JP2016179461A

JP2016179461A - ケミカルフィルタ

Info

Publication number: JP2016179461A
Application number: JP2015062473A
Authority: JP
Inventors: 誠茂田; Makoto Shigeta; 雄太入江; Yuta Irie
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2016-10-13

Abstract

【課題】流体中のシラノール化合物を効率よく除去することができるシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを提供する。
【解決手段】本発明のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、純水と混合させたときの混合液（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、シラノール化合物を流体中（特に、空気中）から除去するためのケミカルフィルタに関する。また、本発明は、該ケミカルフィルタを用いた流体浄化方法、該ケミカルフィルタを備えた露光装置、該ケミカルフィルタを備えた塗布現像装置、及び該ケミカルフィルタを備えたガス状汚染物質が制御されたクリーンルームに関する。

半導体製造プロセスの露光工程において、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）のようなジシラザン化合物が、フォトレジスト密着剤として使用されることが知られている。ＨＭＤＳは、例えばガスとしてウエハ表面に吹き付けられることにより、ウエハ表面の水酸基をトリメチルシラノール基に置換させることで、ウエハ表面を疎水化させて、ウエハ表面のレジスト剤との密着性を向上させている。しかし、ＨＭＤＳは加水分解して低分子量物のトリメチルシラノール（ＴＭＳ）となり、露光装置内にガス状で浮遊することがある。浮遊したＴＭＳは、露光装置等で使用されるエキシマレーザーなどの短波長の光のエネルギーを受けて分解され、その分解されたものがレンズ等の表面に結合してレンズ曇りの原因となり、露光障害等を引き起こすおそれがある。

露光工程が行われる露光装置のチャンバ内部には、通常、活性炭等の吸着剤を有するケミカルフィルタを通過した空気が供給される。ＴＭＳ等のガス状不純物は、ケミカルフィルタによって除去されることにより、チャンバ内部は一定の清浄度に保持され、露光障害等が防止されるのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

しかし、ＴＭＳは、低分子量で揮発性の物質であり、一般的なケミカルフィルタの吸着剤である活性炭等では吸着し難くまた吸着してもすぐに脱離（脱着）してしまうため、効率的に除去することは難しい。したがって、従来、ＴＭＳを必要量除去するために、ケミカルフィルタを厚くしたり若しくは大容量化したりなど、活性炭を多量に使用する必要があった。

特許文献２には、酸性添着剤を用いたケミカルフィルタが開示されている。このケミカルフィルタでは、空気中に含まれるシラノール化合物が酸性添着剤によって二量化されて吸着される。しかし、空気中のシラノール化合物の濃度が極めて低濃度の場合には、二量化の反応が起こりにくいため、この方法では除去効率が必ずしも十分とは言えない。

特開２００８−１８１９６８号公報国際公開第２０１１／０９９６１６号パンフレット

従って、本発明の目的は、ＴＭＳ等のシラノール化合物を効率的に除去可能なシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを提供することにある。
本発明の他の目的は、流体中（特に、空気中）に存在するＴＭＳ等のシラノール化合物を効率的に除去できる流体浄化方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、上記ケミカルフィルタを備えた露光装置、塗布現像装置、及びガス状汚染物質が制御されたクリーンルームを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、純水との水混合物のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いると、流体中（特に、空気中）のＴＭＳ等のシラノール化合物を極めて効率よく除去できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを提供する。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記無機シリカ系多孔質材料が、ゼオライト、シリカゲル、シリカアルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、珪藻土、含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、活性白土、活性ベントナイト、メソポーラスシリカ、アルミノケイ酸塩、及びヒュームドシリカからなる群より選ばれた少なくとも１種あるいは２種以上の無機シリカ系多孔質材料であってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記吸着剤として、前記水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いてもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記吸着剤中の合成ゼオライトの含有量が、吸着剤の総重量に対して、１０重量％以上であってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトにおけるＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃の比（モル比）［ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃］が、４〜２０００であってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトが、Ａ型、フェリエライト、ＭＣＭ−２２、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＳＡＰＯ−１１、モルデナイト、ベータ型、Ｘ型、Ｙ型、Ｌ型、チャバザイト、及びオフレタイトからなる群から選ばれた少なくとも１種の骨格構造を有する合成ゼオライトであってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、フィルタ基材に前記吸着剤がバインダにより付着されたケミカルフィルタであってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記バインダが、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下であるバインダであってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記バインダが、無機バインダであってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記無機バインダが、コロイド状の無機酸化物粒子であってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記ケミカルフィルタの構造が、ハニカム構造、プリーツ構造、及び三次元網目構造からなる群より選ばれた少なくとも１種の構造を有していてもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記ハニカム構造が、蜂の巣状の構造、又は、断面が格子状、円形状、波形状、多角形状、不定形状、若しくは全部あるいは一部に曲面を有する形状であって、流体が構造体の要素となるセルを通過する構造であってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、ペレット化された前記吸着剤を含むケミカルフィルタであってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記ペレット化に、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下であるバインダを用いてもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、前記ペレット化された吸着剤を含むフィルタの構造が、プリーツ構造、ペレット充填構造、及び三次元網目構造からなる群より選ばれた少なくとも１種の構造を有していてもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、抄紙法により製造されたケミカルフィルタであってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、セラミック型のケミカルフィルタであってもよい。

前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、フィルタ基材に、バインダを用いずに前記吸着剤が付着されているケミカルフィルタであってもよい。

本発明は、さらに、前記のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを備えた露光装置を提供する。

本発明は、さらに、前記のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを備えた塗布現像装置を提供する。

本発明は、さらに、前記のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを備えたガス状汚染物質が制御されたクリーンルームを提供する。

本発明のケミカルフィルタによれば、特に、ＴＭＳ等のシラノール化合物に対しては、一旦吸着したＴＭＳ等が再度脱離しないため、活性炭と比較して除去効果が長時間持続する。即ち、除去効率は短時間で低下することはなく、なだらかに下がり、活性炭のようにＴＭＳを放出してマイナス効果（フィルタ上流よりも下流側の方が高濃度となる現象）になることがない。

さらに、本発明のケミカルフィルタによれば、特に、空気中のシラノール化合物を極めて効率よく除去することができるため、吸着剤の使用量をごく少量とすることができ、また、フィルタ基材の枚数も削減することができ、省エネルギー、低コスト、省スペースとすることができる。

実施例で用いた通気試験装置の概略図である。実施例で用いた通気試験装置の部分概略断面図である。実施例１の通気試験結果を示すグラフ（ゼオライトの水混合物のｐＨと除去効率の関係）である。実施例１の通気試験結果を示すグラフ（シリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土、ヒュームドシリカ、及びタルクの水混合物のｐＨと除去効率の関係）である。実施例２の通気試験結果を示すグラフ（ゼオライトの水混合物のｐＨと除去効率の関係（時間変化））である。実施例２の通気試験結果を示すグラフ（シリカゲル、酸性白土、活性白土、及び珪藻土の水混合物のｐＨと除去効率の関係（時間変化））である。実施例４で用いた通気試験装置の概略図である。実施例４の通気試験結果を示すグラフ（ＴＭＳの除去効率の時間変化）である。実施例５の通気試験結果を示すグラフ（バインダの水混合物のｐＨと除去効率の関係（時間変化））である。実施例６の通気試験結果を示すグラフ（合成ゼオライトの含有量と除去効率の関係（時間変化））である。実施例７の通気試験結果を示すグラフ（ＴＭＳの除去効率の時間変化）である。実施例８の抽出試験結果（ＴＭＳとＨＭＤＳＯの抽出量）を示すグラフである。実施例９の通気試験結果を示すグラフ（ＴＭＳの除去効率の時間変化）である。

［ケミカルフィルタ］
本発明のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタは、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いているシラノール化合物除去用ケミカルフィルタである。なお、本明細書では、「本発明のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ」を、単に「本発明のケミカルフィルタ」と称する場合がある。また、本明細書では、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を用いた吸着剤を、「本発明の吸着剤」と称する場合がある。また、本明細書において、「水混合物のｐＨ」は、特に断りのない限り、「水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨ」を言うものとする。

（本発明の吸着剤）
本発明のケミカルフィルタは、無機シリカ系多孔質材料を必須の吸着剤として用いている。上記無機シリカ系多孔質材料は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。

本発明のケミカルフィルタにおいて、上記無機シリカ系多孔質材料は、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下（例えば、３〜７）であり、好ましくは７未満（例えば、３以上７未満）、より好ましくは３〜６．５、さらに好ましくは４〜６である。上記ｐＨが７以下であることにより、シラノール化合物を高効率で除去することができる。これは、無機シリカ系多孔質材料の水混合物のｐＨが７以下であることにより、無機シリカ系多孔質材料中にシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）が十分に存在し、このシラノール基が流体中のシラノール化合物の除去に密接に関連していることによるものと推測される。

本明細書において、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨとは、水混合物全体に対して、当該水混合物中に混合させる物質（対象物質）の含有割合が５ｗｔ％である条件で測定したときのｐＨをいう。例えば、無機シリカ系多孔質材料の、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨは、無機シリカ系多孔質材料の含有割合が５ｗｔ％である条件で測定したときのｐＨである。上記水混合物のｐＨは、例えば、ｐＨ測定器を用いて測定することができる。なお、上記無機シリカ系多孔質材料に添着剤等を添着したものを本発明の吸着剤として用いる場合、上記「純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨ」は、添着剤等を添着する前の状態（即ち、添着剤等を添着していない状態）の無機シリカ系多孔質材料の、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨを言うものとする。

本明細書において、水混合物（含有割合：５ｗｔ％）は、例えば、以下の「水混合物（含有割合：５ｗｔ％）の作製方法」によって作製することができる。

水混合物（含有割合：５ｗｔ％）の作製方法
上記水混合物（含有割合：５ｗｔ％）は、例えば、含有割合が５ｗｔ％となるように、水混合物のｐＨの測定の対象とするサンプル（「対象サンプル」と称する場合がある）を純水に混合し、十分に撹拌したのち静置して作製することができる。上記水混合物の作製には純水を使用するが、有機溶媒と純水との混合溶媒を使用してもよい。ただし、有機溶媒を使用する場合、有機溶媒の種類や濃度によっては酸解離定数が大きく変動するため、一般的に、アルコールなどの水溶性の有機溶媒であって、ｐＨに大きな影響を与えない範囲の濃度とする。なお、上記「ｗｔ％」は、「重量％」と同一の意味である。含有割合が５ｗｔ％である水混合物を作製するには、具体的には、例えば、対象サンプルを、秤などを用いて５ｇ計り取り、さらに純水を加え、全体を１００ｇとし、液を十分に撹拌することで作製することができる。例えば、無機シリカ系多孔質材料の水混合物（含有割合：５ｗｔ％）は、無機シリカ系多孔質材料を上記対象サンプルとして作製することができる。

本発明のケミカルフィルタに用いられている上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、比表面積（ＢＥＴ比表面積）が１０ｍ²／ｇ以上（例えば、１０〜８００ｍ²／ｇ）であってもよく、好ましくは５０ｍ²／ｇ以上（例えば、５０〜７５０ｍ²／ｇ）、より好ましくは１００ｍ²／ｇ以上（例えば、１００〜７００ｍ²／ｇ）である。

上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、多孔質材料中のＳｉＯ₂の含有量が５重量％以上（例えば、５〜１００重量％）であってもよく、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上である無機シリカ系多孔質材料などが挙げられる。

上記無機シリカ系多孔質材料としては、特に限定されないが、例えば、ゼオライト（例えば、合成ゼオライト、天然ゼオライト等）、シリカゲル、シリカアルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、珪藻土、含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物（例えば、タルク）、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、活性白土、活性ベントナイト、メソポーラスシリカ、アルミノケイ酸塩、ヒュームドシリカなどが挙げられる。吸着剤として上記無機シリカ系多孔質材料を用いることにより、シラノール化合物を高効率で除去することができる。中でも、ゼオライトが好ましく、合成ゼオライトが特に好ましい。吸着剤としてゼオライト（特に、合成ゼオライト）を用いると、より長期間に亘ってシラノール化合物を効率よく除去し続けることができる。上記無機シリカ系多孔質材料は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。なお、上記合成ゼオライトには、人工ゼオライトが含まれるものとする。また、上記ゼオライトは、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。

上記ゼオライトは、主にケイ素元素（Ｓｉ）、アルミニウム元素（Ａｌ）、及び酸素元素（Ｏ）から構成される骨格を有する多孔質材料であるが、当該骨格中の一部又は全部のアルミニウム元素（Ａｌ）を、鉄元素（Ｆｅ）、ホウ素元素（Ｂ）、ガリウム元素（Ｇａ）等の３価の金属元素；亜鉛元素（Ｚｎ）等の２価の金属元素に置き換えたものであってもよい。

上記ゼオライトの細孔構造は、特に限定されない。ゼオライトの員環数は、特に限定されないが、例えば４〜２０、好ましくは８〜２０、より好ましくは８〜１２である。なお、ゼオライトの員環数は、一般的に細孔環構造中のＯ原子数で表す。また、ゼオライトの細孔接続（channel system）は、特に限定されないが、１〜３次元が好ましく、より好ましくは３次元である。特に、員環数が１２であり、細孔接続が３次元である細孔構造を有するゼオライト（特に、合成ゼオライト）が好ましい。

上記合成ゼオライトとしては、特に限定されないが、例えば、Ａ型、フェリエライト、ＭＣＭ−２２、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＳＡＰＯ−１１、モルデナイト、ベータ型、Ｘ型、Ｙ型、Ｌ型、チャバザイト、オフレタイト等の骨格構造を有する合成ゼオライトなどが挙げられる。なお、上記合成ゼオライトは、１種の骨格構造のゼオライトを使用してもよいし、２種以上のゼオライトを組み合わせて使用してもよい。

上記人工ゼオライトとしては、例えば、一般に、石炭火力発電所から排出される石炭灰や製紙工場から排出される製紙スラッジ焼却灰など、ケイ素やアルミニウムを含む廃棄物から製造されたゼオライトなどが挙げられる。上記人工ゼオライトは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記天然ゼオライトとしては、特に限定されないが、例えば、クリノプチロライト（斜プチロル沸石）、モルデナイト（モルデン沸石）、菱沸石、ナトロライト、ゴンナルダイト、エディングトナイト、アナルシム、リューサイト、ユガワラライト、ギスモンダイン、ポーリンジャイト、フィリップサイト、チャバザイト、エリオナイト、ホージャサイト、フェリエライト、ミューティナアイト、チェルニヒアイト、ヒューランダイト、スティルバイト、コウレサイト、アルミノケイ酸塩、ベリロケイ酸塩（ロギアナイト、シャンハライト等）、ジンコケイ酸塩（ガウルタイト）などが挙げられる。上記天然ゼオライトは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記ゼオライトは、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下（例えば、３〜７）であり、好ましくは７未満（例えば、３以上７未満）、より好ましくは３〜６．８、さらに好ましくは３．５〜６．７、特に好ましくは４〜６．５である。なお、ゼオライトの水混合物（含有割合：５ｗｔ％）は、上記「水混合物（含有割合：５ｗｔ％）の作製方法」により、ゼオライトを対象サンプルとして作製することができる。上記ｐＨが７以下であることにより、シラノール化合物を高効率で除去することができる。これは、ゼオライトの水混合物のｐＨが７以下であることにより、ゼオライト中にシラノール基が十分に存在し、このシラノール基が流体中のシラノール化合物の除去に密接に関連していることによるものと推測される。

上記合成ゼオライトにおけるＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃の比（モル比）［ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃］は、特に限定されないが、シラノール化合物の除去効率の観点から、４〜２０００であってもよく、好ましくは１０〜１５００、より好ましくは１５〜１０００、さらに好ましくは１００〜５００である。上記［ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃］は、ゼオライトの親水性或いは疎水性を示す指標と考えられる。［ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃］が高い（即ち、シリカ比が高くアルミナ比が低い）と、疎水性が高くなる傾向がある。一方、［ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃］が低い（即ち、シリカ比が低くアルミナ比が高い）と、親水性が高くなる傾向がある。親水性が高すぎる（即ち、疎水性が低すぎる）と、骨格表面が水分子で覆われ、疎水性のシラノール化合物が吸着サイト（吸着する場所）へ近づきにくくなる。親水性が低すぎる（即ち、疎水性が高すぎる）と、ゼオライト中の酸点が少なくなり、シラノール化合物の除去効率が低下する傾向がある。このため、例えば、［ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃］を上記範囲内とすることにより、ゼオライトの親水性或いは疎水性を適宜調節でき、シラノール化合物の除去効率がより優れるようにすることができる。

上記ゼオライトは、特に限定されないが、骨格構造中に陽イオンを含んでいてもよい。上記陽イオンとしては、特に限定されないが、例えば、水素イオン（Ｈ⁺）；アンモニウムイオン（ＮＨ₄ ⁺）；アルキル置換のアンモニウムイオン（例えば、メチルアンモニウムイオン（（ＣＨ₃）Ｈ₃Ｎ⁺）、ジメチルアンモニウムイオン（（ＣＨ₃）₂Ｈ₂Ｎ⁺）、トリメチルアンモニウムイオン（（ＣＨ₃）₃ＨＮ⁺）、テトラメチルアンモニウムイオン（（ＣＨ₃）₄Ｎ⁺）等）；アリール又はアラルキル置換のアンモニウムイオン；リチウムイオン（Ｌｉ⁺）、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）、カリウムイオン（Ｋ⁺）等のアルカリ金属イオン；マグネシウムイオン（Ｍｇ²⁺）、カルシウムイオン（Ｃａ²⁺）、バリウムイオン（Ｂａ²⁺）等のアルカリ土類金属イオン；亜鉛イオン（Ｚｎ²⁺）、スズイオン（Ｓｎ²⁺、Ｓｎ⁴⁺）、鉄イオン（Ｆｅ²⁺、Ｆｅ³⁺）、白金イオン（Ｐｔ²⁺）、パラジウムイオン（Ｐｄ²⁺）、チタンイオン（Ｔｉ³⁺）、銀イオン（Ａｇ⁺）、銅イオン（Ｃｕ⁺、Ｃｕ²⁺）、マンガンイオン（Ｍｎ²⁺、Ｍｎ⁴⁺）、コバルトイオン（Ｃｏ²⁺）等の遷移金属イオン；ガリウムイオン（Ｇａ⁺）などが挙げられる。上記陽イオンは１種のみ含まれていてもよいし、２種以上含まれていてもよい。上記ゼオライト中の上記陽イオンの含有量は特に限定されない。

なお、上記ゼオライトの比表面積（ＢＥＴ比表面積）、平均粒子径（平均粒径）、平均細孔径（直径）、全細孔容積などは、特に限定されない。また、上記ゼオライトは、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。

上記ゼオライトとして、天然ゼオライト又は合成ゼオライトを酸処理して得られる酸処理物、天然ゼオライト又は合成ゼオライトを水熱処理して得られる水熱処理物、アンモニウム型ゼオライトを焼成処理して得られるアンモニウム処理物、プロトン型ゼオライトを用いてもよい。

上記酸処理物及び上記水熱処理物は、酸処理における酸又は水熱処理における加熱水蒸気によってゼオライト中の陽イオンとアルミニウム元素が脱離することによってゼオライト中のシラノール基が増加するためと推測されるが、水混合物のｐＨが７以下となり、シラノール化合物の除去効率が高くなる。

上記プロトン型ゼオライトとしては、例えば、天然ゼオライトや合成ゼオライト中の水素イオン以外の全陽イオン（例えば、金属イオン、アンモニウムイオン等）のうちの少なくとも一部の陽イオンを水素イオンに置き換えたもの、水素イオンを多く含むように作製された合成ゼオライトなどが挙げられる。また、上記プロトン型ゼオライトは、例えば、天然ゼオライト又は合成ゼオライト中のナトリウムイオンなどの陽イオンをアンモニウムイオンにイオン交換した後、焼成する方法などを用いて作製することもできる。なお、一般的には、ゼオライト中の陽イオンを水素イオンに置き換えられたものをプロトン型ゼオライトと称されており、上記プロトン型ゼオライトは、ゼオライト中の少なくとも一部の陽イオンが水素イオンに置き換えられていればよく、ゼオライト中の全ての陽イオンが水素イオンに置き換えられているものには限定されない。

プロトン型ゼオライトは、触媒として用いることはあるが、吸着剤として用いることは一般的ではない。なお、ゼオライトが吸着剤として使用される場合もあると思われるが、吸着剤として使用されるゼオライトは塩基性のもの、即ち水混合物のｐＨが７を超えるものがほとんどである。ゼオライトが吸着剤として使用されている具体的な態様としては、例えばモレキュラーシーブが有名であるが、モレキュラーシーブが除去する物質は水であり、これは、ゼオライトの分子ふるい機能やゼオライト中に存在するＮａイオン等の金属イオンに水が配位することによって主に除去するものである。このようにゼオライト中のＮａイオンを利用する場合、使用するゼオライトの水混合物のｐＨは７を超える。さらに、固体酸型ゼオライトが吸着剤として使用されている例は極めて希である。例えば、固体酸型ゼオライトの酸、及びイオン交換能を利用して中和反応によりアンモニア等の塩基性化合物を除去するものがある。しかしながら、除去対象は無機化合物や塩基性化合物に限られているのが現状である。即ち、有機化合物、特に酸性の有機化合物であるシラノール化合物の除去に水混合物のｐＨが７以下であるゼオライトを用いることはこれまでに例がない。

上記酸性白土としては、特に限定されず、各地で産出される酸性白土を用いることができる。例えば、新潟県産の酸性白土、山形県産の酸性白土などが挙げられる。上記酸性白土は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。

上記活性白土は、上記酸性白土を酸処理することによって得られ、例えば、上記酸性白土を硫酸等の鉱酸でモンモリロナイトの基本構造の全部を破壊しない程度に酸処理することにより、ＭｇやＦｅの酸化物等の金属酸化物が溶出し、比表面積や細孔容積を増大させたものなどが挙げられる。上記活性白土は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。

上記珪藻土としては、特に限定されず、各地で産出される珪藻土を用いることができる。例えば、北海道稚内産の珪藻土（珪藻頁岩）、秋田県綴子産の珪藻土、岡山県蒜山産の珪藻土、大分県九重産の珪藻土、石川県能登産の珪藻土（珪藻泥岩）などのいずれの珪藻土であってもよい。上記珪藻土は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。

上記合成ゼオライト以外の無機シリカ系多孔質材料（他の無機シリカ系多孔質材料）は、純水に混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下（例えば、３〜７）であり、好ましくは７未満（例えば、３以上７未満）、より好ましくは３〜６．５、さらに好ましくは３．５〜６．３、特に好ましくは４〜６である。なお、他の無機シリカ系多孔質材料の水混合物（含有割合：５ｗｔ％）は、上記「水混合物（含有割合：５ｗｔ％）の作製方法」により、他の無機シリカ系多孔質材料を対象サンプルとして作製することができる。

上記合成ゼオライト以外の無機シリカ系多孔質材料において、ＳｉＯ₂の含有量は、特に限定されないが、無機シリカ系多孔質材料の総重量（１００重量％）に対して、５０重量％以上（例えば、５０〜１００重量％）であってもよく、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上である。

上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、添着剤等が添着されていないことが好ましい。即ち、上記無機シリカ系多孔質材料には、添着剤等が添着された無機シリカ系多孔質材料が除かれることが好ましい。上記添着剤としては、酸性物質の添着剤や塩基性物質の添着剤などが挙げられる。酸性物質の添着剤を添着すると、上記無機シリカ系多孔質材料の骨格が変化するおそれがある。

本発明の吸着剤は、特に限定されないが、必要に応じて、上記水混合物のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料以外の吸着剤（他の吸着剤）を含んでいてもよい。即ち、本発明の吸着剤として、上記水混合物のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いてもよい。上記他の吸着剤としては、例えば、上記水混合物のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料以外の多孔質材料、その他のシリカ、粘土鉱物、活性炭、アルミナ、ガラスなどが挙げられる。吸着剤として上記他の吸着剤を併用することで、本発明の効果に加えて、他の吸着剤の効果を有するケミカルフィルタとすることもできる。

本発明の吸着剤中（全吸着剤中）の上記水混合物のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料の含有量は、特に限定されないが、シラノール化合物の除去効率の観点から、吸着剤の総重量（１００重量％）に対して、１０重量％以上（例えば、１０〜１００重量％）が好ましく、より好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上である。

本発明の吸着剤中（全吸着剤中）の、水混合物のｐＨが７以下である合成ゼオライトの含有量は、特に限定されないが、シラノール化合物の除去効率の観点から、吸着剤の総重量（１００重量％）に対して、１０重量％以上（例えば、１０〜１００重量％）が好ましく、より好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上である。

本発明のケミカルフィルタは、水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたものであれば、特に限定されない。上記ケミカルフィルタとしては、例えば、フィルタ基材に本発明の吸着剤が付着（固着）されているケミカルフィルタが挙げられる。なお、本発明の吸着剤がバインダとしての機能も有するものである場合、バインダを用いずに吸着剤をフィルタ基材に付着させることもできるが、本発明の吸着剤はバインダを用いてフィルタ基材に付着されていることが好ましい。即ち、上記ケミカルフィルタは、フィルタ基材に、バインダを用いずに本発明の吸着剤が付着されている（あるいは、本発明の吸着剤のみが付着されている）ケミカルフィルタであってもよいが、フィルタ基材に本発明の吸着剤がバインダを用いて付着されているケミカルフィルタであることが好ましい。

本発明の吸着剤は、特に限定されないが、ペレット化されていてもよい。即ち、本発明の吸着剤は、ペレット化された吸着剤であってもよい。即ち、本発明のケミカルフィルタは、ペレット化された本発明の吸着剤を含んでもよい。上記ペレット化は、例えば、本発明の吸着剤の粉末を、上記バインダを用いて造粒して行うことができる。

（フィルタ基材）
上記フィルタ基材としては、特に限定されず、ケミカルフィルタのフィルタ基材として一般に用いられるものを使用できる。上記フィルタ基材としては、例えば、有機繊維や無機繊維等の繊維から構成される繊維状基材（織布あるいは不織布）、紙、ポリウレタンフォーム等から構成される発泡体、耐火性金属酸化物や耐火性無機物（例えば、アルミニウム等の金属、セラミックスなど）を使用したフィルタ基材などが挙げられる。上記繊維状基材の織布の形状は特に限定されず、例えば、メッシュ状に繊維を織ったものなどが挙げられる。中でも、上記フィルタ基材として、繊維状基材が好ましい。

上記繊維状基材における繊維としては、例えば、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、ガラス繊維、ロックウール繊維、炭素繊維等の無機繊維；ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維等）、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、アラミド繊維、パルプ繊維、レーヨン繊維等の有機繊維などが挙げられる。上記の中でも、ケミカルフィルタの強度を高める観点、及び繊維からのアウトガスなどによる汚染が少ない観点から、無機繊維が好ましく、より好ましくはガラス繊維である。即ち、上記フィルタ基材としては、ガラス繊維を用いた繊維状基材（ガラスクロス（ガラス布））が好ましい。上記繊維は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、上記無機繊維及び上記有機繊維の形状は特に限定されない。

（バインダ）
上記バインダは、吸着剤のフィルタ基材への付着を促進させることや、吸着剤のペレット化に使用することができる。上記バインダとしては、特に限定されず、公知乃至慣用のフィルタ用（例えば、エアフィルタ用、ケミカルフィルタ用等）のバインダを用いることができる。上記バインダとしては、有機バインダであってもよいし、無機バインダであってもよい。上記バインダは、特に限定されないが、無機バインダであることが好ましい。上記バインダは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。

上記バインダは、酸性であってもよいし、塩基性であってもよいが、酸性であることが好ましい。上記バインダが酸性であると、シラノール化合物の除去効率がより上昇する傾向がある。酸性のバインダは、純水に混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下（例えば、３〜７）であり、好ましくは７未満（例えば、３以上７未満）、より好ましくは３〜６．８、さらに好ましくは３．５〜６．７、特に好ましくは４〜６．５である。なお、バインダの水混合物（含有割合：５ｗｔ％）は、上記「水混合物（含有割合：５ｗｔ％）の作製方法」により、バインダを対象サンプルとして作製することができる。なお、上記バインダがコロイダルシリカなど溶媒を含むバインダである場合、上記含有割合は、上記水混合物に対する、上記バインダ中の固形分の含有割合である。

上記有機バインダとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等のセルロース、アラビヤゴムなどが挙げられる。上記有機バインダは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。

上記無機バインダとしては、上記無機シリカ系多孔質材料の表面を完全に覆わない粒子状のものが好ましく、例えば、ケイ酸ソーダ、シリカゾル、アルミナゾル、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状酸化スズ、コロイド状酸化チタンなどの無機酸化物粒子等が挙げられ、中でも、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状酸化スズ、コロイド状酸化チタン等のコロイド状の無機酸化物粒子などが好ましく挙げられる。中でも、コロイダルシリカが好ましい。上記無機バインダは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。

上記無機バインダの平均粒子径（一次粒子径）、比表面積（ＢＥＴ比表面積）、平均細孔径（直径）、全細孔容積などは、特に限定されない。

（ケミカルフィルタの構造）
本発明のケミカルフィルタが有する構造は、特に限定されず、ハニカム構造、プリーツ構造、ペレット充填構造、三次元網目構造などが挙げられる。これらの中でも、ハニカム構造、プリーツ構造、三次元網目構造が好ましく、圧力損失を抑制する観点から、ハニカム構造が特に好ましい。本発明の吸着剤として、ペレット化された吸着剤（ペレット）を用いる場合は、特に限定されないが、プリーツ構造、ペレット充填構造、又は三次元網目構造であることが好ましい。本発明のケミカルフィルタは、１種の構造のみを有していてもよいし、２種以上の構造を組み合わせて有していてもよい。

上記ハニカム構造には、いわゆる蜂の巣状の構造の他、例えば、断面が格子状、円形状、波形状、多角形状、不定形状、全部あるいは一部に曲面を有する形状などであって、流体（特に、空気）が構造体の要素となるセルを通過し得る構造が全て含まれる。

上記ハニカム構造としては、例えば、コルゲート加工によって成形されたコルゲート状のシートと平坦状のシートが交互に積層して得られる構造（コルゲート状ハニカム構造）、プリーツ形状のシートと平坦状のシートからなる構造であって、通気方向に対して、プリーツ形状のシートと直角に平坦状のシートを順に積層した構造などが挙げられる。

ハニカム構造を有する本発明のケミカルフィルタとしては、例えば、繊維状基材を用いたフィルタ基材がコルゲート状ハニカム構造を有するケミカルフィルタ、繊維状基材を用いたフィルタ基材が蜂の巣状の構造を有するケミカルフィルタ、アルミニウム等の金属製のフィルタ基材が蜂の巣状の構造を有するケミカルフィルタなどが挙げられる。

上記プリーツ構造には、例えば、限られたスペースの中でろ過面積を効率的に拡大することを目的として、波形あるいはＶ字型が連続するように加工されたジャバラ形状を有する構造が含まれる。

上記ペレット充填構造は、例えば、上記ペレット化された吸着剤を、流体（特に、気体）が内部を通過できる構造のケーシング内に充填した構造が挙げられる。また、吸着剤の粉末の粒径が、ケーシング内で保持できる程度に大きい粒径を有する場合は、上記ペレット充填構造の代わりに、ペレット化せず、粉末のままでもケーシング内に充填した構造とすることもできる。

上記三次元網目構造は、例えば、上記ポリウレタンフォーム等から構成される発泡体や、ガラス繊維（グラスウール等）やロックウール繊維、あるいは上記繊維状基材の繊維を立体的に加工して作製した網目構造体のフィルタ基材を有する構造、あるいは針状繊維化されたポリテトラフルオロエチレンなどが好ましく例示される。

（本発明のケミカルフィルタの製造方法）
本発明のケミカルフィルタの製造方法は、特に限定されず、公知乃至慣用の吸着剤を有するケミカルフィルタの製造方法を用いることができる。本発明のケミカルフィルタは、特に限定されないが、例えば、フィルタ基材に本発明の吸着剤を付着させる工程（吸着剤付着工程）を少なくとも有する。本発明のケミカルフィルタの製造方法は、特に限定されないが、上記吸着剤付着工程以外の工程（他の工程）を有していてもよい。また、上記フィルタ基材は、市販のフィルタ基材を購入してそのまま使用してもよい。

上記吸着剤付着工程において、本発明の吸着剤の付着は、例えば、上記フィルタ基材を、本発明の吸着剤、溶媒（例えば水など）、及び、必要に応じて上記バインダを含む懸濁液中に浸漬した後、懸濁液から取り出し、乾燥することにより行うことができる。上記懸濁液には、本発明の効果を損なわない範囲内で、沈降防止剤を含んでいてもよい。

本発明の吸着剤の付着は、他に、上記フィルタ基材に、上記溶媒と必要に応じて上記バインダを含む懸濁液中に浸漬した後、懸濁液から取り出し、乾燥し、その後、フィルタ基材表面に本発明の吸着剤を分散して付着させることにより行うこともできる。

本発明の吸着剤の付着は、他に、本発明の吸着剤と、上記溶媒と、必要に応じて上記バインダを含む混合溶液を、スプレー等を用いて上記フィルタ基材（特に、不織布）に塗布して付着させることにより行うこともできる。

本発明の吸着剤の付着は、他に、上記フィルタ基材に、本発明の吸着剤の粉末を造粒して製造したペレットを、接着剤等で付着させたり、フィルタ基材内部に充填したりして行うこともできる。本発明の吸着剤の粉末を造粒する際には、必要に応じて上記バインダを混合してもよい。本発明の吸着剤の粉末、上記バインダ及び溶媒（好ましくは水）を適量含んだ状態で混合すると、粘土状の粘性と可塑性を示すようになり、造粒が可能となる。

本発明の吸着剤の付着は、他に、針状繊維化されたポリテトラフルオロエチレン樹脂を用い、該針状繊維に本発明の吸着剤を捕捉させて担持させることにより行うこともできる。

本発明の吸着剤は、他に、本発明の吸着剤がナノファイバー中に含有される状態で付着していてもよい。上記ナノファイバーとしては、公知乃至慣用のナノファイバーを用いることができる。また、上記ナノファイバーは、公知乃至慣用のナノファイバーの製造方法により作製することもできる。上記ナノファイバーの製造方法としては、例えば、エレクトロスピニング（ＥＳ）法（電解紡糸、静電紡糸）、メルトブロー法、複合溶融紡糸法などが挙げられる。上記ＥＳ法は、本発明の吸着剤をポリマー溶液に分散させた懸濁液に高電圧を与え、アース表面（例えば、表面が０電位のフィルタ基材（例えば、不織布など））にスプレーして行う。上記ＥＳ法では、懸濁液を高電圧でスプレーした際に、本発明の吸着剤を含有したナノファイバーが形成される。

また、吸着剤が付着しにくいフィルタ基材（例えば、金属製のフィルタ基材等）を用いたケミカルフィルタの場合、本発明の吸着剤の付着は、接着剤を用いてフィルタ基材に担持させて行ってもよい。

なお、上記プリーツ構造のケミカルフィルタにおいて、本発明の吸着剤の付着は、例えば２枚の不織布製のフィルタ基材の間に、本発明の吸着剤の粉末やペレット化された吸着剤を、接着剤等を用いて挟み込むことにより行うこともできる。

上記他の工程としては、例えば、フィルタ基材を加工する工程（フィルタ基材加工工程）などが挙げられる。なお、上記フィルタ基材加工工程と上記吸着剤付着工程の順序は、特に限定されないが、作業性の観点から、フィルタ基材加工工程、吸着剤付着工程の順が好ましい。

上記フィルタ基材加工工程としては、例えば、上述したように、フィルタ基材にコルゲート加工を施す工程、ハニカム構造を形成する工程、フィルタ基材に細孔を設ける工程などが挙げられる。上記フィルタ基材加工工程は、１工程のみを行ってもよいし、同一又は異なる２以上の工程を行ってもよい。上記フィルタ基材加工工程を２工程以上行う場合も、その順序は特に限定されない。

また、本発明のケミカルフィルタは、抄紙法により製造されたケミカルフィルタであってもよい。上記抄紙法により製造されたケミカルフィルタは、例えば、繊維状基材及び本発明の吸着剤を少なくとも有するケミカルフィルタであって、上記繊維状基材を構成する繊維及び本発明の吸着剤を含有する懸濁液に凝集剤を加えることにより生成される物質（フロック）を湿式抄紙法でシート化した後、熱処理して得られる。

また、本発明のケミカルフィルタは、セラミック型のケミカルフィルタであってもよい。上記セラミック型のケミカルフィルタは、公知乃至慣用のセラミックス材料の加工方法により作製することができる。例えば、本発明の吸着剤を、セラミックス原料とともに成形及び焼成して製造することができる。具体的には、例えば、本発明の吸着剤、上記バインダ、造孔材、及び必要に応じて他のセラミックス原料を秤量及び混練を行って坏土を作製した後、この坏土をスクリュー式押出機等の押出機により押出加工し、成形体を作製する。得られた成形体を乾燥及び焼成して、多孔質のセラミック型のケミカルフィルタが得られる。上記セラミック型のケミカルフィルタは、特に限定されないが、ハニカム構造であるセラミック型のケミカルフィルタが好ましい。上記セラミック型のケミカルフィルタは、適宜、端面をダイヤモンドカッター、ダイヤモンドソー等の研削工具で、所定の長さに加工することもできる。

本発明のケミカルフィルタは、上記の中でも、表面に本発明の吸着剤が無機バインダにより付着された波形シートが、薄板シートを介して複数個積層されたハニカム構造を有するケミカルフィルタが特に好ましい。

特に限定されないが、本発明のケミカルフィルタにおいて、酸性物質の添着剤が添着されている吸着剤を備えていないことが好ましい。即ち、本発明のケミカルフィルタには、酸性物質の添着剤が添着されている吸着剤を備えたものが除かれることが好ましい。

（枠入れ）
本発明のケミカルフィルタは、枠入れされた状態のケミカルフィルタ（枠入れされたケミカルフィルタ）として使用されることが好ましい。上記枠入れされたケミカルフィルタは、フィルタ基材に本発明の吸着剤が付着している本発明のケミカルフィルタ（濾材）を枠に入れて得られる。上記枠入れされたケミカルフィルタとしては、例えば、パネル型フィルタ、セル型フィルタ、配管用ケミカルフィルタなどが挙げられる。なお、上記濾材及び上記枠入れされたケミカルフィルタの両方が本発明のケミカルフィルタに相当する。

上記パネル型フィルタとしては、例えば、額縁のように、板状の濾材の縁を枠にはめ込んだケミカルフィルタが挙げられる。上記パネル型フィルタは、一般的に、板状の濾材の厚み方向にシラノール化合物を含む流体を通過させるように使用される。枠の形状は、特に限定されず、使用態様によって適宜選択することができる。上記枠の形状としては、例えば、多角形状（例えば、三角形状、四角形状、六角形状、額縁形状等）、円形状、楕円形状、多角形の一部又は全部の角が丸められた形状、これらの形状を組み合わせた形状などが挙げられる。また、上記板状の濾材は、１枚のみを用いてもよいし、複数の濾材を重ねたものを用いてもよい。

上記セル型フィルタとしては、例えば、六面体形状（立方体、直方体等）等のセルの内部に、シラノール化合物を含む流体が濾材を通過するように濾材が配置されたフィルタが挙げられる。上記セル型フィルタとしては、例えば、濾材が、連続したＶ字型となるように一連の折り曲げ部を有し、該折り曲げ部が通気方向と対向するように配置されているケミカルフィルタが挙げられる。なお、上記セル型フィルタは、上記の各折り曲げ部が切断された状態、即ち複数の濾材がＶ字構造となるように、屏風状に配置したケミカルフィルタであってもよい。なお、濾材をＶ字構造となるように配置したセル型フィルタでは、シラノール化合物を含む流体が、Ｖ字構造となるように配置されている濾材の厚み方向に通過するように配置されている。

上記配管用ケミカルフィルタとしては、例えば、筒状（例えば、円筒状、角筒状等）等の配管の内部の一部に濾材が詰められたケミカルフィルタが挙げられる。なお、濾材が詰められている部分においては、シラノール化合物を含む流体全てが濾材を通過するように、筒状の配管の断面の全面に濾材が詰められていることが好ましい。上記配管用ケミカルフィルタは、圧力配管に好ましく用いることができる。

本発明のケミカルフィルタの使用方法としては、例えば、通気ファンなどの動力を用いて、ケミカルフィルタを備えた装置の内部へ、除去対象の物質を含む空気を強制的に導入し、その除去対象の物質を除去する通気法の他に、ケミカルフィルタを備えた装置の内部へ動力を用いて空気を導入するのではなく、自然拡散や自然対流のみの接触で除去対象の物質の除去を行う静置法が挙げられる。即ち、本発明のケミカルフィルタは、通気法あるいは静置法のいずれでも使用することができる。上記通気法としては、例えば、通気ファン（例えば、空気を取り込む装置、空気を排出する装置など）と本発明のケミカルフィルタとが一体なったユニット（「ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）」と称する場合がある）を用いた方法が挙げられる。また、上記ＦＦＵは、天井やクリーンブースに取りつけたり、ダクトの途中に設けたりすることができる。

（本発明のケミカルフィルタの使用環境）
本発明のケミカルフィルタは、ケミカルフィルタが使用できる様々な環境において使用することができる。例えば、本発明のケミカルフィルタは、活性炭が使用できない高温環境下や、様々な濃度環境下、湿度環境下等の環境下でも使用することができる。

本発明のケミカルフィルタは、幅広い温度環境下（例えば、０〜５００℃の環境下）で使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、高温環境下では活性炭が徐々に酸化するため、賦活が進行し細孔が広がることで、除去性能が低下するため、使用することができない。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、吸着剤として活性炭を用いることを必須としないため、高温環境下を含む広い温度環境下で使用することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される環境の温度は、特に限定されないが、１０〜３００℃が好ましく、より好ましくは１５〜１００℃、さらに好ましくは１５〜５０℃である。

さらに、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、物理吸着によりシラノール化合物を除去するため、高温環境下では、シラノール化合物の分子運動が活発化するためと推測されるが、シラノール化合物の除去能が低下する傾向がある。これに対し、本発明の吸着剤は、主に化学吸着によりシラノール化合物を除去するため、高温環境下であっても効率的にシラノール化合物を除去することができる。

本発明のケミカルフィルタは、結露しない範囲内で幅広い湿度環境下（例えば、相対湿度０〜９９％ＲＨの環境下）で使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、例えば、相対湿度３３％ＲＨ以下ではＴＭＳの二量化が促進されることが知られている（例えば、特開２０１２−３０１６３号公報）。但し、実際にケミカルフィルタが使用される環境下では流体中のＴＭＳの濃度が薄く、その場合は二量化が起こりにくい。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、シラノール化合物を二量化させずに除去可能であるため、幅広い湿度環境下において効率的にシラノール化合物を除去することができる。このため、本発明のケミカルフィルタは、ドライエア中のシラノール化合物も効率的に除去することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される相対湿度は、特に限定されないが、１０〜９５％ＲＨが好ましく、より好ましくは３０〜９０％ＲＨ、さらに好ましくは３５〜７０％ＲＨである。

また、水混合物のｐＨが７以下の無機シリカ系多孔質材料としてｐＨが７以下のゼオライトを用いる場合、当該ゼオライト中の水素イオン量が多くその他の陽イオン量が比較的少なくなっており、ゼオライトの疎水性が比較的高いため、高湿度環境下であっても流体中の水分を吸着しにくく、湿度に対する影響を受けにくい。このため、高湿環境下であっても効率的にシラノール化合物を除去することができる。

本発明のケミカルフィルタは、幅広い圧力環境下（例えば、１０^-11〜１００ＭＰａの環境下）で使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、高圧環境下では、除去対象物質の濃度が高くなるため除去能が高くなるが、常圧に戻した際に、圧力により過剰に付着していた物質が脱離する傾向がある。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、シラノール化合物を強固に吸着して除去するため、高圧環境下で使用した後常圧に戻した際にも脱離することがない。このため、本発明のケミカルフィルタは、高圧環境下を含む広い圧力環境下で使用することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される環境の圧力は、特に限定されないが、１０^-7〜１ＭＰａが好ましく、より好ましくは１０^-4〜１ＭＰａ、さらに好ましくは０．０５〜１ＭＰａである。このため、本発明のケミカルフィルタは、圧力配管内でも好ましく使用できる。

本発明のケミカルフィルタは、幅広い範囲のシラノール化合物の濃度環境下（例えば、０．００１ｐｐｂ〜１０ｐｐｍ）でも好ましく使用することができる。例えば、上記特許文献２には、吸着剤に酸性物質の添着剤を添着したものを用いたケミカルフィルタが開示されており、酸性物質の添着剤によってシラノール化合物を二量化し、二量化されたものを吸着剤が除去している。但し、実際にケミカルフィルタが使用される環境下では空気中のＴＭＳの濃度が薄く、その場合は二量化が起こりにくい。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、シラノール化合物を二量化させずに除去可能であるため、流体中のシラノール化合物の濃度が極めて低い環境下（例えば、１桁ｐｐｂ以下）でもシラノール化合物を高効率に除去することができる。特に、本発明のケミカルフィルタは、流体中（特に、空気中）のシラノール化合物の濃度が１００ｐｐｂ以下（好ましくは、５０ｐｐｂ以下、より好ましくは１０ｐｐｂ以下）の極めて低濃度の環境下で好ましく使用することができる。なお、特に限定されないが、上記流体中のシラノール化合物の濃度は、０．００１ｐｐｂ以上であることが好ましい。

なお、本発明のケミカルフィルタを流体中のシラノール化合物の濃度が極めて低い環境下で使用する場合、当該環境の温度は、特に限定されないが、０〜５００℃が好ましく、より好ましくは１５〜５０℃である。

本発明のケミカルフィルタは、様々な風速の環境下（例えば、ろ過風速が０〜５ｍ／ｓ）で使用できる。特に、高風速環境下（例えば、ろ過風速が１〜５ｍ／ｓの環境下）でも使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、通過する空気の風速が速いほど除去能が低下する傾向がある。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、高風速環境下であってもシラノール化合物を効率的に除去することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される環境の風速は、特に限定されないが、ろ過風速が０〜５ｍ／ｓが好ましく、より好ましくはろ過風速が０〜３ｍ／ｓ、さらに好ましくはろ過風速が０〜１ｍ／ｓである。

また、本発明のケミカルフィルタは、シラノール化合物以外のガスの含有量が低い環境下（低ガス環境下）、空気の濃度が薄い環境下（例えば、真空環境下）であっても使用することができる。また、本発明のケミカルフィルタは吸着剤として活性炭を用いることを必須としないため、難燃性が求められる環境下において好ましく使用することができる。

本発明のケミカルフィルタは、シラノール化合物除去用のケミカルフィルタである。上記シラノール化合物は、Ｒ_4-nＳｉ（ＯＨ）_nで表されるように、シラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）を少なくとも有する化合物である。上記ｎは、１〜３の整数である。上記Ｒは、水素原子；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；置換基を有していてもよい炭化水素基（好ましくはアルキル基、より好ましくは炭素数１〜３のアルキル基）などが挙げられる。なお、Ｒが複数ある場合、複数のＲのうちの２以上が同一であってもよいし、それぞれが異なっていてもよい。また、上記シラノール化合物は、揮発性を有するものが好ましい。上記シラノール化合物としては、特に、トリメチルシラノール（ＴＭＳ）が好ましい。

本発明のケミカルフィルタは、吸着剤として、水混合物のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を用いている。これにより、本発明のケミカルフィルタにおいて、固体酸として作用する無機シリカ系多孔質材料にはシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）が存在するため、該シラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）と流体中（特に、空気中）のシラノール化合物とが脱水縮合することによってＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が形成されることによるものと推測されるが、主に化学吸着によりシラノール化合物を強固に吸着し、一旦吸着したシラノール化合物は脱離しにくくなっている。また、形成された上記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合は、中和反応によって形成されるイオン結合や活性炭を用いた物理吸着の場合に比べて結合力が顕著に強力である。なお、本発明のケミカルフィルタは、主に化学吸着によりシラノール化合物を除去するものと推測されるが、一部物理吸着により除去することを除外するものではない。

なお、上記特許文献２のケミカルフィルタは、吸着剤に酸性物質の添着剤を添着することが開示されている。しかしながら、酸性物質の添着剤はプロトン酸であり、その機能はシラノール化合物を二量化するものであり、この二量化した化合物を吸着する機能は、酸性物質の添着剤ではなく吸着剤が担っている。このように、酸性物質と一概に言ってみても、硫酸などの一般的な低分子のプロトン酸と、シラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）を有する固体酸とは性質は全く異なっている。

上述のように、本発明のケミカルフィルタは、水混合物のｐＨが７以下の無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いることにより、主に化学吸着によってシラノール化合物を除去する。このため、活性炭等の吸着剤を用いた物理吸着とは異なり、一旦吸着したシラノール化合物を脱離しない。従って、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタよりも吸着容量が推定しやすく、寿命分析が比較的容易である。また、上述のように、高圧から常圧に戻した際も脱離しにくいため、圧力配管用としても有用である。

さらに、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、物理吸着によりシラノール化合物を除去するため、流体中のシラノール化合物以外にＶＯＣが存在する場合、シラノール化合物の除去は上記ＶＯＣの除去と競合になる。このため、シラノール化合物の除去能は低下する。これに対し、本発明の吸着剤は、上述のように、主に無機シリカ系多孔質材料中のシラノール基によってシラノール化合物を除去するため、上記ＶＯＣの除去と競合にはならず、シラノール化合物を効率的に除去することができる。

［流体浄化方法］
さらに、本発明のケミカルフィルタを用いて流体中のシラノール化合物を除去することによって、流体を浄化することができる。このように、本発明のケミカルフィルタを用いて流体中のシラノール化合物を除去して流体を浄化する方法を、「本発明の流体浄化方法」と称する場合がある。このため、本発明のケミカルフィルタは、流体中（例えば、空気中）のシラノール化合物を除去するため適宜な場所で用いることができる。例えば、本発明のケミカルフィルタは、クリーンルーム内のケミカルフィルタ（特に、露光装置の内部ケミカルフィルタ、塗布現像装置の内部ケミカルフィルタ、半導体チップの切削加工工程周辺のケミカルフィルタ等の半導体製造工程周辺のケミカルフィルタ）、液晶ディスプレイの製造工程周辺のケミカルフィルタ、下水処理場のケミカルフィルタ、埋め立て地のケミカルフィルタなど、シラノール化合物の除去が求められている用途として、特に好ましく用いることができる。

上記クリーンルーム（例えば、ガス状汚染物質が制御されたクリーンルーム、特に、半導体の製造工場のクリーンルームなど）では、シラノール化合物等の様々なガス状有機化合物が存在している。シラノール化合物は、半導体のシリコンウエハ表面や液晶ガラス基板表面に吸着し、これら製品に不具合を生じさせることがある。また、上記下水処理場において、消化槽から発生する消化ガスには、シャンプーや化粧品に含まれるシリコーンオイルに起因する微量のシラノール化合物が含まれている。さらに、上記埋め立て地においては、埋め立てに使用する泥（活性汚泥など）中のバイオガスに含まれるシロキサン化合物やシラノール化合物が問題となることがあった。従って、本発明のケミカルフィルタは、このような用途の流体浄化（特に、空気浄化）に特に好ましく使用することができる。

また、ガスセンサ、反応触媒等のシラノール化合物による被毒の回避が求められる用途にも好ましく使用することができる。その他にも、各種分析装置の周辺、ガス供給ライン、細胞再生加工が行われる周辺、微細孔加工が行われる周辺、原子力プラント等にも用いることができる。また、シラノール化合物は、燃料電池の起電力を低下させるおそれがあるため、燃料電池の製造工程等でも好ましく用いることができる。さらに、シラノール化合物は、ガスタービン、ボイラーのバーナーや、熱交換器等に堆積して効率を低下させたり、不調や故障の発生要因となるおそれがあるため、このような場所で用いることもできる。

上記クリーンルーム内のケミカルフィルタとしては、中でも、半導体製造プロセスの露光工程で用いる露光装置の内部用のケミカルフィルタ、塗布現像装置の内部用のケミカルフィルタであることが好ましい。半導体製造プロセスの露光工程で用いる露光装置の内部、あるいは塗布現像装置（コーターデベロッパー）その他において、ＴＭＳが発生することがあり、浮遊しているＴＭＳは分解され、その分解されたものはレンズ等に結合して曇りの原因となり、露光障害等を引き起こすおそれがある。また、本発明のケミカルフィルタを上記露光装置の内部や、塗布現像装置に用いることで、本発明の露光装置、あるいは本発明の塗布現像装置とすることができる。

［露光装置、塗布現像装置］
本発明の露光装置は、本発明のケミカルフィルタを備えている。上記露光装置は、本発明のケミカルフィルタを有する露光装置であれば特に限定されない。また、本発明の塗布現像装置は、本発明のケミカルフィルタを備えている。上記塗布現像装置は、本発明のケミカルフィルタを有する塗布現像装置であれば特に限定されない。本発明の露光装置及び本発明の塗布現像装置によれば、内部ケミカルフィルタとして、水混合物のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いた本発明のケミカルフィルタが用いられているため、活性炭を吸着剤とする従来のケミカルフィルタを用いた露光装置及び塗布現像装置と比較して、流体中（特に、空気中）のＴＭＳ等のシラノール化合物を効率よく除去できる。特に、シラノール化合物の除去効率は短時間で低下することはなく、活性炭のようにＴＭＳを放出してマイナス効率（フィルタ上流よりも下流側の方が高濃度）になることがない。また、シラノール化合物を二量化せずに吸着できるので、流体中（特に、空気中）のシラノール化合物が低濃度であっても効率よく除去できる。そのため、流体中（特に、空気中）のシラノール化合物に起因する露光障害等を顕著に抑制できる。

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、それらに何ら制限されるものではない。なお、「ｐｐｂ」は、特に断りのない限り、重量基準である。

実施例１
図１に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。実施例１では、２本のアクリル製の円筒状の試験カラム（内径５０ｍｍ、長さ３０ｃｍ）１を直列につないだものを６系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ２を取り付け、カラムの下流側に、流量計３、流量調整バルブ４、ポンプ５をこの順に取り付けた。直列につないだ２本のカラムの間に不織布６を挟み、不織布６上に試験サンプル（吸着剤）７を５ｍｍ厚で敷き、試験サンプルのろ過風速が５ｃｍ／ｓとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度２３℃、湿度５０％に調整した空気に、ＴＭＳ３ｐｐｂ、ＶＯＣ２５０ｐｐｂを混ぜて使用した。上記通気試験装置の概略断面図（１系列分）を図２に示す。
試験サンプル（吸着剤）として、表１に示す水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが異なる複数のゼオライト（合成ゼオライト）（平均粒子径：３〜２０μｍ）、表２に示す水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが異なる複数のシリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土、ヒュームドシリカ、及びタルク（平均粒子径：５〜３０μｍ）を用いた。なお、ヒュームドシリカは、ペレット状に加工したものを用いた。試験サンプル６つごとに除去効率の測定を行い、測定を行う６つの試験サンプルをそれぞれ、６系列並列に配置したそれぞれのカラム１に用いた。
通気試験開始後３日目に、カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をＡＴＤ（加熱脱着装置）−ＧＣ／ＭＳによるガス分析に付し、ＴＭＳのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のＴＭＳのガス濃度からＴＭＳの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの水混合物のｐＨと除去効率の関係のグラフを作成した。
除去効率（％）＝｛（上流側のガス濃度−下流側のガス濃度）／上流側のガス濃度｝×１００
結果を図３（ゼオライト）、図４（シリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土、ヒュームドシリカ、タルク）に示す。図４中、四角印（□）はシリカゲルのデータ、三角印（△）は酸性白土のデータ、丸印（○）は活性白土のデータ、バツ印（×）は珪藻土のデータ、菱形印（◇）はヒュームドシリカのデータ、アスタリスク印（＊）はタルクのデータをそれぞれ示す。グラフの横軸は試験サンプルの水混合物のｐＨ、縦軸は除去効率（％）である。

図３に示されるように、水混合物のｐＨが７以下のゼオライトは、水混合物のｐＨが７を超えるゼオライトに比べて、ＴＭＳの除去効率が著しく大きい。また、水混合物のｐＨが低いゼオライトほどＴＭＳの除去効率が高い傾向にある。図４に示されるように、ｐＨが低い無機シリカ系多孔質材料ほどＴＭＳの除去効率が高い傾向にある。

実施例２
カラムに流すエアとして、恒温恒湿槽を用いて温度２３℃、湿度５０％に調整した空気に、ＴＭＳ７ｐｐｂ、ＶＯＣ２００ｐｐｂを混ぜたものを使用し、試験サンプルのろ過風速が３ｃｍ／ｓとなるように流量を調整したエアを流したこと以外は、実施例１と同様に、図１に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。
試験サンプル（吸着剤）として、表１及び表２に示す中でも、特定のゼオライト、シリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土をそれぞれ用いた。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をＡＴＤ（加熱脱着装置）−ＧＣ／ＭＳによるガス分析に付し、ＴＭＳのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のＴＭＳのガス濃度からＴＭＳの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率（％）＝｛（上流側のガス濃度−下流側のガス濃度）／上流側のガス濃度｝×１００
結果を図５（ゼオライト）、図６（シリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土）に示す。図５中、バツ印（×）はゼオライトＡのデータ、菱形印（◇）はゼオライトＢのデータ、アスタリスク印（＊）はゼオライトＣのデータ、三角印（△）はゼオライトＤのデータ、四角印（□）はゼオライトＧのデータをそれぞれ示す。図６中、菱形印（◇）はシリカゲルＡのデータ、四角印（□）はシリカゲルＣのデータ、三角印（△）は酸性白土Ａのデータ、バツ印（×）は酸性白土Ｂのデータ、アスタリスク印（＊）は活性白土Ｂのデータ、丸印（○）は珪藻土Ａのデータをそれぞれ示す。また、図５及び図６中、グラフの横軸は経過日数（日）、縦軸は除去効率（％）である。

図５に示されるように、水混合物のｐＨが７以下のゼオライト（ゼオライトＡ、ゼオライトＢ、ゼオライトＣ、ゼオライトＤ）は、水混合物のｐＨが７を超えるゼオライト（ゼオライトＧ）に比べて、日数が経過してもＴＭＳの除去効率が著しく大きい。また、図６に示されるように、水混合物のｐＨが７以下のシリカゲル（シリカゲルＡ）、酸性白土（酸性白土Ａ）、活性白土（活性白土Ｂ）、珪藻土（珪藻土Ａ）は、水混合物のｐＨが７を超えるシリカゲル（シリカゲルＣ）、酸性白土（酸性白土Ｂ）に比べて、日数が経過してもＴＭＳの除去効率が大きい。

実施例３
実施例２の通気試験の終了後のゼオライトＡを３０ｍｌのアセトン溶媒に入れ、２時間振とうした。その後、上澄み液をＧＣ−ＦＩＤ分析に付した。ＴＭＳのＧＣ−ＦＩＤで測定した面積値を表３に示した。なお、比較対象として、ヤシ殻活性炭（フタムラ化学（株）製、商品名「太閤ＣＢ」）を吸着剤として、実施例２と同様の通気試験を行った後、上記試験サンプルと同様にＴＭＳのＧＣ−ＦＩＤで測定した面積値を表３に示した。

表３に示されるように、ヤシ殻活性炭の場合は、吸着されたＴＭＳはアセトン抽出により脱離するが、ゼオライトＡの場合は、吸着されたＴＭＳはアセトン抽出によって脱離しない。このことから、ＴＭＳは水混合物のｐＨが７以下のゼオライトに、活性炭と比較して極めて強い力で吸着していることが分かる。

実施例４
ガラスクロス（フィルタ基材）を波型に成形した後、シート状のガラスクロスを介して積層し（接着剤で固定）、この積層体を、ゼオライトＡと無機バインダ（コロイダルシリカ、日産化学工業（株）製、商品名「スノーテックスＯ」）と水を含む懸濁液中に浸漬した後、懸濁液から取り出し、乾燥して、ハニカム構造のフィルタ構造体Ａを作製した。フィルタ構造体Ａの通気孔（通気路）の断面は波形であり、該波形の底辺の長さは１〜５ｍｍ、高さは１〜５ｍｍである。上記フィルタ構造体Ａを粉砕したものを純水に浸漬して浸漬液（フィルタ構造体Ａの割合：５ｗｔ％）を作製し、当該浸漬液のｐＨを測定したところ、４．８１であった。なお、比較材料として、ヤシ殻活性炭（フタムラ化学（株）製、商品名「太閤ＣＢ」）を同様にハニカム構造化したフィルタ構造体Ｂを用いた。
図７に示すような通気試験装置を用いて、フィルタ構造体のガス除去効率を測定した。
すなわち、アクリル製の四角筒状の試験カラム（１９ｍｍ×１９ｍｍ×長さ２０ｃｍ）８を２本並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ２を取り付け、カラムの下流側に、流量計３、流量調整バルブ４、ポンプ５をこの順に取り付けた。カラムの中にフィルタ構造体（長さ８０ｍｍ）９を入れた。フィルタ構造体のろ過風速が０．５ｍ／ｓとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度２３℃、湿度５０％に調整した空気に、ＴＭＳ７ｐｐｂ、ＶＯＣ２５０ｐｐｂを混ぜて使用した。
フィルタ構造体として、上記で作製したフィルタ構造体Ａ、フィルタ構造体Ｂを用いた。上記の２つのフィルタ構造体を、２本並列に配置したそれぞれのカラム８に用いた。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をＡＴＤ（加熱脱着装置）−ＧＣ／ＭＳによるガス分析に付し、ＴＭＳのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のＴＭＳのガス濃度からＴＭＳの除去効率を下記式で算出し、時間変化のグラフを作成した。
除去効率（％）＝｛（上流側のガス濃度−下流側のガス濃度）／上流側のガス濃度｝×１００
結果を図８に示す。図中、三角印（△）はフィルタ構造体Ａのデータを示し、菱形印（◇）はフィルタ構造体Ｂのデータを示す。グラフの横軸は経過日数（日）、縦軸は除去効率（％）である。

図８に示されるように、ゼオライトＡを用いたフィルタ構造体Ａは活性炭を用いたフィルタ構造体Ｂに比べて、ＴＭＳの除去効率の経日による低下率が極めて小さい。活性炭の場合は、日数がある程度経過すると、除去効率がマイナスとなる。すなわち、一旦吸着されたＴＭＳが脱離して、放出されるようになる。これに対し、フィルタ構造体Ａの場合は、４０日を過ぎても除去効率がマイナスにならない。

実施例５
無機シリカ系多孔質材料としてゼオライトＡを６０重量部、バインダとして粘土であるカオリン石２５重量部とコロイダルシリカ１５重量部を混合し、純水を加えて粘土状の試料を作製した。この粘土状の試料を網目に通して糸状にし、オーブンで十分に乾燥した後乳鉢で粉砕し、ふるいで粒径２００〜５００μｍのものを採取して、ペレット化された吸着剤（ペレット）を得た。なお、上記コロイダルシリカとして、ｐＨの異なる３つのコロイダルシリカをそれぞれ用いて、３種類のペレット（ペレットＡ〜Ｃ）を作製した。
上記で得られた、表４に示すペレットＡ〜Ｃを試験サンプルとして用いたこと以外は、実施例２と同様にして、図１に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をＡＴＤ（加熱脱着装置）−ＧＣ／ＭＳによるガス分析に付し、ＴＭＳのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のＴＭＳのガス濃度からＴＭＳの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率（％）＝｛（上流側のガス濃度−下流側のガス濃度）／上流側のガス濃度｝×１００
結果を図９に示す。図９中、菱形印（◇）はペレットＡのデータ、四角印（□）はペレットＢのデータ、三角印（△）はペレットＣのデータをそれぞれ示す。また、図９中、グラフの横軸は経過日数（日）、縦軸は除去効率（％）である。

図９に示されるように、水混合物のｐＨが７以下のゼオライト（ゼオライトＡ）をペレット化された吸着剤は、バインダの水混合物のｐＨの値にかかわらず、日数が経過してもＴＭＳの除去効率が大きい。また、中でも、水混合物のｐＨが低いバインダを用いて作製したペレットの方が、ＴＭＳの除去効率が高い傾向にある。

実施例６
合成ゼオライトであるゼオライトＡと天然ゼオライトとを混合したもの（混合ゼオライト）を試験サンプルとして用いたこと以外は、実施例２と同様にして、図１に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。なお、試験サンプルとする混合ゼオライトとして、混合ゼオライトＡ（混合割合：ゼオライトＡ１０重量％、天然ゼオライト９０重量％）、及び混合ゼオライトＢ（混合割合：ゼオライトＡ１５重量％、天然ゼオライト８５重量％）を用いた。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をＡＴＤ（加熱脱着装置）−ＧＣ／ＭＳによるガス分析に付し、ＴＭＳのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のＴＭＳのガス濃度からＴＭＳの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率（％）＝｛（上流側のガス濃度−下流側のガス濃度）／上流側のガス濃度｝×１００
結果を表５及び図１０に示す。図１０中、三角印（△）は混合ゼオライトＡのデータ、四角印（□）は混合ゼオライトＢのデータをそれぞれ示す。また、図１０中、グラフの横軸は経過日数（日）、縦軸は除去効率（％）である。

図１０に示されるように、吸着剤中の合成ゼオライトの含有量が高いほどＴＭＳの除去効率が高い傾向にある。

実施例７
図１に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。なお、実施例７では、２本のアクリル製の円筒状の試験カラム（内径１９ｍｍ、長さ３０ｃｍ）１を直列につないだものを６系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ２を取り付け、カラムの下流側に、流量計３、流量調整バルブ４、ポンプ５をこの順に取り付けた。直列につないだ２本のカラムの間に不織布６を挟み、不織布６上に試験サンプル（吸着剤）７を１ｃｍ厚（２．８ｃｃ）で敷き、試験サンプルの面風速が５８．８ｃｍ／ｓとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度２３℃、湿度５０％に調整した空気に、ＴＭＳ９ｐｐｂを混ぜて使用した。
試験サンプル（吸着剤）として、下記のサンプルＡ〜Ｃをそれぞれ用いた。
Ａ：硫酸水素カリウムを添着した活性炭（添着剤の活性炭に対する添着量：６重量％）
Ｂ：ゼオライトＤの造粒品（水混合物のｐＨ：６．０４）
Ｃ：未添着の活性炭
上記サンプルＡ〜Ｃの粒径は６００μｍ付近である。また、上記サンプルＢは、表１のゼオライトＤを６０重量部、バインダとして粘土であるカオリン石２５重量部とコロイダルシリカ１５重量部を混合し、純水を加えて粘土状の試料を作製し、この粘土状の試料を網目に通して糸状にし、オーブンで十分に乾燥した後乳鉢で粉砕し、ふるいで粒径６００μｍ付近のものを採取して作製した。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をＡＴＤ（加熱脱着装置）−ＧＣ／ＭＳによるガス分析に付し、ＴＭＳのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のＴＭＳのガス濃度からＴＭＳの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率（％）＝｛（上流側のガス濃度−下流側のガス濃度）／上流側のガス濃度｝×１００
結果を表６及び図１１に示す。図１１中、菱形印（◇）はサンプルＡのデータ、四角印（□）はサンプルＢのデータ、三角印（△）はサンプルＣのデータをそれぞれ示す。また、図１１中、グラフの横軸は経過日数（日）、縦軸は除去効率（％）である。

表６及び図１１に示されるように、サンプルＢ、即ち水混合物のｐＨが７以下のゼオライト（ゼオライトＤ）の造粒品は、日数が経過してもＴＭＳの除去効率が低下せず極めて大きい。これに対して、サンプルＡ、即ち硫酸水素カリウムを添着した活性炭は日数が経過するに連れて徐々にＴＭＳの除去効率が低下し、２２日経過後で３０％まで低下する。なお、サンプルＣ、即ち未添着の活性炭の場合は、日数がある程度経過すると、除去効率がマイナスとなり、一旦吸着されたＴＭＳが脱離して、放出されるようになる。このように、空気中のシラノール化合物の濃度が一桁ｐｐｂである、９ｐｐｂもの極めて低い濃度環境下では、水混合物のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を用いた本発明の吸着剤は、酸性物質の添着剤が添着された多孔質体に比べてシラノール化合物をより効率的に除去できるという顕著な効果を奏することが明確に示されている。

実施例８
上記実施例７における１８日経過後のサンプルＡ〜Ｃをそれぞれ吸着剤全体の１％分（約０．０２ｇ）を採取した。採取したサンプルに１ｍｌのアセトンを加え、超音波洗浄機内で超音波を２０分間当てて抽出した。その後、抽出溶液をＧＣ／ＭＳで測定した。検出したＴＭＳ及びヘキサメチルジシロキサン（ＴＭＳの二量体、「ＨＭＤＳＯ」と称する場合がある）の面積値（抽出量）を表７及び図１２にそれぞれ示した。

表７及び図１２に示されるように、サンプルＡ及びＣ、即ち活性炭を用いた場合は、吸着されたＴＭＳはアセトン抽出により多量に溶出するが、サンプルＢの場合は、吸着されたＴＭＳはアセトン抽出によってほとんど溶出しない。このことから、ＴＭＳは水混合物のｐＨが７以下のゼオライトに、活性炭と比較して極めて強い力で吸着していることが分かる。また、活性炭を用いたサンプルＡ及びＣは主に物理吸着によりＴＭＳを除去し、これに対してサンプルＢは主に化学吸着によりＴＭＳを除去したものと考えられる。また、酸性物質が添着された活性炭であるサンプルＡは、無添着の活性炭であるサンプルＣに比べてＨＭＤＳＯの抽出量が多い。これは、酸性物質が添着された活性炭は無添着の活性炭に比べてＴＭＳからＨＭＤＳＯへの変換効率が高いと考えられる。このことから、酸性物質の添着剤はＴＭＳからＨＭＤＳＯへ効率的に変換する触媒作用を有していることが分かる。

実施例９
図１に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。なお、実施例９では、２本のアクリル製の円筒状の試験カラム（内径１９ｍｍ、長さ３０ｃｍ）１を直列につないだものを６系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ２を取り付け、カラムの下流側に、流量計３、流量調整バルブ４、ポンプ５をこの順に取り付けた。直列につないだ２本のカラムの間に不織布６を挟み、不織布６上に試験サンプル（吸着剤）７を１ｃｍ厚（２．８ｃｃ）で敷き、試験サンプルのろ過風速が５８．８ｃｍ／ｓとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度２３℃、湿度５０％に調整した空気に、ＴＭＳ９ｐｐｂを混ぜて使用した。
試験サンプル（吸着剤）として、下記のサンプルＡ〜Ｅをそれぞれ用いた。
Ａ：硫酸水素カリウムを添着した活性炭（添着剤の活性炭に対する添着量：６重量％）
Ｂ：ゼオライトＤの造粒品（水混合物のｐＨ：６．０４）
Ｃ：未添着の活性炭（水混合物のｐＨ：１０．５７）
Ｄ：未添着の活性炭（水混合物のｐＨ：４．４８）
Ｅ：ゼオライトＬの造粒品（水混合物のｐＨ：９．４７）
上記サンプルＡ〜Ｅの粒径は６００μｍ付近である。また、上記サンプルＢ及びＥは、表１のゼオライトＤ又はゼオライトＬを６０重量部、バインダとして粘土であるカオリン石２５重量部とコロイダルシリカ１５重量部を混合し、純水を加えて粘土状の試料を作製し、この粘土状の試料を網目に通して糸状にし、オーブンで十分に乾燥した後乳鉢で粉砕し、ふるいで粒径６００μｍ付近のものを採取して作製した。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をＡＴＤ（加熱脱着装置）−ＧＣ／ＭＳによるガス分析に付し、ＴＭＳのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のＴＭＳのガス濃度からＴＭＳの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率（％）＝｛（上流側のガス濃度−下流側のガス濃度）／上流側のガス濃度｝×１００
結果を図１３に示す。図１３中、菱形印（◇）はサンプルＡのデータ、アスタリスク印（＊）はサンプルＢのデータ、丸印（○）はサンプルＣのデータ、四角印（□）はサンプルＤのデータ、三角印（△）はサンプルＥのデータをそれぞれ示す。また、図１３中、グラフの横軸は経過日数（日）、縦軸は除去効率（％）である。

図１３に示されるように、サンプルＢ、即ち水混合物のｐＨが７以下のゼオライト（ゼオライトＤ）の造粒品は、日数が経過してもＴＭＳの除去効率が低下せず極めて大きい。これに対して、サンプルＡ、Ｃ〜Ｅは、日数が経過するに連れて徐々にＴＭＳの除去効率が低下し、特に、吸着剤として活性炭を用いているサンプルＡ、Ｃ、及びＥは最終的に除去効率がマイナスとなり、一旦吸着されたＴＭＳが脱離して、放出されるようになる。なお、この現象は、ｐＨにかかわらず活性炭であれば起こることが明確に示されている。

実施例１０
上記実施例９における２５日経過後のサンプルＡ〜Ｃ、及びＴＭＳ通気試験が終了した時点のサンプルＤをそれぞれ吸着剤全体の１％分（約０．０２ｇ）を採取した。採取したサンプルに１ｍｌのアセトンを加え、超音波洗浄機内で超音波を２０分間当てて抽出した。その後、抽出溶液をＧＣ／ＭＳで測定した。検出したＴＭＳ及びＨＭＤＳＯの面積値（抽出量）を表９にそれぞれ示した。

表８に示されるように、サンプルＡ、Ｃ、及びＤ、即ち活性炭を用いた場合は、吸着されたＴＭＳはアセトン抽出により比較的多量に溶出するが、サンプルＢの場合は、吸着されたＴＭＳはアセトン抽出によって溶出する量が比較的少ない。このことから、ＴＭＳは水混合物のｐＨが７以下のゼオライトに、活性炭と比較して極めて強い力で吸着していることが分かる。また、活性炭を用いたサンプルＡ、Ｃ、及びＤは、その水混合物のｐＨに依存せず、主に物理吸着によりＴＭＳを除去しているが脱離しやすく、これに対して水混合物のｐＨが７以下のゼオライトを用いたサンプルＢは主に化学吸着によりＴＭＳを除去し、シラノール化合物と強固に結合しているものと考えられる。

実施例９及び１０より、水混合物のｐＨが７以下のゼオライトは、酸性物質の添着剤が添着された活性炭を用いた場合、及び水混合物のｐＨにかかわらず未添着の活性炭を用いた場合に比べて、シラノール化合物をより効率的に除去できるという顕著な効果を奏することが明確に示されている。さらに、酸性物質の添着剤を添着したもの、水混合物のｐＨが７以下であるもの、水混合物のｐＨが７を超えるものにかかわらず、活性炭を吸着剤として用いた場合は一旦吸着したＴＭＳを脱離するため、活性炭と水混合物のｐＨが７以下のゼオライトとはシラノール化合物の除去において全く異なる作用を奏することが明確に示されている。

１カラム
２チューブ
３流量計
４流量調整バルブ
５ポンプ
６不織布
７試験サンプル（吸着剤）
８カラム
９フィルタ構造体

本発明のケミカルフィルタによれば、特に、ＴＭＳ等のシラノール化合物に対しては、一旦吸着したＴＭＳ等が再度脱離しないため、活性炭と比較して除去効果が長時間持続する。即ち、除去効率は短時間で低下することはなく、なだらかに下がり、活性炭のようにＴＭＳを放出してマイナス効果（フィルタ上流よりも下流側の方が高濃度となる現象）になることがない。このため、本発明のケミカルフィルタは、クリーンルーム内のケミカルフィルタ（特に、露光装置の内部ケミカルフィルタ、塗布現像装置の内部ケミカルフィルタ）、下水処理場のケミカルフィルタ、埋め立て地のケミカルフィルタなど、シラノール化合物の除去が求められている用途として、特に好ましく用いることができる。さらに、本発明のケミカルフィルタによれば、流体中のシラノール化合物を極めて効率よく除去することができるため、吸着剤の使用量をごく少量とすることができ、また、フィルタ基材の枚数も削減することができ、省エネルギー、低コスト、省スペースとすることができる。

Claims

純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記無機シリカ系多孔質材料が、ゼオライト、シリカゲル、シリカアルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、珪藻土、含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、活性白土、活性ベントナイト、メソポーラスシリカ、アルミノケイ酸塩、及びヒュームドシリカからなる群より選ばれた少なくとも１種あるいは２種以上の無機シリカ系多孔質材料である請求項１に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記吸着剤として、前記水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いた請求項１又は２に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記吸着剤中の合成ゼオライトの含有量が、吸着剤の総重量に対して、１０重量％以上である請求項１〜３の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトにおけるＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃の比（モル比）［ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃］が、４〜２０００である請求項１〜４の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトが、Ａ型、フェリエライト、ＭＣＭ−２２、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＳＡＰＯ−１１、モルデナイト、ベータ型、Ｘ型、Ｙ型、Ｌ型、チャバザイト、及びオフレタイトからなる群から選ばれた少なくとも１種の骨格構造を有する合成ゼオライトである請求項１〜５の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記ケミカルフィルタが、フィルタ基材に前記吸着剤がバインダにより付着されている請求項１〜６の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記バインダが、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下であるバインダである請求項７に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記バインダが、無機バインダである請求項７又は８に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記無機バインダが、コロイド状の無機酸化物粒子である請求項９に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記ケミカルフィルタの構造が、ハニカム構造、プリーツ構造、及び三次元網目構造からなる群より選ばれた少なくとも１種の構造を有する請求項１〜１０の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記ハニカム構造が、蜂の巣状の構造、又は、断面が格子状、円形状、波形状、多角形状、不定形状、若しくは全部あるいは一部に曲面を有する形状であって、流体が構造体の要素となるセルを通過する構造である請求項１１に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタが、ペレット化された前記吸着剤を含む請求項１〜６の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記ペレット化に、純水と混合させて得られる水混合物（含有割合：５ｗｔ％）のｐＨが７以下であるバインダを用いる請求項１３に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記ペレット化された吸着剤を含むフィルタの構造が、プリーツ構造、ペレット充填構造、及び三次元網目構造からなる群より選ばれた少なくとも１種の構造を有する請求項１３又は１４に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタが、抄紙法により製造された請求項１〜６の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタが、セラミック型である請求項１〜６の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタが、フィルタ基材に、バインダを用いずに前記吸着剤が付着されている請求項１〜６の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ。
請求項１〜１８の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを備えた露光装置。
請求項１〜１８の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを備えた塗布現像装置。
請求項１〜１８の何れか１項に記載のシラノール化合物除去用ケミカルフィルタを備えたガス状汚染物質が制御されたクリーンルーム。