣ処理用触媒と、ＶＯＣ処理用触媒への通電装置とを有することを特徴としている。

【0012】

本発明のＶＯＣの処理方法は、前記ＶＯＣ処理装置を利用したＶＯＣの処理方法であって、前記通電装置によって前記ＶＯＣ処理用触媒の担体を通電加熱する工程を含むことを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

本発明のＶＯＣ処理用触媒は、耐酸性を有することで、ハロゲン系ＶＯＣによる触媒の劣化を抑制することができる。このため、既存の白金触媒などでは対応が困難であったハロゲン系ＶＯＣが発生する工場などにおいて、触媒燃焼式による処理が可能となる。

【0014】

本発明のＶＯＣ処理装置およびＶＯＣの処理方法によれば、通電装置からＳｉＣ担体へ直接的に通電加熱することで、ＳｉＣ担体の自己発熱能を利用してＶＯＣを分解することができる。このため、外部の加熱装置を省略することができ、装置の小型化、処理コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】ＳｉＣ担体上に担持されたＣｏ，Ｃｅ酸化物の電子顕微鏡写真である。

【図2】触媒加速劣化装置の概要を示した図である。

【図3】触媒加速劣化試験装置における実験結果を示した図である。

【図4】担体表面における触媒の劣化抑制機構を示した模式図である。

【図5】Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒を用いた各種塩素系ＶＯＣの分解実験結果(ＳＶ ２２０００ｈ－１、各ＶＯＣ濃度 １０００ｐｐｍ)を示した図である。

【図6】Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒、白金担持アルミナ触媒を用いた各種塩素系ＶＯＣの分解実験結果(ＳＶ １００００ｈ－１、各ＶＯＣ濃度 ２０００ｐｐｍ)を示した図である。

【図7】塩酸暴露後の触媒(白金担持アルミナ触媒、Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/コージェライト触媒、Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒の状態を示した写真である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明者らは、特許文献１、２などで提案したコバルト（Ｃｏ）とセリウム（Ｃｅ）の複合酸化物（コバルト・セリウム系複合酸化物）が容易に炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする基材に付着するという新規な知見を得て、本発明を完成させるに至った。ＳｉＣは、濡れ性の悪さや高温耐性を有する材料であり、物質が付着し難い（はじく性質を有する）ことが知られている。このため、ＳｉＣ基材にコバルト・セリウム系複合酸化物が付着することは予期できないことであった。

【0017】

以下、本発明のＶＯＣ処理用触媒、ＶＯＣ処理装置およびＶＯＣの処理方法の一実施形態について説明する。

【0018】

本発明のＶＯＣ処理用触媒の対象となるＶＯＣとしては、例えば、トルエン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、ベンゼン、キシレン、酢酸エチル、ジクロロメタン（塩化メチレン）、クロロエチレンなどのうちの１種または２種以上を例示することができる。

【0019】

本発明のＶＯＣ処理用触媒は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする担体の表面に、コバルト（Ｃｏ）とセリウム（Ｃｅ）の複合酸化物（コバルト・セリウム系複合酸化物）が担持されている。

【0020】

コバルト・セリウム系複合酸化物は、特に限定されないが、特許文献３、４を参照することができる。

【0021】

その一例を示すと、ＶＯＣ処理用触媒は、
（Ａ）平均粒子径０．８～２．０μｍのコバルト酸化物粒子を、コバルトイオン生成可能な塩又は化合物、セリウムイオンを生成可能な塩又は化合物および水と混合して触媒浸漬液を調製する工程、
（Ｂ）得られた触媒浸漬液に炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする担体を浸漬処理する工程、及び
（Ｃ）浸漬処理後の担体を焼成する工程
を含む方法によって製造することができる。これにより、ＳｉＣ担体に、触媒粒子（コバルト・セリウム系複合酸化物）が担持される。触媒粒子は、平均粒子径０．８～２．０μｍのコバルト酸化物粒子のまわりがコバルトイオンを前駆体とするコバルト酸化物およびセリウムイオンを前駆体とするセリウム酸化物で覆われている。ここで平均粒子径は、レーザー回折法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径（ｄ０．５）を意味する。また、「コバルト酸化物粒子のまわりがコバルト酸化物及びセリウム酸化物で覆われている」とは、コバルト酸化物粒子の表面にコバルト酸化物及びセリウム酸化物が形成されていることを意味する。したがって、触媒粒子は、平均粒子径０．８～２．０μｍのコバルト酸化物粒子と、コバルトイオンを前駆体とするコバルト酸化物と、セリウムイオンを前駆体とするセリウム酸化物と、を有している。

【0022】

触媒粒子は、コバルト酸化物粒子のまわりがコバルト酸化物及びセリウム酸化物の他、銅イオンを前駆体とする銅酸化物で覆われていてもよい。すなわち、触媒粒子は、さらに銅イオンを前駆体とする銅酸化物を有して構成され、前記コバルト酸化物、前記セリウム酸化物、および前記銅酸化物が前記コバルト酸化物粒子の表面に形成されていてもよい。担持触媒は、触媒粒子の分散性向上のために、複合ケイ酸塩を主体とする粘土鉱物を有してもよく、触媒粒子同士が分散された構造であってもよい。

【0023】

コバルト酸化物粒子は、各種のコバルト化合物、例えば炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、塩化物等の無機酸塩やアルコラート、カルボン酸塩、錯塩等の有機化合物や有機塩等の焼成物、乾固物であってよい。なかでも炭酸塩を前駆体とした化合物を空気中２５０～４００℃で低温焼成することで作製したものが好ましい。また、コバルト酸化物粒子は、平均粒子径が０．８～２．０μｍの範囲内に粉砕処理されたものであることも好ましい。粉砕処理は乾式粉砕処理でもよいし湿式粉砕処理でもよくその処理方法は問わない。例えば、乾式ジェットミルを用いて粉砕処理を行ってもよいし、乾式ビーズミル法や湿式回転ボールミル法等によって粉砕処理を行ってもよい。コバルト酸化物粒子の平均粒子径が０．８μｍ未満の場合には、コバルトの酸化物粒子同士が凝集しやすくなり、加熱下でその比表面積低下を招き、活性が低下しやすいので好ましくない。また、２．０μｍを超える場合には、担体との接着面積が小さく、剥離しやすくなるため好ましくない。かかる観点から、活性が低下しにくく耐久性が良好でありしかも剥離性が良好な、耐久性と剥離性とのバランスが良好な担持触媒を得るためには、コバルト酸化物粒子の平均粒子径は０．８～２．０μｍの範囲が好ましい。

【0024】

そして、本発明での前記コバルトイオン、セリウムイオンは、コバルト、そしてセリウムが塩もしくは化合物として水溶性のものとして形成される。例えば、硝酸塩、硫酸塩等である。このようなコバルトイオン、セリウムイオンには、銅イオンを共存させてもよい。銅イオンを共存させて製造した担持触媒は、コバルト酸化物粒子のまわりがコバルト酸化物及びセリウム酸化物の他、銅イオンを前駆体とする銅酸化物で覆われたものとなる。銅イオンは、触媒粒子の酸化物質量比で０．１～３０質量％の範囲になるようにコバルトイオン及びセリウムイオンに共存させるのがより好ましい。これによって、触媒性能がより良好な担持触媒を得ることができる。

【0025】

そして、本発明において用いられる担体は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする各種形状のものである。具体的には、ボール型やハニカム型の形状を例示することができる。また、担体については、直径５μｍ～５０μｍ程度の気孔を表面に有する多孔質構造体を採用することもできる。

【0026】

より具体的なＶＯＣ処理用触媒の製造方法としては、例えば、平均粒子径０．８～２．０μｍのコバルト酸化物粒子を、コバルトイオン生成可能な塩や化合物、セリウムイオン生成可能な塩や化合物、そして水とともに混合して触媒浸漬液を調製する。必要に応じて、銅イオン生成可能な塩や化合物や、カオリン、活性白土等の複合ケイ酸塩を主体とする粘土鉱物を混合して触媒浸漬液を調製してもよい。次いで、これをＳｉＣ担体に浸漬処理し、脱水後に焼成する。この焼成によってコバルトイオン、セリウムイオンは各々酸化物に変換されることになる。触媒浸漬液に銅イオンが含まれる場合には、この焼成によって銅イオンも酸化物に変換されることになる。

【0027】

本発明のＶＯＣ処理用触媒において、（i）平均粒子径０．８～２．０μｍのコバルト酸化物粒子、（ii）コバルトイオンを前駆体とするコバルト酸化物、（iii）セリウムイオンを前駆体とするセリウム酸化物の質量比については、特に限定されないが、（i）：２０～５０質量％、（ii）：６～１２質量％、（iii）：３９～６６質量％が考慮される。また焼成温度については、特に限定されないが、２００～５００℃が考慮される。また、ＳｉＣ担体への担持量についても、触媒の使用対象のＶＯＣの種類や処理条件等を考慮して適宜に定めることができるが、一般的には、質量比として、ＳｉＣ担体に対して１０～３０質量％の範囲が好ましく考慮される。

【0028】

本発明のＶＯＣ処理用触媒を用いて気相中に含まれるＶＯＣを分解する場合は、ＶＯＣを含むガスを１５０℃～３５０℃、好ましくは２００℃～３００℃で本発明のＶＯＣ処理用触媒と接触させればよい。

【0029】

本発明のＶＯＣ処理用触媒は、担体が炭化ケイ素（ＳｉＣ）で構成されており、このＳｉＣとＣｏ，Ｃｅ触媒の相乗効果によって耐酸性を有している。このため、本発明のＶＯＣ処理用触媒は、ハロゲン系ＶＯＣの分解に伴って生じる塩化水素や硫黄酸化物などによる触媒性能の劣化が抑制され、長期間使用することができる。なお、発生した塩化水素や硫黄酸化物は別途水処理などを行うことで除去が可能である。

【0030】

本発明のＶＯＣ処理用触媒によれば、既存の白金触媒では対応が困難であったハロゲン系ＶＯＣが発生する工場等のＶＯＣの処理現場において、触媒燃焼式の適応が可能となる。これにより、環境触媒や排ガス処理装置市場の活性化、労働環境の改善、住居環境の改善等への貢献が期待される。

【0031】

また、本発明のＶＯＣ処理装置は、上述した本発明のＶＯＣ処理用触媒と、ＶＯＣ処理用触媒への通電装置とを有している。本発明のＶＯＣ処理方法は、ＶＯＣを含むガスとＶＯＣ処理用触媒とを接触させる工程と、通電装置によってＶＯＣ処理用触媒の担体を通電加熱する工程を含む。

【0032】

通電装置からＶＯＣ処理用触媒のＳｉＣ担体へ直接的に通電加熱することで、ＳｉＣ担体の自己発熱能を利用して所定の温度まで直ちに昇温させてＶＯＣを分解することができる。このため、外部の加熱装置を省略することができ、装置の小型化、処理コストの低減を図ることができる。

【0033】

本発明のＶＯＣ処理用触媒、ＶＯＣ処理装置およびＶＯＣの処理方法は、以上の実施形態に限定されることはない。

【実施例】

【0034】

以下、実施例とともに本発明について説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

【0035】

＜実施例１＞触媒の作製
触媒の製造方法は、本発明者らが創案した方法（特許文献２）を参考にした。具体的にはコバルト炭酸塩を空気中で３００℃～５００℃の範囲内の一定温度で５時間焼成した後、ジェットミル法にて粉砕を行った。粉砕後のコバルト酸化物に対して蒸留水、硝酸コバルト、硝酸セリウム等を加えてよく攪拌混合し、コバルト・セリウム系前駆体溶液を調製した。この前駆体溶液の貯留容器中にハニカム型のＳｉＣセラミックス担体を１分間浸漬した後、エアブローし、空気中において５００℃で１時間焼成することにより、コバルト・セリウム系複合酸化物を担持した担持触媒（以下、「Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒」と記載する）を得た。

【0036】

同様に、ハニカム型のコージェライトセラミックス担体を、前駆体溶液の貯留容器中に１分間浸漬し、エアブローした後、セラミックス担体を空気中において５００℃で１時間焼成することにより担持触媒（以下、「Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/コージェライト触媒」と記載する）を得た。

【0037】

＜実施例２＞剥離性評価
実施例１で得た触媒の剥離性評価を行うため、試料を蒸留水に浸し、超音波洗浄機(アズワン株式会社製 ＵＳＫ－１Ｒ)を用いて、水中で１０秒間超音波処理した後、試料を乾燥させた。乾燥後、触媒の付着状態を目視にて観察した。

【0038】

また、比較のため、コバルト・セリウム系前駆体溶液に変えてアルミナスラッジを前駆体とした担持触媒も作製し、同様の剥離性評価を行った。具体的には、公知文献(国際公開番号: WO2010103669 A1)を参考にしてアルミナスラリーを作製し、ＳｉＣ担体とコージェライト担体にコーティングした。

【0039】

結果を表１に示す。また、図１にコバルト・セリウム系複合酸化物をＳｉＣ担体表面に担持した触媒の走査電子顕微鏡写真を示す。

【0040】

【表1】

【0041】

表１に示したように、コバルト・セリウム系前駆体溶液では、ＳｉＣ担体を用いた場合もコージェライト担体を用いた場合も、剥離は確認されなかった。一方、ＳｉＣ担体上にコーティングしたアルミナ粒子は水中での超音波で剥離し、コージェライト担体上ではアルミナは剥離し難いことが確認された。

【0042】

＜実施例３＞加速劣化試験
実施例１で得たＣｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒とＣｏ，Ｃｅ酸化物/コージェライト触媒について性能評価を行った。

【0043】

図２は、触媒加速劣化装置の概要を示した図である。触媒加速劣化装置は、触媒を設置する触媒部と溶剤を揮発する揮発部とを備えており、触媒部と揮発部は、それぞれ400℃程度に加熱可能とされている。ファンによって一方方向にガスを逃がしながら、加熱された揮発部で揮発した有機成分を加熱した触媒に高濃度で吹き付けるという機構である。触媒部と揮発部の温度はモニターしており、有機物が触媒によって分解されるとその反応熱により、触媒部の温度が上昇することを利用して、触媒に活性があるかどうかを簡易的に評価した。実験条件としては、触媒部および揮発部の温度設定：400℃、溶剤流入速度：500μl/min、設置触媒量：0.5 g、被毒前駆体(ジクロロメタン)濃度：5 vol%/トルエンとした。

【0044】

結果を図３に示す。図３(a)、(b)はトルエンのみを溶剤に用いた結果であり、図３(c)、(d)はトルエンにジクロロメタンを混ぜた溶剤を用いた結果である。また、図３(a)、(c)はＣｏ，Ｃｅ酸化物/コージェライト触媒、図３(b)、(d)はＣｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒を用いた結果である。

【0045】

Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/コージェライト触媒では、Ｃｌ系物質の混入によって活性が劣化している様子が確認された。一方、Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒では、劣化が途中で止まり、活性が維持されていることが確認された。下地にＳｉＣ担体を用いることで塩素系ＶＯＣに対する耐酸性が付与され、触媒の劣化が抑制されたことが示されている。

【0046】

図４は、担体表面における触媒の劣化抑制機構を示した模式図である。図４に示したように、ＳｉＣにはＨＣｌガスが染み込みづらく、反応の活性サイト以外の部分で触媒にダメージを与える影響が小さいことが要因の一つと考えられた。

【0047】

＜実施例４＞触媒活性試験
実施例１で得たＣｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒について、各種塩素系ＶＯＣの分解実験（触媒活性試験）を行った。

【0048】

触媒活性試験については、所定の空間速度（ＳＶ）となるように流量を設定したコンプレッサーより供給された空気を、常時、触媒と接触するように送り込み続ける装置を用いた。目的のＶＯＣは送液ポンプにて２００℃に加熱した注入管の中に注入することで加熱した空気とガス状で混合させた。触媒は外部ヒーターにて最大４５０℃までの任意の温度に加熱した。ヒーター温度を調整して反応温度を変化させながら、反応槽に入る前のガスと、反応槽を通過したガスをＧＣ－ＭＳ(質量分析装置付きガスクロマトグラフ)で分析し、それぞれのガスの濃度を求めた（反応層に入る前のガスの濃度をＣ１、反応層を通過したガスの濃度をＣ２とする）。分解率c（％）をｃ＝Ｃ２/Ｃ１×１００の式から求めた。

【0049】

結果を図５～図７に示す。なお、空間速度（ＳＶ）は、図５は２２０００ｈ－１、図６では１００００ｈ－１となるように風量を調整した。

【0050】

図５（各ＶＯＣ濃度１０００ｐｐｍ)に示したように、Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒は、分解温度５００℃以上において３成分とも９０％以上分解できることが確認された。特に、塩化メチレン・１，２-ジクロロエタンについては４００～４５０℃で９５％以上の分解率を示した。また、図６（各ＶＯＣ濃度２０００ｐｐｍ)に示したように、Ｃｏ，Ｃｅ系/ＳｉＣ触媒は、各種塩素系ＶＯＣが高濃度の場合であっても５００℃程度でほぼ分解できることが確認され、従来の白金担持アルミナ触媒と比べ分解率が高いことが示された。

【0051】

＜実施例５＞塩酸暴露試験
酸性ガス存在下での触媒の耐久性を試験するため、従来の白金担持アルミナ触媒、Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/コージェライト触媒、Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒の塩酸暴露雰囲気下での劣化状況を比較した。方法としては、４０mL 濃塩酸を入れた瓶をデシケーター中に置き、塩酸暴露雰囲気を調整した。さらに、上記３種類の触媒をデシケーター内に置いて室温で２週間静置させた。

【0052】

図７に示したように、従来の白金担持アルミナ触媒は黄色に変色し、Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/コージェライト触媒は変色し表面がぼろぼろになったが、Ｃｏ，Ｃｅ酸化物/ＳｉＣ触媒では劣化は確認されなかった。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】