JP2021053619A - Carbonyl sulfide decomposition device and carbonyl sulfide detection device - Google Patents

Carbonyl sulfide decomposition device and carbonyl sulfide detection device Download PDF

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Abstract

To provide a carbonyl sulfide detection device which can stably perform a catalyst reaction of carbonyl sulfide even under such an environment that a volatile component such as a fluorine-based coolant and a detergent used often in a semiconductor factory is present.SOLUTION: A carbonyl sulfide detection device 100 includes a carbonyl sulfide decomposition part 30 for subjecting carbonyl sulfide to catalytic reaction including at least hydrolysis, and a gas detection part 40 for detecting a component in detected gas G generated by catalyst reaction of the carbonyl sulfide by the carbonyl sulfide decomposition part 30. The carbonyl sulfide decomposition part 30 includes a catalyst part 31 having a catalyst 31b for subjecting the carbonyl sulfide to the catalyst reaction including at least the hydrolysis, and a heating mechanism 32 for causing the catalyst reaction. The catalyst 31b contains alkali earth metal silicate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、硫化カルボニル分解装置および硫化カルボニル検知装置に関し、特に、触媒により硫化カルボニルを触媒反応させる硫化カルボニル分解装置および硫化カルボニル検知装置に関する。 The present invention relates to a carbonyl sulfide decomposition device and a carbonyl sulfide detection device, and more particularly to a carbonyl sulfide decomposition device and a carbonyl sulfide detection device that catalytically react carbonyl sulfide with a catalyst.

硫化カルボニルは、半導体デバイスの微細加工におけるパターンエッチングされた構造の側壁上に保護膜が形成されることであるパッシベーションによるボーイングと呼ばれる形状異常を抑制する効果があるドライエッチングガスとして注目されている。一方で、硫化カルボニルは、毒性の観点から、許容濃度の規制が布かれている。米国では、ACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienists:アメリカ合衆国産業衛生専門官会議)において、硫化カルボニルの時間加重平均許容濃度(TLV−TWA)5ppmの規制が布かれている。 Carbonyl sulfide is attracting attention as a dry etching gas having an effect of suppressing a shape abnormality called boeing due to passivation, which is the formation of a protective film on the side wall of a pattern-etched structure in the microfabrication of a semiconductor device. On the other hand, the permissible concentration of carbonyl sulfide is regulated from the viewpoint of toxicity. In the United States, the ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) regulates a time-weighted average permissible concentration of carbonyl sulfide (TLV-TWA) of 5 ppm.

このことから、半導体デバイス製造工程からの漏洩を適切に検知する必要がある。 Therefore, it is necessary to appropriately detect leakage from the semiconductor device manufacturing process.

従来、触媒により硫化カルボニルを触媒反応させる硫化カルボニル検知装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a carbonyl sulfide detector for catalytically reacting carbonyl sulfide with a catalyst is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、硫化カルボニルの濃度を測定する硫化カルボニル測定装置(硫化カルボニル検知装置)が開示されている。この硫化カルボニル測定装置は、硫化カルボニルを触媒反応させるための触媒である活性アルミナと、硫化カルボニルを触媒反応させることにより発生した硫化水素の濃度を測定する電気化学式センサとを備えている。この硫化カルボニル測定装置は、硫化カルボニルの濃度を直接測定するのではなく、硫化カルボニルを触媒反応(加水分解)させて発生した硫化水素の濃度を、硫化カルボニルの濃度に換算して、硫化カルボニルの濃度を間接的に測定するように構成されている。 The above-mentioned Patent Document 1 discloses a carbonyl sulfide measuring device (carbonyl sulfide detecting device) for measuring the concentration of carbonyl sulfide. This carbonyl sulfide measuring device includes activated alumina, which is a catalyst for catalytically reacting carbonyl sulfide, and an electrochemical sensor that measures the concentration of hydrogen sulfide generated by catalytically reacting carbonyl sulfide. This carbonyl sulfide measuring device does not directly measure the concentration of carbonyl sulfide, but converts the concentration of hydrogen sulfide generated by catalytically reacting (hydrolyzing) carbonyl sulfide into the concentration of carbonyl sulfide to obtain carbonyl sulfide. It is configured to measure the concentration indirectly.

特開2017−3534号公報JP-A-2017-3534

ここで、上記特許文献1には明記されていないが、半導体工場では、フッ素系冷媒として、ガルデン、フロリナート、ノベックなどの揮発成分が良く利用されているとともに、洗浄剤として、アルコール類などの揮発成分が良く利用されている。このため、上記特許文献1に記載されたような硫化カルボニル測定装置を半導体工場において用いる場合、フッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下において、硫化カルボニルの触媒反応を安定して行う必要があるという問題点がある。 Here, although not specified in Patent Document 1, volatile components such as Garden, Fluorinert, and Novec are often used as fluorine-based refrigerants in semiconductor factories, and alcohols and the like are volatile as cleaning agents. Ingredients are often used. Therefore, when the carbonyl sulfide measuring device as described in Patent Document 1 is used in a semiconductor factory, the catalytic reaction of carbonyl sulfide is stable in an environment where volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent are present. There is a problem that it needs to be done.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、硫化カルボニルの触媒反応を安定して行うことが可能な硫化カルボニル分解装置および硫化カルボニル検知装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is an environment in which volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent, which are often used in semiconductor factories, are present. Also, it is an object of the present invention to provide a carbonyl sulfide decomposition device and a carbonyl sulfide detection device capable of stably performing a catalytic reaction of carbonyl sulfide.

上記目的を達成するために、鋭意検討した結果、本願発明者は、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒が、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分の被毒に強いという新たな知見を得た。すなわち、この発明の第1の局面による硫化カルボニル分解装置は、硫化カルボニルが少なくとも加水分解を含む触媒反応するための触媒を有する触媒部と、触媒反応を引き起こすための加熱機構と、を備え、触媒は、アルカリ土類金属シリケートを含む。 As a result of diligent studies to achieve the above object, the inventor of the present application found that the catalyst containing alkaline earth metal silicate is resistant to poisoning of volatile components such as fluorine-based refrigerants and cleaning agents often used in semiconductor factories. I got a new finding. That is, the carbonyl sulfide decomposition apparatus according to the first aspect of the present invention includes a catalyst portion having a catalyst for catalytic reaction of carbonyl sulfide including at least hydrolysis, and a heating mechanism for inducing a catalytic reaction. Includes alkaline earth metal silicates.

この発明の第1の局面による硫化カルボニル分解装置では、上記のように、触媒を、アルカリ土類金属シリケートを含むように構成する。これにより、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒により、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、フッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分による被毒を抑制しつつ、硫化カルボニルの触媒反応を引き起こすことができる。その結果、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、硫化カルボニルの触媒反応を安定して行うことが可能な硫化カルボニル分解装置を提供することができる。 In the carbonyl sulfide decomposition apparatus according to the first aspect of the present invention, the catalyst is configured to contain an alkaline earth metal silicate as described above. As a result, even in an environment where volatile components such as fluorine-based refrigerants and cleaning agents, which are often used in semiconductor factories, are present due to catalysts containing alkaline earth metal silicates, they are covered by volatile components such as fluorine-based refrigerants and cleaning agents. It can trigger a catalytic reaction of carbonyl sulfide while suppressing poisoning. As a result, it is possible to provide a carbonyl sulfide decomposition apparatus capable of stably performing a catalytic reaction of carbonyl sulfide even in an environment where volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent, which are often used in semiconductor factories, are present. Can be done.

上記第1の局面による硫化カルボニル分解装置において、好ましくは、触媒は、アルカリ土類金属シリケートとして、シリカと、マグネシウムと、カルシウムとを含む。このように構成すれば、シリカと、マグネシウムと、カルシウムとを含む触媒により、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、硫化カルボニルの触媒反応を安定して引き起こすことができる。 In the carbonyl sulfide decomposition apparatus according to the first aspect, the catalyst preferably contains silica, magnesium, and calcium as alkaline earth metal silicates. With this configuration, the catalyst containing silica, magnesium, and calcium causes a catalytic reaction of carbonyl sulfide even in an environment where volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent, which are often used in semiconductor factories, are present. Can be stably triggered.

この場合、好ましくは、触媒は、白金およびパラジウムのうちの少なくとも一方と、アルミナとをさらに含む。このように構成すれば、白金およびパラジウムのうちの少なくとも一方と、アルミナとにより触媒反応を促進することができるので、白金およびパラジウムのうちの少なくとも一方と、アルミナとを含む触媒により、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 In this case, preferably, the catalyst further comprises at least one of platinum and palladium, and alumina. With this configuration, the catalytic reaction can be promoted by at least one of platinum and palladium and alumina. Therefore, a catalyst containing at least one of platinum and palladium and alumina can be used to generate carbonyl sulfide. The catalytic reaction effect can be suitably exhibited. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

上記第1の局面による硫化カルボニル分解装置において、好ましくは、触媒は、50質量%以上のシリカと、10質量%以上30質量%以下のマグネシアおよびカルシアとを、合計が100質量%を超えない範囲で含む。このように構成すれば、50質量%以上のシリカ(二酸化ケイ素:SiO2)と、10質量%以上30質量%以下のマグネシア(酸化マグネシウム:MgO)およびカルシア(酸化カルシウム:CaO)とを含むことにより、触媒を塩基性触媒として用いることができるので、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 In the carbonyl sulfide decomposition apparatus according to the first aspect, the catalyst preferably contains 50% by mass or more of silica and 10% by mass or more and 30% by mass or less of magnesia and calcia in a range in which the total does not exceed 100% by mass. Including with. With this configuration, 50% by mass or more of silica (silicon dioxide: SiO 2 ) and 10% by mass or more and 30% by mass or less of magnesia (magnesium oxide: MgO) and calcia (calcium oxide: CaO) are contained. As a result, the catalyst can be used as a basic catalyst, so that the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide can be suitably exhibited. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

この場合、好ましくは、触媒は、1質量%以下の白金、2質量%以下のパラジウム、または、2質量%以下の白金およびパラジウムを、合計が100質量%を超えない範囲でさらに含む。このように構成すれば、1質量%以下の白金、2質量%以下のパラジウム、または、2質量%以下の白金およびパラジウムにより、触媒反応を促進させることができるので、1質量%以下の白金、2質量%以下のパラジウム、または、2質量%以下の白金およびパラジウムを含む触媒により、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 In this case, preferably, the catalyst further contains 1% by mass or less of platinum, 2% by mass or less of palladium, or 2% by mass or less of platinum and palladium, as long as the total does not exceed 100% by mass. With this configuration, the catalytic reaction can be promoted by 1% by mass or less of platinum, 2% by mass or less of palladium, or 2% by mass or less of platinum and palladium, so that 1% by mass or less of platinum, A catalyst containing 2% by mass or less of palladium, or 2% by mass or less of platinum and palladium can preferably exert the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

上記触媒が50質量%以上のシリカと、10質量%以上30質量%以下のマグネシアおよびカルシアとを含む構成において、好ましくは、触媒は、30質量%以下のアルミナを、合計が100質量%を超えない範囲でさらに含む。このように構成すれば、30質量%以下のアルミナにより、触媒反応を促進させることができるので、30質量%以下のアルミナを含む触媒により、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 In a configuration in which the catalyst contains 50% by mass or more of silica and 10% by mass or more and 30% by mass or less of magnesia and calcia, the catalyst preferably contains 30% by mass or less of alumina, for a total of more than 100% by mass. Including further to the extent that there is no. With this configuration, the catalytic reaction can be promoted with 30% by mass or less of alumina, so that the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide can be suitably exhibited by the catalyst containing 30% by mass or less of alumina. .. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

上記第1の局面による硫化カルボニル分解装置において、好ましくは、加熱機構は、140℃以上500℃以下の温度範囲において、触媒部を加熱するように構成されている。このように構成すれば、加熱機構の加熱温度を140℃以上とすることにより、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒により、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。また、加熱機構の加熱温度を500℃以下とすることにより、干渉ガスの影響により、硫化カルボニルの触媒反応効果が低下し過ぎることを抑制することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 In the carbonyl sulfide decomposition apparatus according to the first aspect, preferably, the heating mechanism is configured to heat the catalyst portion in a temperature range of 140 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. With this configuration, by setting the heating temperature of the heating mechanism to 140 ° C. or higher, the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide can be suitably exhibited by the catalyst containing the alkaline earth metal silicate. Further, by setting the heating temperature of the heating mechanism to 500 ° C. or lower, it is possible to prevent the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide from being excessively lowered due to the influence of the interference gas. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

上記第1の局面による硫化カルボニル分解装置において、好ましくは、触媒は、11質量%以下の白金、または、10質量%以下のパラジウムを、合計が100質量%を超えない範囲でさらに含む。このように構成すれば、11質量%以下の白金、または、10質量%以下のパラジウムにより、触媒反応を促進させることができるので、11質量%以下の白金、または、10質量%以下のパラジウムを含む触媒により、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 In the carbonyl sulfide decomposition apparatus according to the first aspect, the catalyst preferably further contains 11% by mass or less of platinum or 10% by mass or less of palladium in a range not exceeding 100% by mass in total. With this configuration, the catalytic reaction can be promoted with 11% by mass or less of platinum or 10% by mass or less of palladium. Therefore, 11% by mass or less of platinum or 10% by mass or less of palladium can be used. Depending on the catalyst contained, the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide can be suitably exhibited. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

この発明の第2の局面による硫化カルボニル検知装置は、硫化カルボニルが少なくとも加水分解を含む触媒反応するための硫化カルボニル分解部と、硫化カルボニル分解部により硫化カルボニルが触媒反応することにより発生した被検知ガス中の成分を検知するガス検知部と、を備え、硫化カルボニル分解部は、硫化カルボニルが少なくとも加水分解を含む触媒反応するための触媒を有する触媒部と、触媒反応を引き起こすための加熱機構と、を含み、触媒は、アルカリ土類金属シリケートを含む。 The carbonyl sulfide detector according to the second aspect of the present invention is detected by a carbonyl sulfide decomposition part for catalytic reaction of carbonyl sulfide including at least hydrolysis and a carbonyl sulfide decomposition part generated by catalytic reaction of carbonyl sulfide by the carbonyl sulfide decomposition part. The carbonyl sulfide decomposition unit includes a gas detection unit for detecting components in the gas, a catalyst unit having a catalyst for catalytic reaction of carbonyl sulfide including at least hydrolysis, and a heating mechanism for inducing a catalytic reaction. , And the catalyst comprises an alkaline earth metal silicate.

この発明の第2の局面による硫化カルボニル検知装置では、上記のように、触媒を、アルカリ土類金属シリケートを含むように構成する。これにより、第1の局面による硫化カルボニル分解装置と同様に、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、硫化カルボニルの触媒反応を安定して行うことが可能な硫化カルボニル検知装置を提供することができる。 In the carbonyl sulfide detector according to the second aspect of the present invention, the catalyst is configured to contain an alkaline earth metal silicate as described above. As a result, the catalytic reaction of carbonyl sulfide is stabilized even in an environment where volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent, which are often used in semiconductor factories, are present, as in the case of the carbonyl sulfide decomposition apparatus according to the first aspect. It is possible to provide a carbonyl sulfide detection device that can be performed.

上記第2の局面による硫化カルボニル検知装置において、好ましくは、ガス検知部は、電気化学式のガス検知部を含む。このように構成すれば、電気化学式のガス検知部により、硫化カルボニル分解部により硫化カルボニルが触媒反応されることにより発生した被検知ガス中の成分を好適に検知することができる。 In the carbonyl sulfide detection device according to the second aspect, the gas detection unit preferably includes a gas detection unit of an electrochemical type. With this configuration, the electrochemical gas detection unit can suitably detect the components in the gas to be detected generated by the catalytic reaction of carbonyl sulfide by the carbonyl sulfide decomposition unit.

本発明によれば、上記のように、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、硫化カルボニルの触媒反応を安定して行うことができる。 According to the present invention, as described above, the catalytic reaction of carbonyl sulfide can be stably performed even in an environment where volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent, which are often used in semiconductor factories, are present.

一実施形態による硫化カルボニル検知装置を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed the carbonyl sulfide detection apparatus by one Embodiment. 実施例1による実験結果(COS調整濃度と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (relationship between a COS adjustment concentration and an indicated value) by Example 1. 実施例2による実験結果(Al含有率と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result ( relationship between Al 2 O 3 content rate and an indicated value) by Example 2. FIG. 実施例3による実験結果(Pt/Al含有率と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result ( relationship between Pt / Al 2 O 3 content rate and an indicated value) by Example 3. FIG. 実施例4による実験結果(Pd/Al含有率と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result ( relationship between Pd / Al 2 O 3 content rate and an indicated value) by Example 4. FIG. 実施例5による実験結果(Pt:Pd(1:1)/Al含有率と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result by Example 5 (relationship between Pt: Pd (1: 1) / Al 2 O 3 content rate and an indicated value). 実施例6による実験結果(Pt:Pd(2:1)/Al含有率と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result by Example 6 (relationship between Pt: Pd (2: 1) / Al 2 O 3 content rate and an indicated value). 実施例7による実験結果(Pt:Pd(1:2)/Al含有率と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result by Example 7 (relationship between Pt: Pd (1: 2) / Al 2 O 3 content rate and an indicated value). 実施例8による実験結果(触媒温度と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (relationship between a catalyst temperature and an indicated value) by Example 8. 実施例9による実験結果(触媒温度と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (relationship between a catalyst temperature and an indicated value) by Example 9. 実施例10による実験結果(雑ガス干渉性)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (miscellaneous gas coherence) by Example 10. 実施例11による実験結果(雑ガス共存応答性)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (miscellaneous gas coexistence responsiveness) by Example 11. 実施例12による実験結果(雑ガス飽和蒸気暴露)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (exposed to saturated vapor of miscellaneous gas) by Example 12. 実施例13による実験結果(触媒かさ密度に対する圧力損失)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (pressure loss with respect to a catalyst bulk density) by Example 13. 実施例14による実験結果(Pt含有率と指示値との関係)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (relationship between a Pt content and an indicated value) by Example 14. 実施例15による実験結果(Pd含有率と指示値との関係)を示したグラフである。6 is a graph showing the experimental results (relationship between Pd content and indicated value) according to Example 15. 実施例16による実験結果(雑ガス干渉性)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (miscellaneous gas coherence) by Example 16. 実施例17による実験結果(雑ガス干渉性)を示したグラフである。It is a graph which showed the experimental result (miscellaneous gas coherence) by Example 17.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1を参照して、一実施形態による硫化カルボニル検知装置100の構成について説明する。 First, the configuration of the carbonyl sulfide detection device 100 according to the embodiment will be described with reference to FIG.

(硫化カルボニル検知装置の全体構成)
図1に示すように、硫化カルボニル検知装置100は、硫化カルボニル(化学組成:COS)を触媒反応させるとともに、硫化カルボニルが触媒反応されることにより発生した被検知ガス中の成分を検知する装置である。硫化カルボニル検知装置100は、たとえば、分析試料中の硫化カルボニルの検知用、雰囲気中の硫化カルボニルの検知用などに用いることができる。
(Overall configuration of carbonyl sulfide detector)
As shown in FIG. 1, the carbonyl sulfide detection device 100 is a device that catalytically reacts carbonyl sulfide (chemical composition: COS) and detects components in a gas to be detected generated by the catalytic reaction of carbonyl sulfide. is there. The carbonyl sulfide detection device 100 can be used, for example, for detecting carbonyl sulfide in an analysis sample, for detecting carbonyl sulfide in an atmosphere, and the like.

硫化カルボニル検知装置100は、流量制御部10と、ポンプ20と、硫化カルボニル分解部30と、ガス検知部40とを備えている。流量制御部10と、硫化カルボニル分解部30と、ガス検知部40と、ポンプ20とは、被検知ガスG(分析試料のガス、雰囲気中のガスなど)の流れ方向の上流側から下流側に向かって、ガス流路50により、この順に流体的に接続されている。なお、各構成の接続順は、硫化カルボニル分解部30と、ガス検知部40とがこの順に接続されていれば、特に限られない。また、硫化カルボニル分解部30は、特許請求の範囲の「硫化カルボニル分解装置」の一例である。 The carbonyl sulfide detection device 100 includes a flow rate control unit 10, a pump 20, a carbonyl sulfide decomposition unit 30, and a gas detection unit 40. The flow rate control unit 10, the carbonyl sulfide decomposition unit 30, the gas detection unit 40, and the pump 20 are moved from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the gas to be detected G (gas of the analysis sample, gas in the atmosphere, etc.). Toward, they are fluidly connected in this order by the gas flow path 50. The connection order of each configuration is not particularly limited as long as the carbonyl sulfide decomposition unit 30 and the gas detection unit 40 are connected in this order. Further, the carbonyl sulfide decomposition unit 30 is an example of a “carbonyl sulfide decomposition apparatus” within the scope of the claims.

流量制御部10は、たとえばマスフローコントローラであり、被検知ガスGの流量を制御するように構成されている。硫化カルボニル検知装置100は、流量制御部10による被検知ガスGの流量の制御により、定流量の被検知ガスGが流れるように構成されている。被検知ガスGの流量は、特に限られないが、たとえば、500ml/m程度とすることができる。ポンプ20は、被検知ガスGがガス流路50を介して硫化カルボニル分解部30による圧力損失を生じた場合、ガス検知部40の内蔵ポンプを補助するための駆動源である。 The flow rate control unit 10 is, for example, a mass flow controller, and is configured to control the flow rate of the detected gas G. The carbonyl sulfide detection device 100 is configured so that a constant flow rate of the detected gas G flows by controlling the flow rate of the detected gas G by the flow rate control unit 10. The flow rate of the detected gas G is not particularly limited, but can be, for example, about 500 ml / m. The pump 20 is a drive source for assisting the built-in pump of the gas detection unit 40 when the gas to be detected G causes a pressure loss due to the carbonyl sulfide decomposition unit 30 via the gas flow path 50.

硫化カルボニル分解部30は、被検知ガスG中の硫化カルボニルを少なくとも加水分解を含む触媒反応させるように構成されている。具体的には、硫化カルボニル分解部30は、触媒筒31と、加熱機構32とを含んでいる。触媒筒31は、筒本体31aと、触媒31bとを有している。筒本体31aは、たとえば、アルミナ管、石英管などである。筒本体31aは、中空の円筒形状を有している。筒本体31aには、触媒31bが充填されている。触媒31bは、被検知ガスG中の硫化カルボニルが少なくとも加水分解を含む触媒反応するために設けられている。触媒反応は、たとえば、以下の式(1)に示す硫化カルボニルの加水分解反応、以下の式(2)に示す、硫化カルボニルの加水分解により生成された硫化水素(化学組成:HS)の酸化反応などを含み得る。なお、触媒筒31は、特許請求の範囲の「触媒部」の一例である。
COS+HO→HS+CO ・・・(1)
S+3/2O→SO+HO ・・・(2)
The carbonyl sulfide decomposition unit 30 is configured to cause a catalytic reaction of carbonyl sulfide in the detected gas G at least including hydrolysis. Specifically, the carbonyl sulfide decomposition unit 30 includes a catalyst cylinder 31 and a heating mechanism 32. The catalyst cylinder 31 has a cylinder body 31a and a catalyst 31b. The cylinder body 31a is, for example, an alumina tube, a quartz tube, or the like. The cylinder body 31a has a hollow cylindrical shape. The cylinder body 31a is filled with the catalyst 31b. The catalyst 31b is provided so that the carbonyl sulfide in the detected gas G undergoes a catalytic reaction including at least hydrolysis. Catalysis, for example, carbonyl sulfide as shown in formula (1) hydrolysis reaction is shown in the following equation (2), hydrogen sulfide generated by the hydrolysis of carbonyl sulfide (chemical composition: H 2 S) in It may include an oxidation reaction and the like. The catalyst cylinder 31 is an example of the "catalyst unit" in the claims.
COS + H 2 O → H 2 S + CO 2 ... (1)
H 2 S + 3 / 2O 2 → SO 2 + H 2 O ・ ・ ・ (2)

ここで、本実施形態では、触媒31bは、塩基性触媒であるアルカリ土類金属シリケートを含んでいる。触媒31bは、硫化カルボニルの触媒反応を促進する観点から、塩基性を示す材料であることが好ましい。たとえば、触媒31bは、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物、希土類酸化物、酸化トリウム(IV)(化学組成:ThO)、ジルコニア(化学組成:ZrO)、酸化亜鉛(化学組成:ZnO)、セピオライト(化学組成:MgSi1230(OH)(OH・8HO)、ハイドロタルサイト(化学組成:MgAlCO(OH)16・4HO)、クリソタイル(化学組成:Mg(Si)(OH))などを含んでいても良い。また、両性を示す材料として、酸化鉄を含んでいても良い。具体的には、マグネタイト(化学組成:Fe2+Fe3+ ),ヘマタイト(化学組成:Fe,α-Fe),マグへマイト(化学組成:Fe,γ-Fe)を挙げることができる。 Here, in the present embodiment, the catalyst 31b contains an alkaline earth metal silicate which is a basic catalyst. The catalyst 31b is preferably a material exhibiting basicity from the viewpoint of promoting the catalytic reaction of carbonyl sulfide. For example, the catalyst 31b contains an alkaline earth metal oxide, an alkali metal oxide, a rare earth oxide, thorium (IV) oxide (chemical composition: ThO 2 ), zirconia (chemical composition: ZrO 2 ), zinc oxide (chemical composition:). ZnO), sepiolite (chemical composition: Mg 4 Si 12 O 30 ( OH) 4 (OH 2) 4 · 8H 2 O), hydrotalcite (chemical composition: Mg 6 Al 2 CO 3 ( OH) 16 · 4H 2 O ), Chrysotile (chemical composition: Mg 3 (Si 2 O 5 ) (OH) 4 ) and the like may be contained. Further, iron oxide may be contained as a material showing both sexes. Specifically, magnetite (chemical composition: Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4 ), hematite (chemical composition: Fe 2 O 3 , α-Fe 2 O 3 ), maghemite (chemical composition: Fe 2 O 3). , Γ-Fe 2 O 3 ).

好ましくは、触媒31bは、アルカリ土類金属シリケートとして、シリカ(化学組成:SiO)と、マグネシウム(化学組成:Mg)と、カルシウム(化学組成:Ca)とを含んでいる。より好ましくは、触媒31bは、アルミナ(化学組成:Al)を含んでいる。より好ましくは、触媒31bは、白金(化学組成:Pt)およびパラジウム(化学組成:Pd)のうちの少なくとも一方を含んでいる。 Preferably, the catalyst 31b contains silica (chemical composition: SiO 2 ), magnesium (chemical composition: Mg), and calcium (chemical composition: Ca) as an alkaline earth metal silicate. More preferably, the catalyst 31b contains alumina (chemical composition: Al 2 O 3 ). More preferably, the catalyst 31b contains at least one of platinum (chemical composition: Pt) and palladium (chemical composition: Pd).

より好ましくは、触媒31bは、40質量%以上のシリカと、10質量%以上50質量%以下のマグネシア(化学組成:MgO)およびカルシア(化学組成:CaO)とを、合計が100質量%を超えない範囲で含んでいる。より好ましくは、触媒31bは、50質量%以上のシリカと、10質量%以上30質量%以下のマグネシア(化学組成:MgO)およびカルシア(化学組成:CaO)とを、合計が100質量%を超えない範囲で含んでいる。より好ましくは、触媒31bは、1質量%以下の白金、2質量%以下のパラジウム、または、2質量%以下の白金およびパラジウムを、合計が100質量%を超えない範囲で含んでいる。より好ましくは、触媒31bは、30質量%以下のアルミナを、合計が100質量%を超えない範囲で含んでいる。また、好ましくは、触媒31bは、アルミナを含むことなく、11質量%以下の白金、または、10質量%以下のパラジウムを、合計が100質量%を超えない範囲で含んでいる。なお、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒31bによる硫化カルボニルの分解実験については、後述する。 More preferably, the catalyst 31b contains 40% by mass or more of silica and 10% by mass or more and 50% by mass or less of magnesia (chemical composition: MgO) and calcia (chemical composition: CaO) in a total amount of more than 100% by mass. It is included in the range that does not exist. More preferably, the catalyst 31b contains 50% by mass or more of silica and 10% by mass or more and 30% by mass or less of magnesia (chemical composition: MgO) and calcia (chemical composition: CaO) in a total amount of more than 100% by mass. It is included in the range that does not exist. More preferably, the catalyst 31b contains 1% by mass or less of platinum, 2% by mass or less of palladium, or 2% by mass or less of platinum and palladium in a range not exceeding 100% by mass in total. More preferably, the catalyst 31b contains 30% by mass or less of alumina in a range not exceeding 100% by mass in total. Further, preferably, the catalyst 31b contains 11% by mass or less of platinum or 10% by mass or less of palladium without containing alumina in a range not exceeding 100% by mass in total. The decomposition experiment of carbonyl sulfide by the catalyst 31b containing an alkaline earth metal silicate will be described later.

また、触媒31bは、無機繊維からなる綿状に形成されている。触媒31bは、2μm以上4μm以下の平均繊維径を有している。綿状の触媒31bは、触媒筒31の筒本体31aに充填されている。充填された触媒31bのかさ密度は、特に限られないが、圧力損失を低減する観点から、たとえば、70kg/m以上250kg/m以下とすることができる。綿状の触媒31bは、触媒筒31の筒本体31aに充填層を形成するように設けられている。触媒31bの充填層は、両端に配置された触媒31bの保持部材31cにより、触媒筒31の筒本体31aの内部に保持されている。保持部材31cは、たとえば、石英ウールである。なお、保持部材31cは、触媒31bを保持するための部材で、加熱機構32の温度に耐えうる材料であれば限定されることは無い。 Further, the catalyst 31b is formed in a cotton-like shape made of inorganic fibers. The catalyst 31b has an average fiber diameter of 2 μm or more and 4 μm or less. The cotton-like catalyst 31b is filled in the cylinder body 31a of the catalyst cylinder 31. The bulk density of the filled catalyst 31b is not particularly limited, but can be, for example, 70 kg / m 3 or more and 250 kg / m 3 or less from the viewpoint of reducing pressure loss. The cotton-like catalyst 31b is provided so as to form a filling layer on the cylinder body 31a of the catalyst cylinder 31. The packed layer of the catalyst 31b is held inside the cylinder body 31a of the catalyst cylinder 31 by the holding members 31c of the catalyst 31b arranged at both ends. The holding member 31c is, for example, quartz wool. The holding member 31c is a member for holding the catalyst 31b, and is not limited as long as it is a material that can withstand the temperature of the heating mechanism 32.

加熱機構32は、触媒反応を引き起こすために触媒筒31を加熱するように構成されている。具体的には、加熱機構32は、加熱部32aと、断熱部32bとを含んでいる。加熱部32aは、触媒筒31の筒本体31aを介して、触媒31bを加熱するように構成されている。加熱部32aは、たとえば、電熱線である。電熱線である加熱部32aは、たとえば、触媒筒31の筒本体31aを隔てて触媒31bを取り囲むように、コイル状に形成されている。なお、電熱線の形状は、加熱機構32の温度を一定に保つことができれば限定されることは無い。加熱部32aは、触媒31bの充填層の一方端部から他方端部に亘って、触媒31bの充填層と対向するように設けられている。すなわち、加熱部32aは、触媒31bの充填層の一方端部から他方端部に亘って、触媒31bを加熱するように構成されている。断熱部32bは、断熱材料により構成されており、加熱部32aと触媒筒31の触媒31bとを取り囲むように設けられている。断熱部32bの断熱材料は、たとえば、生体溶解性繊維断熱材料である。 The heating mechanism 32 is configured to heat the catalyst cylinder 31 in order to cause a catalytic reaction. Specifically, the heating mechanism 32 includes a heating unit 32a and a heat insulating unit 32b. The heating unit 32a is configured to heat the catalyst 31b via the cylinder body 31a of the catalyst cylinder 31. The heating unit 32a is, for example, a heating wire. The heating portion 32a, which is a heating wire, is formed in a coil shape so as to surround the catalyst 31b with the cylinder body 31a of the catalyst cylinder 31 separated from the heating portion 32a, for example. The shape of the heating wire is not limited as long as the temperature of the heating mechanism 32 can be kept constant. The heating portion 32a is provided so as to face the packed layer of the catalyst 31b from one end to the other end of the packed layer of the catalyst 31b. That is, the heating unit 32a is configured to heat the catalyst 31b from one end to the other end of the packed bed of the catalyst 31b. The heat insulating portion 32b is made of a heat insulating material, and is provided so as to surround the heating portion 32a and the catalyst 31b of the catalyst cylinder 31. The heat insulating material of the heat insulating portion 32b is, for example, a biosoluble fiber heat insulating material.

加熱機構32は、好ましくは、140℃以上500℃以下の温度範囲において、加熱部32aにより触媒筒31を加熱するように構成されている。より好ましくは、加熱機構32は、260℃以上500℃以下の温度範囲において、加熱部32aにより触媒筒31を加熱するように構成されている。より好ましくは、加熱機構32は、280℃以上400℃以下の温度範囲において、加熱部32aにより触媒筒31を加熱するように構成されている。また、加熱機構32は、略一定の温度になるように、加熱部32aにより触媒筒31を加熱するように構成されている。触媒筒31が略一定の温度になるような加熱は、特に限られないが、たとえば、図示しない温度検知部による温度の検知結果に基づいて、PID制御などのフィードバック制御により加熱機構32の加熱部32aを制御することにより行い得る。 The heating mechanism 32 is preferably configured to heat the catalyst cylinder 31 by the heating unit 32a in a temperature range of 140 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. More preferably, the heating mechanism 32 is configured to heat the catalyst cylinder 31 by the heating unit 32a in a temperature range of 260 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. More preferably, the heating mechanism 32 is configured to heat the catalyst cylinder 31 by the heating unit 32a in a temperature range of 280 ° C. or higher and 400 ° C. or lower. Further, the heating mechanism 32 is configured to heat the catalyst cylinder 31 by the heating unit 32a so that the temperature becomes substantially constant. Heating such that the catalyst cylinder 31 reaches a substantially constant temperature is not particularly limited, but for example, based on the temperature detection result by a temperature detection unit (not shown), the heating unit of the heating mechanism 32 is subjected to feedback control such as PID control. This can be done by controlling 32a.

ガス検知部40は、硫化カルボニル分解部30により硫化カルボニルが触媒反応されることにより発生した被検知ガスG中の成分(硫化水素、硫黄酸化物など)を検知するように構成されている。ガス検知部40は、電気化学式のガス検知部(電気化学式のセンサ)を含んでいる。具体的には、ガス検知部40は、硫化水素、硫黄酸化物などの検知に好適な定電位電解式のガス検知部(定電位電解式のセンサ)を含んでいる。硫化カルボニル検知装置100は、ガス検知部40により硫化カルボニルが触媒反応されることにより発生した被検知ガスG中の成分(硫化水素、硫黄酸化物など)を検知することにより、硫化カルボニルを間接的に検知するように構成されている。なお、ガス検知部40は、被検知ガスGを流すためのポンプを内蔵するように構成されている。 The gas detection unit 40 is configured to detect components (hydrogen sulfide, sulfur oxide, etc.) in the gas to be detected G generated by the catalytic reaction of carbonyl sulfide by the carbonyl sulfide decomposition unit 30. The gas detection unit 40 includes an electrochemical gas detection unit (electrochemical type sensor). Specifically, the gas detection unit 40 includes a constant-potential electrolysis type gas detection unit (constant-potential electrolysis type sensor) suitable for detecting hydrogen sulfide, sulfur oxides, and the like. The carbonyl sulfide detection device 100 indirectly detects carbonyl sulfide by detecting components (hydrogen sulfide, sulfur oxide, etc.) in the detected gas G generated by the catalytic reaction of carbonyl sulfide by the gas detection unit 40. It is configured to detect. The gas detection unit 40 is configured to incorporate a pump for flowing the gas to be detected G.

(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of this embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態では、上記のように、触媒31bを、アルカリ土類金属シリケートを含むように構成する。これにより、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒31bにより、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、フッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分による被毒を抑制しつつ、硫化カルボニルの触媒反応を引き起こすことができる。その結果、半導体工場で良く利用されるフッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、硫化カルボニルの触媒反応を安定して行うことができる。 In the present embodiment, as described above, the catalyst 31b is configured to contain an alkaline earth metal silicate. As a result, even in an environment where volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent, which are often used in semiconductor factories, are present due to the catalyst 31b containing an alkaline earth metal silicate, the volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent are used. It can trigger a catalytic reaction of carbonyl sulfide while suppressing poisoning. As a result, the catalytic reaction of carbonyl sulfide can be stably performed even in an environment where volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent, which are often used in semiconductor factories, are present.

また、本実施形態では、上記のように、触媒31bは、アルカリ土類金属シリケートとして、シリカと、マグネシウムと、カルシウムとを含む。これにより、シリカと、マグネシウムと、カルシウムとを含む触媒31bにより、フッ素系冷媒や洗浄剤などの揮発成分が存在する環境下においても、硫化カルボニルの触媒反応を安定して引き起こすことができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the catalyst 31b contains silica, magnesium, and calcium as alkaline earth metal silicates. As a result, the catalyst 31b containing silica, magnesium, and calcium can stably induce a catalytic reaction of carbonyl sulfide even in an environment in which volatile components such as a fluorine-based refrigerant and a cleaning agent are present.

また、本実施形態では、上記のように、触媒31bを、白金およびパラジウムのうちの少なくとも一方と、アルミナとを含むように構成する。これにより、白金およびパラジウムのうちの少なくとも一方と、アルミナとにより触媒反応を促進することができるので、白金およびパラジウムのうちの少なくとも一方と、アルミナとを含む触媒31bにより、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 Further, in the present embodiment, as described above, the catalyst 31b is configured to contain at least one of platinum and palladium and alumina. As a result, the catalytic reaction can be promoted by at least one of platinum and palladium and alumina. Therefore, the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide by the catalyst 31b containing at least one of platinum and palladium and alumina. Can be suitably exhibited. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

また、本実施形態では、上記のように、触媒31bを、50質量%以上のシリカと、10質量%以上30質量%以下のマグネシアおよびカルシアとを、合計が100質量%を超えない範囲で含むように構成する。これにより、50質量%以上のシリカと、10質量%以上30質量%以下のマグネシアおよびカルシアとを含むことにより、触媒31bを塩基性触媒として用いることができるので、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 Further, in the present embodiment, as described above, the catalyst 31b contains 50% by mass or more of silica and 10% by mass or more and 30% by mass or less of magnesia and calcia within a range in which the total does not exceed 100% by mass. It is configured as follows. As a result, the catalyst 31b can be used as a basic catalyst by containing 50% by mass or more of silica and 10% by mass or more and 30% by mass or less of magnesia and calcia, so that the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide is preferable. Can be demonstrated. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

また、本実施形態では、上記のように、触媒31bを、1質量%以下の白金、2質量%以下のパラジウム、または、2質量%以下の白金およびパラジウムを、合計が100質量%を超えない範囲で含むように構成する。これにより、1質量%以下の白金、2質量%以下のパラジウム、または、2質量%以下の白金およびパラジウムにより、触媒反応を促進させることができるので、1質量%以下の白金、2質量%以下のパラジウム、または、2質量%以下の白金およびパラジウムを含む触媒31bにより、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 Further, in the present embodiment, as described above, the total amount of the catalyst 31b containing 1% by mass or less of platinum, 2% by mass or less of palladium, or 2% by mass or less of platinum and palladium does not exceed 100% by mass. Configure to include in the range. As a result, the catalytic reaction can be promoted by 1% by mass or less of platinum, 2% by mass or less of palladium, or 2% by mass or less of platinum and palladium, so that 1% by mass or less of platinum and 2% by mass or less of palladium can be promoted. The catalytic reaction effect of carbonyl sulfide can be suitably exhibited by the catalyst 31b containing palladium or 2% by mass or less of platinum and palladium. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

また、本実施形態では、上記のように、触媒31bを、30質量%以下のアルミナを、合計が100質量%を超えない範囲で含むように構成する。これにより、30質量%以下のアルミナにより、触媒反応を促進させることができるので、30質量%以下のアルミナを含む触媒31bにより、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 Further, in the present embodiment, as described above, the catalyst 31b is configured to contain 30% by mass or less of alumina in a range not exceeding 100% by mass in total. As a result, the catalytic reaction can be promoted with 30% by mass or less of alumina, so that the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide can be suitably exhibited by the catalyst 31b containing 30% by mass or less of alumina. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

また、本実施形態では、上記のように、加熱機構32を、140℃以上500℃以下の温度範囲において、触媒31b部を加熱するように構成する。これにより、加熱機構32の加熱温度を140℃以上とすることにより、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒31bにより、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。また、加熱機構32の加熱温度を500℃以下とすることにより、干渉ガスの影響により、硫化カルボニルの触媒反応効果が低下し過ぎることを抑制することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 Further, in the present embodiment, as described above, the heating mechanism 32 is configured to heat the catalyst 31b in a temperature range of 140 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. As a result, by setting the heating temperature of the heating mechanism 32 to 140 ° C. or higher, the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide can be suitably exhibited by the catalyst 31b containing the alkaline earth metal silicate. Further, by setting the heating temperature of the heating mechanism 32 to 500 ° C. or lower, it is possible to prevent the catalytic reaction effect of carbonyl sulfide from being excessively lowered due to the influence of the interference gas. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

また、本実施形態では、上記のように、触媒31bを、11質量%以下の白金、または、10質量%以下のパラジウムを、合計が100質量%を超えない範囲で含むように構成する。これにより、11質量%以下の白金、または、10質量%以下のパラジウムにより、触媒反応を促進させることができるので、11質量%以下の白金、または、10質量%以下のパラジウムを含む触媒31bにより、硫化カルボニルの触媒反応効果を好適に発揮することができる。なお、この点は、本願発明者による後述する実験において確認済みである。 Further, in the present embodiment, as described above, the catalyst 31b is configured to contain 11% by mass or less of platinum or 10% by mass or less of palladium in a range not exceeding 100% by mass in total. As a result, the catalytic reaction can be promoted with 11% by mass or less of platinum or 10% by mass or less of palladium. Therefore, the catalyst 31b containing 11% by mass or less of platinum or 10% by mass or less of palladium can be used. , The catalytic reaction effect of carbonyl sulfide can be suitably exhibited. This point has been confirmed in an experiment described later by the inventor of the present application.

[実施例]
次に、図2〜図18を参照して、本発明の効果を確認するために行った確認実験(実施例1〜13)について説明する。
[Example]
Next, a confirmation experiment (Examples 1 to 13) performed to confirm the effect of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 18.

(実施例1)
図2に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例1)により、5ppm、10ppm、15ppmおよび20ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGの検知を行い、指示値(検知量に応じたガス検知部の出力値に対応する値)を得た。
(Example 1)
As shown in FIG. 2, in this confirmation experiment, the detected gas G containing 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, and 20 ppm of carbonyl sulfide was used in the carbonyl sulfide detector (Example 1) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. Was detected, and an indicated value (a value corresponding to the output value of the gas detection unit according to the detected amount) was obtained.

実施例1の硫化カルボニル検知装置として、図1に示す硫化カルボニル検知装置100を用いた。実施例1の硫化カルボニル検知装置では、筒本体31aとして、外筒と内筒とを有する管を用いた。外筒としては、内径が12.9mmであるアルミナ管を用い、内筒としては、内径が8.3mmである石英管を用いた。また、触媒31bとして、73.4質量%のSiO(シリカ)と、19.1質量%のMgO(マグネシア)およびCaO(カルシア)と、0.2質量%のPt(白金)と、4.4質量%のAlと、2.9質量%のその他成分とを含む触媒を用いた。 As the carbonyl sulfide detection device of Example 1, the carbonyl sulfide detection device 100 shown in FIG. 1 was used. In the carbonyl sulfide detection device of Example 1, a tube having an outer cylinder and an inner cylinder was used as the cylinder body 31a. As the outer cylinder, an alumina tube having an inner diameter of 12.9 mm was used, and as the inner cylinder, a quartz tube having an inner diameter of 8.3 mm was used. Further, as the catalyst 31b, 73.4% by mass of SiO 2 (silica), 19.1% by mass of MgO (magnesia) and CaO (calcia), 0.2% by mass of Pt (platinum), and 4. A catalyst containing 4% by mass of Al 2 O 3 and 2.9% by mass of other components was used.

触媒31bは、次のように作製した。まず、アルカリ土類金属シリケートを準備した。アルカリ土類金属シリケートとしては、イソライト工業株式会社の「イソウールBSSR 1300 バルク」を用いた。この場合、作製した触媒31bは、ウラストナイト、ディオプサイドまたはエンスタタイトの結晶を含んでいてもよいし、KO、NaO、Fe、ZrO、P、Ba、Laなどを含んでいてもよい。そして、準備したアルカリ土類金属シリケートを、白金を担持したアルミナを分散させた粘性溶媒に浸漬させた。そして、粘性溶媒に浸漬させたアルカリ土類金属シリケートを粘性溶媒から取り出して、焼成した。これにより、SiOと、MgOおよびCaOと、Ptと、Alと、その他成分とを上記した含有率で含む触媒31bを作製した。また、ガス検知部40として、定電位電解式のガス検知部を含む、新コスモス電機株式会社のPS−7(型番)を用いた。 The catalyst 31b was prepared as follows. First, an alkaline earth metal silicate was prepared. As the alkaline earth metal silicate, "Isoool BSSR 1300 Bulk" manufactured by Isolite Industries, Ltd. was used. In this case, the produced catalyst 31b may contain crystals of urastonite, diopside or enstatite, or K 2 O, Na 2 O, Fe 2 O 3 , ZrO 2 , P 2 O 4 , It may contain Ba 2 O 3 , La 2 O 3 , and the like. Then, the prepared alkaline earth metal silicate was immersed in a viscous solvent in which alumina supporting platinum was dispersed. Then, the alkaline earth metal silicate immersed in the viscous solvent was taken out from the viscous solvent and fired. As a result, a catalyst 31b containing SiO 2 , MgO and CaO, Pt, Al 2 O 3 and other components at the above-mentioned contents was produced. Further, as the gas detection unit 40, PS-7 (model number) of New Cosmos Electric Co., Ltd., which includes a constant potential electrolysis type gas detection unit, was used.

実施例1の硫化カルボニル検知装置では、5ppm、10ppm、15ppmおよび20ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGをそれぞれ流し、ガス検知部の指示値を得た。図2に示す左側のグラフは、各被検知ガスGにおける、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図2に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、COS調整濃度との関係を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸がCOS調整濃度を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 1, the gas to be detected G containing 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, and 20 ppm of carbonyl sulfide was flowed, respectively, and the indicated value of the gas detection unit was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 2 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each detected gas G. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 2 shows the relationship between the indicated value at a predetermined time point in the graph on the left side and the COS adjusted concentration. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the COS adjustment concentration.

図2に示すグラフから分かるように、実施例1の硫化カルボニル検知装置では、COS調整濃度が5ppm以上20ppm以下の範囲において、COS調整濃度と、ガス検知部の指示値との間には相関が見られた。具体的には、実施例1の硫化カルボニル検知装置では、COS調整濃度が5ppm以上20ppm以下の範囲において、COS調整濃度と、ガス検知部の指示値との関係を、線形近似することができた。このことから、ガス検知部の指示値から、COS濃度を正確に測定することができると考えられる。また、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を、COSの濃度の測定に好適に用いることができると考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 2, in the carbonyl sulfide detection device of Example 1, there is a correlation between the COS adjustment concentration and the indicated value of the gas detection unit in the range of 5 ppm or more and 20 ppm or less of the COS adjustment concentration. It was seen. Specifically, in the carbonyl sulfide detector of Example 1, the relationship between the COS adjusted concentration and the indicated value of the gas detection unit could be linearly approximated in the range of 5 ppm or more and 20 ppm or less of the COS adjusted concentration. .. From this, it is considered that the COS concentration can be accurately measured from the indicated value of the gas detection unit. Further, it is considered that a catalyst containing an alkaline earth metal silicate can be suitably used for measuring the concentration of COS.

(実施例2)
図3に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例2)により、Al含有率の影響を調べた。実施例2の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表1に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 2)
As shown in FIG. 3, in this confirmation experiment, the influence of the Al 2 O 3 content was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 2) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 2, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 1 below was used.
Figure 2021053619

実施例2の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図3に示す左側のグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図3に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、Al含有率との関係を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸がAl含有率を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 2, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flowed, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 3 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 3 shows the relationship between the indicated value in the graph on the left side at a predetermined time point and the Al 2 O 3 content rate. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the Al 2 O 3 content rate.

図3に示すグラフから分かるように、実施例2の硫化カルボニル検知装置では、Al含有率が1.98質量%以上21.44質量%以下の範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例2の硫化カルボニル検知装置では、Al含有率が1.98質量%以上13.67質量%以下の範囲において、Al含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が増加する傾向を示した。また、実施例2の硫化カルボニル検知装置では、Al含有率が13.67質量%以上21.44質量%以下の範囲において、ガス検知部指示値が概ね横ばいになる傾向を示した。このことから、Al含有率が1.98質量%以上21.44質量%以下の範囲では、Al含有率が大きいほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。具体的には、Al含有率が13.67質量%以上21.44質量%以下の範囲であることが好ましいと考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 3, in the carbonyl sulfide detector of Example 2, the catalytic reaction of carbonyl sulfide is carried out in the range where the Al 2 O 3 content is 1.98% by mass or more and 21.44% by mass or less. I was able to. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 2, in the range where the Al 2 O 3 content is 1.98% by mass or more and 13.67% by mass or less, as the Al 2 O 3 content increases, the gas detection unit The indicated value tended to increase. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 2, the gas detector reading value tended to be almost flat in the range of the Al 2 O 3 content of 13.67% by mass or more and 21.44% by mass or less. From this, it is considered that in the range where the Al 2 O 3 content is 1.98% by mass or more and 21.44% by mass or less, the larger the Al 2 O 3 content is, the more preferably it can be used as a catalyst. Specifically, it is considered that the Al 2 O 3 content is preferably in the range of 13.67% by mass or more and 21.44% by mass or less.

(実施例3)
図4に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例3)により、PtおよびAl含有率の影響を調べた。実施例3の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表2に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 3)
As shown in FIG. 4, in this confirmation experiment, the influence of the Pt and Al 2 O 3 contents was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 3) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 3, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 2 below was used.
Figure 2021053619

実施例3の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図4に示す左側のグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図4に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、PtおよびAl含有率との関係を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸がPtおよびAl含有率を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 3, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flowed, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 4 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 4 shows the relationship between the indicated value of the graph on the left side at a predetermined time point and the Pt and Al 2 O 3 contents. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the Pt and Al 2 O 3 contents.

図4に示すグラフから分かるように、実施例3の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.11質量%以上0.92質量%以下で、Al含有率が2.03質量%以上17.39質量%以下の範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例3の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.23質量%以上0.92質量%以下で、Al含有率が4.43質量%以上17.39質量%以下の範囲において、Pt含有率およびAl含有率が減少するにつれて、ガス検知部の指示値が増加する傾向を示した。また、実施例3の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.11質量%以上0.23質量%以下で、Al含有率が2.03質量%以上4.43質量%以下の範囲において、ガス検知部の指示値が概ね横ばいになる傾向を示した。このことから、Pt含有率が0.11質量%以上0.92質量%以下で、Al含有率が2.03質量%以上17.39質量%以下の範囲では、Pt含有率およびAl含有率が小さいほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。具体的には、Pt含有率が0.11質量%以上0.23質量%以下で、Al含有率が2.03質量%以上4.43質量%以下の範囲であることが好ましいと考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 4, in the carbonyl sulfide detector of Example 3, the Pt content is 0.11% by mass or more and 0.92% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 2.03% by mass. The catalytic reaction of carbonyl sulfide could be carried out in the range of 17.39% by mass or less. Further, the carbonyl sulfide detection device of Example 3, with Pt content of less 0.23 mass% or more 0.92 wt%, Al 2 O 3 content is less 17.39 mass% or more 4.43 wt% In the range, as the Pt content and the Al 2 O 3 content decreased, the indicated value of the gas detection unit tended to increase. Further, the carbonyl sulfide detection device of Example 3, Pt content is not more than 0.11 mass% to 0.23 mass%, Al 2 O 3 content is less 4.43 wt% or more 2.03 wt% In the range, the indicated value of the gas detector tended to be almost flat. From this, in the range where the Pt content is 0.11% by mass or more and 0.92% by mass or less and the Al 2 O 3 content is 2.03% by mass or more and 17.39% by mass or less, the Pt content and Al about 2 O 3 content is low, is believed can be suitably used as a catalyst. Specifically, it is preferable that the Pt content is 0.11% by mass or more and 0.23% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 2.03% by mass or more and 4.43% by mass or less. Conceivable.

また、実施例3の硫化カルボニル検知装置では、概略的には、Pt含有率が0.11質量%以上0.57質量%以下で、Al含有率が2.03質量%以上10.88質量%以下の範囲において、実施例2の硫化カルボニル検知装置に比べて、ガス検知部の指示値が大きくなった。これは、触媒に含まれるPtにより、上記した式(2)に示す酸化反応が促進されたことに起因して、硫化カルボニルの触媒反応が促進されたためであると考えられる。 Further, the carbonyl sulfide detection device of the third embodiment, and schematically, Pt content is not more than 0.57 mass% to 0.11 mass%, Al 2 O 3 content is more than 2.03 mass% 10. In the range of 88% by mass or less, the indicated value of the gas detection unit became larger than that of the carbonyl sulfide detection device of Example 2. It is considered that this is because the catalytic reaction of carbonyl sulfide was promoted because the oxidation reaction represented by the above formula (2) was promoted by Pt contained in the catalyst.

(実施例4)
図5に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例4)により、PdおよびAl含有率の影響を調べた。実施例4の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表3に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 4)
As shown in FIG. 5, in this confirmation experiment, the influence of the Pd and Al 2 O 3 contents was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 4) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 4, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 3 below was used.
Figure 2021053619

実施例4の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図5に示す左側のグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図5に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、PdおよびAl含有率との関係を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸がPdおよびAl含有率を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 4, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flowed, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 5 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 5 shows the relationship between the indicated value in the graph on the left side at a predetermined time point and the Pd and Al 2 O 3 contents. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the Pd and Al 2 O 3 contents.

図5に示すグラフから分かるように、実施例4の硫化カルボニル検知装置では、Pd含有率が0.11質量%以上1.74質量%以下で、Al含有率が1.02質量%以上15.67質量%以下の範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例4の硫化カルボニル検知装置では、Pd含有率が0.11質量%以上1.00質量%以下で、Al含有率が1.02質量%以上9.03質量%以下の範囲において、Pd含有率およびAl含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が増加する傾向を示した。また、実施例4の硫化カルボニル検知装置では、Pd含有率が1.00質量%以上1.38質量%以下で、Al含有率が9.03質量%以上15.67質量%以下の範囲において、Pd含有率およびAl含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が減少する傾向を示した。このことから、Pd含有率が0.11質量%以上1.74質量%以下で、Al含有率が1.02質量%以上15.67質量%以下の範囲では、Pd含有率が1.00質量%でAl含有率が9.03質量%に近いほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。具体的には、Pd含有率が0.76質量%以上1.38質量%以下で、Al含有率が6.87質量%以上12.44質量%以下の範囲であることが好ましいと考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 5, in the carbonyl sulfide detector of Example 4, the Pd content is 0.11% by mass or more and 1.74% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 1.02% by mass. The catalytic reaction of carbonyl sulfide could be carried out in the range of 15.67% by mass or less. Further, the carbonyl sulfide detection device of Example 4, Pd content is not more than 1.00 mass% to 0.11 mass%, Al 2 O 3 content is less 9.03 wt% or more 1.02 wt% In the range, as the Pd content and the Al 2 O 3 content increased, the indicated value of the gas detection unit tended to increase. Further, the carbonyl sulfide detection device of Example 4, Pd content is not more than 1.38 wt% 1.00 wt% or more, Al 2 O 3 content is less 15.67 mass% or more 9.03 wt% In the range, as the Pd content and the Al 2 O 3 content increased, the indicated value of the gas detection unit tended to decrease. From this, in the range where the Pd content is 0.11% by mass or more and 1.74% by mass or less and the Al 2 O 3 content is 1.02% by mass or more and 15.67% by mass or less, the Pd content is 1. It is considered that the closer the Al 2 O 3 content is to 9.03% by mass at 0.000% by mass, the more preferably it can be used as a catalyst. Specifically, Pd content is not more than 1.38 mass% to 0.76 mass%, and is preferably Al 2 O 3 content is in the range of less 12.44 mass% or more 6.87 wt% Conceivable.

また、実施例4の硫化カルボニル検知装置では、概略的には、Pd含有率が0.41質量%以上1.74質量%以下で、Al含有率が3.71質量%以上15.67質量%以下の範囲において、実施例2の硫化カルボニル検知装置に比べて、ガス検知部の指示値が大きくなった。これは、触媒に含まれるPdにより、上記した式(2)に示す酸化反応が促進されたことに起因して、硫化カルボニルの触媒反応が促進されたためであると考えられる。 Further, the carbonyl sulfide detection device of Example 4, the schematic, Pd content is not more than 0.41 mass% to 1.74 mass%, Al 2 O 3 content is 3.71 mass% or more 15. In the range of 67% by mass or less, the indicated value of the gas detection unit became larger than that of the carbonyl sulfide detection device of Example 2. It is considered that this is because the catalytic reaction of carbonyl sulfide was promoted due to the promotion of the oxidation reaction represented by the above formula (2) by Pd contained in the catalyst.

(実施例5)
図6に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例5)により、Pt、PdおよびAl含有率の影響を調べた。Ptの含有率とPdの含有率とは、1:1となるようにした。実施例5の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表4に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 5)
As shown in FIG. 6, in this confirmation experiment, the influence of the Pt, Pd and Al 2 O 3 contents was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 5) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. The Pt content and the Pd content were set to 1: 1. As the carbonyl sulfide detection device of Example 5, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 4 below was used.
Figure 2021053619

実施例5の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図6に示す左側のグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図6に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、Pt、PdおよびAl含有率との関係を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸がPt、PdおよびAl含有率を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 5, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flowed, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 6 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 6 shows the relationship between the indicated value of the graph on the left side at a predetermined time point and the content of Pt, Pd and Al 2 O 3. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the Pt, Pd and Al 2 O 3 contents.

図6に示すグラフから分かるように、実施例5の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.11質量%以上0.74質量%以下で、Pd含有率が0.09質量%以上0.67質量%以下で、Al含有率が2.83質量%以上20.09質量%以下の範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例5の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.11質量%以上0.44質量%以下で、Pd含有率が0.09質量%以上0.45質量%以下で、Al含有率が2.83質量%以上12.33質量%以下の範囲において、Pt含有率、Pd含有率およびAl含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が減少する傾向を示した。また、実施例5の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.44質量%以上0.74質量%以下で、Pd含有率が0.45質量%以上0.67質量%以下で、Al含有率が12.33質量%以上20.09質量%以下の範囲において、ガス検知部の指示値が横ばいになる傾向を示した。このことから、Pt含有率が0.11質量%以上0.74質量%以下で、Pd含有率が0.09質量%以上0.67質量%以下で、Al含有率が2.83質量%以上20.09質量%以下の範囲では、Pt含有率、Pd含有率およびAl含有率が小さいほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。具体的には、Pt含有率が0.11質量%以上0.29質量%以下で、Pd含有率が0.09質量%以上0.29質量%以下で、Al含有率が2.83質量%以上8.08質量%以下の範囲であることが好ましいと考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 6, in the carbonyl sulfide detector of Example 5, the Pt content is 0.11% by mass or more and 0.74% by mass or less, and the Pd content is 0.09% by mass or more and 0. The catalytic reaction of carbonyl sulfide could be carried out in the range of 67% by mass or less and the Al 2 O 3 content of 2.83% by mass or more and 20.09% by mass or less. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 5, the Pt content is 0.11% by mass or more and 0.44% by mass or less, the Pd content is 0.09% by mass or more and 0.45% by mass or less, and Al 2 In the range where the O 3 content is 2.83% by mass or more and 12.33% by mass or less, the indicated value of the gas detector tends to decrease as the Pt content, Pd content and Al 2 O 3 content increase. showed that. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 5, the Pt content is 0.44% by mass or more and 0.74% by mass or less, the Pd content is 0.45% by mass or more and 0.67% by mass or less, and Al 2 O 3 content in the range of 12.33 wt% or more 20.09 wt%, showed a tendency indicated value of the gas sensing portion is flat. From this, the Pt content is 0.11% by mass or more and 0.74% by mass or less, the Pd content is 0.09% by mass or more and 0.67% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 2.83. In the range of mass% or more and 20.09% by mass or less, it is considered that the smaller the Pt content, the Pd content and the Al 2 O 3 content, the more preferably it can be used as a catalyst. Specifically, the Pt content is 0.11% by mass or more and 0.29% by mass or less, the Pd content is 0.09% by mass or more and 0.29% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 2. It is considered that the range is preferably 83% by mass or more and 8.08% by mass or less.

また、実施例5の硫化カルボニル検知装置では、概略的には、Pt含有率が0.11質量%以上0.37質量%以下で、Pd含有率が0.09質量%以上0.39質量%以下で、Al含有率が2.83質量%以上12.33質量%以下の範囲において、実施例2の硫化カルボニル検知装置に比べて、ガス検知部の指示値が大きくなった。これは、触媒に含まれるPtおよびPdにより、上記した式(2)に示す酸化反応が促進されたことに起因して、硫化カルボニルの触媒反応が促進されたためであると考えられる。 Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 5, the Pt content is roughly 0.11% by mass or more and 0.37% by mass or less, and the Pd content is 0.09% by mass or more and 0.39% by mass. Below, in the range where the Al 2 O 3 content was 2.83% by mass or more and 12.33% by mass or less, the indicated value of the gas detection unit became larger than that of the carbonyl sulfide detection device of Example 2. It is considered that this is because the catalytic reaction of carbonyl sulfide was promoted due to the promotion of the oxidation reaction represented by the above formula (2) by Pt and Pd contained in the catalyst.

(実施例6)
図7に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例6)により、Pt、PdおよびAl含有率の影響を調べた。Ptの含有率とPdの含有率とは、2:1となるようにした。実施例6の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表5に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 6)
As shown in FIG. 7, in this confirmation experiment, the influence of the Pt, Pd and Al 2 O 3 contents was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 6) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. The Pt content and the Pd content were set to 2: 1. As the carbonyl sulfide detection device of Example 6, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 5 below was used.
Figure 2021053619

実施例7の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図7に示す左側のグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図7に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、Pt、PdおよびAl含有率との関係を示している。このグラフでは、縦軸がガス検知部の指示値を示し、横軸がPt、PdおよびAl含有率を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 7, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flowed, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 7 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 7 shows the relationship between the indicated value of the graph on the left side at a predetermined time point and the content of Pt, Pd and Al 2 O 3. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the Pt, Pd and Al 2 O 3 contents.

図7に示すグラフから分かるように、実施例6の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.10質量%以上0.69質量%以下で、Pd含有率が0.05質量%以上0.37質量%以下で、Al含有率が2.35質量%以上16.50質量%以下の範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例6の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.10質量%以上0.47質量%以下で、Pd含有率が0.05質量%以上0.25質量%以下で、Al含有率が2.35質量%以上11.14質量%以下の範囲において、Pt含有率、Pd含有率およびAl含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が減少する傾向を示した。また、実施例6の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.47質量%以上0.69質量%以下で、Pd含有率が0.25質量%以上0.37質量%以下で、Al含有率が11.14質量%以上16.50質量%以下の範囲において、ガス検知部の指示値が横ばいになる傾向を示した。このことから、Pt含有率が0.10質量%以上0.69質量%以下で、Pd含有率が0.05質量%以上0.37質量%以下で、Al含有率が2.35質量%以上16.50質量%以下の範囲では、Pt含有率、Pd含有率およびAl含有率が小さいほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。具体的には、Pt含有率が0.10質量%以上0.27質量%以下で、Pd含有率が0.05質量%以上0.16質量%以下で、Al含有率が2.35質量%以上6.63質量%以下の範囲であることが好ましいと考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 7, in the carbonyl sulfide detector of Example 6, the Pt content is 0.10% by mass or more and 0.69% by mass or less, and the Pd content is 0.05% by mass or more and 0. The catalytic reaction of carbonyl sulfide could be carried out in the range of 37% by mass or less and the Al 2 O 3 content of 2.35% by mass or more and 16.50% by mass or less. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 6, the Pt content is 0.10% by mass or more and 0.47% by mass or less, the Pd content is 0.05% by mass or more and 0.25% by mass or less, and Al 2 In the range where the O 3 content is 2.35% by mass or more and 11.14% by mass or less, the indicated value of the gas detector tends to decrease as the Pt content, Pd content and Al 2 O 3 content increase. showed that. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 6, the Pt content is 0.47% by mass or more and 0.69% by mass or less, the Pd content is 0.25% by mass or more and 0.37% by mass or less, and Al 2 O 3 content in the range of 11.14 wt% or more 16.50 wt%, showed a tendency indicated value of the gas sensing portion is flat. From this, the Pt content is 0.10% by mass or more and 0.69% by mass or less, the Pd content is 0.05% by mass or more and 0.37% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 2.35. In the range of mass% or more and 16.50 mass% or less, it is considered that the smaller the Pt content, the Pd content and the Al 2 O 3 content, the more preferably it can be used as a catalyst. Specifically, the Pt content is 0.10% by mass or more and 0.27% by mass or less, the Pd content is 0.05% by mass or more and 0.16% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 2. It is considered that the range is preferably 35% by mass or more and 6.63% by mass or less.

また、実施例6の硫化カルボニル検知装置では、概略的には、Pt含有率が0.10質量%以上0.37質量%以下で、Pd含有率が0.05質量%以上0.20質量%以下で、Al含有率が2.35質量%以上8.92質量%以下の範囲において、実施例2の硫化カルボニル検知装置に比べて、ガス検知部の指示値が大きくなった。これは、触媒に含まれるPtおよびPdにより、上記した式(2)に示す酸化反応が促進されたことに起因して、硫化カルボニルの触媒反応が促進されたためであると考えられる。 Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 6, the Pt content is roughly 0.10% by mass or more and 0.37% by mass or less, and the Pd content is 0.05% by mass or more and 0.20% by mass. Below, in the range where the Al 2 O 3 content was 2.35% by mass or more and 8.92% by mass or less, the indicated value of the gas detection unit became larger than that of the carbonyl sulfide detection device of Example 2. It is considered that this is because the catalytic reaction of carbonyl sulfide was promoted due to the promotion of the oxidation reaction represented by the above formula (2) by Pt and Pd contained in the catalyst.

(実施例7)
図8に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例7)により、Pt、PdおよびAl含有率の影響を調べた。Ptの含有率とPdの含有率とは、1:2となるようにした。実施例7の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表6に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 7)
As shown in FIG. 8, in this confirmation experiment, the influence of the Pt, Pd and Al 2 O 3 contents was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 7) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. The Pt content and the Pd content were set to be 1: 2. As the carbonyl sulfide detection device of Example 7, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 6 below was used.
Figure 2021053619

実施例7の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図8に示す左側のグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸がガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図8に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、Pt、PdおよびAl含有率との関係を示している。このグラフでは、縦軸がガス検知部の指示値を示し、横軸がPt、PdおよびAl含有率を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 7, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flowed, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 8 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 8 shows the relationship between the indicated value of the graph on the left side at a predetermined time point and the content of Pt, Pd and Al 2 O 3. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the Pt, Pd and Al 2 O 3 contents.

図8に示すグラフから分かるように、実施例7の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.05質量%以上0.46質量%以下で、Pd含有率が0.13質量%以上0.85質量%以下で、Al含有率が2.04質量%以上16.36質量%以下の範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例7の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.05質量%以上0.46質量%以下で、Pd含有率が0.13質量%以上0.85質量%以下で、Al含有率が2.04質量%以上16.36質量%以下の範囲において、Pt含有率、Pd含有率およびAl含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が減少する傾向を示した。このことから、Pt含有率が0.05質量%以上0.46質量%以下で、Pd含有率が0.13質量%以上0.85質量%以下で、Al含有率が2.04質量%以上16.36質量%以下の範囲では、Pt含有率、Pd含有率およびAl含有率が小さいほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。具体的には、Pt含有率が0.05質量%以上0.20質量%以下で、Pd含有率が0.13質量%以上0.37質量%以下で、Al含有率が2.04質量%以上7.20質量%以下の範囲であることが好ましいと考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 8, in the carbonyl sulfide detector of Example 7, the Pt content is 0.05% by mass or more and 0.46% by mass or less, and the Pd content is 0.13% by mass or more and 0. The catalytic reaction of carbonyl sulfide could be carried out in a range of 85% by mass or less and an Al 2 O 3 content of 2.04% by mass or more and 16.36% by mass or less. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 7, the Pt content is 0.05% by mass or more and 0.46% by mass or less, the Pd content is 0.13% by mass or more and 0.85% by mass or less, and Al 2 In the range where the O 3 content is 2.04% by mass or more and 16.36% by mass or less, the indicated value of the gas detector tends to decrease as the Pt content, Pd content and Al 2 O 3 content increase. showed that. From this, the Pt content is 0.05% by mass or more and 0.46% by mass or less, the Pd content is 0.13% by mass or more and 0.85% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 2.04. In the range of mass% or more and 16.36% by mass or less, it is considered that the smaller the Pt content, the Pd content and the Al 2 O 3 content, the more preferably it can be used as a catalyst. Specifically, the Pt content is 0.05% by mass or more and 0.20% by mass or less, the Pd content is 0.13% by mass or more and 0.37% by mass or less, and the Al 2 O 3 content is 2. It is considered that the range is preferably 04% by mass or more and 7.20% by mass or less.

また、実施例7の硫化カルボニル検知装置では、概略的には、Pt含有率が0.05質量%以上0.20質量%以下で、Pd含有率が0.13質量%以上0.37質量%以下で、Al含有率が2.04質量%以上7.20質量%以下の範囲において、実施例2の硫化カルボニル検知装置に比べて、ガス検知部の指示値が大きくなった。これは、触媒に含まれるPtおよびPdにより、上記した式(2)に示す酸化反応が促進されたことに起因して、硫化カルボニルの触媒反応が促進されたためであると考えられる。 Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 7, the Pt content is roughly 0.05% by mass or more and 0.20% by mass or less, and the Pd content is 0.13% by mass or more and 0.37% by mass. Below, in the range where the Al 2 O 3 content was 2.04% by mass or more and 7.20% by mass or less, the indicated value of the gas detection unit became larger than that of the carbonyl sulfide detection device of Example 2. It is considered that this is because the catalytic reaction of carbonyl sulfide was promoted due to the promotion of the oxidation reaction represented by the above formula (2) by Pt and Pd contained in the catalyst.

実施例2〜7から分かるように、触媒は、アルミナに加えて、PtおよびPdのうちの少なくとも一方を含むことにより、硫化カルボニルの触媒反応をより促進することができる。 As can be seen from Examples 2 to 7, the catalyst can further promote the catalytic reaction of carbonyl sulfide by containing at least one of Pt and Pd in addition to alumina.

(実施例8)
図9に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例8)により、触媒温度(加熱温度)の影響を調べた。実施例8の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表7に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 8)
As shown in FIG. 9, in this confirmation experiment, the influence of the catalyst temperature (heating temperature) was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 8) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 8, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 7 below was used.
Figure 2021053619

実施例8の硫化カルボニル検知装置では、20ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各温度における各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図9に示すグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の温度変化を示している。このグラフでは、縦軸がガス検知部の指示値(正規化値)を示し、横軸が触媒温度(加熱温度)を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 8, the gas to be detected G containing 20 ppm of carbonyl sulfide was flown, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst at each temperature was obtained. The graph shown in FIG. 9 shows the temperature change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value (normalized value) of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the catalyst temperature (heating temperature).

図9に示すグラフから分かるように、実施例8の硫化カルボニル検知装置では、200℃以上500℃以下の温度範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例8の硫化カルボニル検知装置では、触媒によらず、概ね似たような温度傾向を示した。具体的には、280℃〜330℃までは、触媒温度が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が増加する傾向を示した。また、280℃〜330℃以降は、触媒温度が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が減少する傾向を示した。このことから、200℃以上500℃以下の範囲では、触媒温度が280℃〜330℃に近いほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 9, the carbonyl sulfide detector of Example 8 was able to carry out a catalytic reaction of carbonyl sulfide in a temperature range of 200 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. In addition, the carbonyl sulfide detector of Example 8 showed a substantially similar temperature tendency regardless of the catalyst. Specifically, from 280 ° C. to 330 ° C., the indicated value of the gas detection unit tended to increase as the catalyst temperature increased. Further, after 280 ° C. to 330 ° C., the indicated value of the gas detection unit tended to decrease as the catalyst temperature increased. From this, it is considered that in the range of 200 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, the closer the catalyst temperature is to 280 ° C. to 330 ° C., the more suitable the catalyst can be used.

触媒温度が500℃よりも大きい場合、後述する干渉ガスの影響が大きくなり過ぎるため、触媒温度は、500℃以下であることが好ましいと考えられる。また、触媒温度が200℃よりも小さい場合、ガス検知部の指示値が小さくなり過ぎるため、触媒温度は、200℃以上であることが好ましいと考えられる。また、触媒温度が200℃の場合のガス検知部の指示値の約2倍以上となるため、触媒温度は、260℃以上500℃以下の範囲であることがより好ましいと考えられる。また、触媒温度が200℃の場合のガス検知部の指示値の約3倍以上となるため、触媒温度は、280℃以上400℃以下の範囲であることがより好ましいと考えられる。 When the catalyst temperature is higher than 500 ° C., the influence of the interference gas described later becomes too large. Therefore, it is considered that the catalyst temperature is preferably 500 ° C. or lower. Further, when the catalyst temperature is smaller than 200 ° C., the indicated value of the gas detection unit becomes too small, so that it is considered preferable that the catalyst temperature is 200 ° C. or higher. Further, since the value is about twice or more the indicated value of the gas detection unit when the catalyst temperature is 200 ° C., it is considered more preferable that the catalyst temperature is in the range of 260 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. Further, since the catalyst temperature is about 3 times or more the indicated value of the gas detection unit when the catalyst temperature is 200 ° C., it is considered more preferable that the catalyst temperature is in the range of 280 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.

(実施例9)
図10に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例9)により、触媒温度(加熱温度)の影響を調べた。実施例9の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、98.4質量%のセピオライトと、0.08質量%のPtと、1.52質量%のAlとを含む触媒を用いた。具体的には、触媒31bとして、55.1質量%のSiOと、22.63質量%のMgOと、3.94質量%のCaOと、2.95質量%のFeと、2.51質量%のAlと、0.08質量%のPtと、12.79質量%のIg.Loss(強熱減量)とを含む触媒を用いた。
(Example 9)
As shown in FIG. 10, in this confirmation experiment, the influence of the catalyst temperature (heating temperature) was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 9) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 9, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, a catalyst containing 98.4% by mass of sepiolite, 0.08% by mass of Pt, and 1.52% by mass of Al 2 O 3 was used. Specifically, as a catalyst 31b, a SiO 2 of 55.1 wt%, and 22.63 wt% of MgO, and CaO of 3.94 weight%, and Fe 2 O 3 2.95 wt%, 2 .51% by mass of Al 2 O 3 , 0.08% by mass of Pt, and 12.79% by mass of Ig. A catalyst containing Loss (Ignition weight loss) was used.

実施例9の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各温度における各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図10に示すグラフは、ガス検知部の指示値の温度変化を示している。このグラフでは、縦軸がガス検知部の指示値(正規化値)を示し、横軸が触媒温度(加熱温度)を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 9, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flown, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst at each temperature was obtained. The graph shown in FIG. 10 shows the temperature change of the indicated value of the gas detection unit. In this graph, the vertical axis shows the indicated value (normalized value) of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the catalyst temperature (heating temperature).

図10に示すグラフから分かるように、実施例9の硫化カルボニル検知装置では、140℃以上400℃以下の温度範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例9の硫化カルボニル検知装置では、260℃までは、触媒温度が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が増加する傾向を示した。また、260℃以降は、触媒温度が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が減少する傾向を示した。このことから、140℃以上400℃以下の範囲では、触媒温度が260℃に近いほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 10, the carbonyl sulfide detector of Example 9 was able to carry out a catalytic reaction of carbonyl sulfide in a temperature range of 140 ° C. or higher and 400 ° C. or lower. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 9, up to 260 ° C., the indicated value of the gas detection unit tended to increase as the catalyst temperature increased. Further, after 260 ° C., the indicated value of the gas detection unit tended to decrease as the catalyst temperature increased. From this, it is considered that in the range of 140 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, the closer the catalyst temperature is to 260 ° C., the more suitable the catalyst can be used.

実施例9の硫化カルボニル検知装置では、触媒温度が140℃よりも小さい場合、ガス検知部の指示値が小さくなり過ぎるため、触媒温度は、140℃以上であることが好ましいと考えられる。また、触媒温度が140℃の場合のガス検知部の指示値の約2倍以上となる触媒温度として、触媒温度は、160℃以上400℃以下の範囲であることがより好ましいと考えられる。 In the carbonyl sulfide detector of Example 9, when the catalyst temperature is smaller than 140 ° C., the indicated value of the gas detection unit becomes too small, so that the catalyst temperature is preferably 140 ° C. or higher. Further, it is considered more preferable that the catalyst temperature is in the range of 160 ° C. or higher and 400 ° C. or lower as the catalyst temperature that is about twice or more the indicated value of the gas detection unit when the catalyst temperature is 140 ° C.

(実施例10)
図11に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例10)により、雑ガス(干渉ガス)の影響を調べた。実施例10の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。雑ガスとしては、329ppmのHT−70を含む被検知ガスGと、223ppmのFC−43を含む被検知ガスGと、245ppmのHFE−7100を含む被検知ガスGと、109ppmのアセトンを含む被検知ガスGと、141ppmのエタノールを含む被検知ガスGとを用いた。ここで、硫化カルボニルは、半導体製造工程のドライエッチングガスとして、アルコール類(エタノール)およびケトン類(アセトン)は、半導体製造工程の洗浄剤として、HT−70(ガルデン)、FC−43(フロリナート)およびHFE−7100(ノベック)は、半導体製造工程のチラーのフッ素系不活性冷媒として用いられる成分である。すなわち、実施例10では、半導体製造工程の雰囲気中の硫化カルボニルの検知用に、硫化カルボニル検知装置が用いられる場合を想定して、半導体製造工程において用いられる雑ガスの影響を調べた。
(Example 10)
As shown in FIG. 11, in this confirmation experiment, the influence of miscellaneous gas (interference gas) was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 10) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 10, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. As miscellaneous gases, a detected gas G containing 329 ppm of HT-70, a detected gas G containing 223 ppm of FC-43, a detected gas G containing 245 ppm of HFE-7100, and a subject containing 109 ppm of acetone. A detection gas G and a detection gas G containing 141 ppm of ethanol were used. Here, carbonyl sulfide is used as a dry etching gas in the semiconductor manufacturing process, and alcohols (ethanol) and ketones (acetone) are used as cleaning agents in the semiconductor manufacturing process, such as HT-70 (Garden) and FC-43 (Florinate). And HFE-7100 (Novec) is a component used as a fluorine-based inert refrigerant for chillers in the semiconductor manufacturing process. That is, in Example 10, the influence of miscellaneous gas used in the semiconductor manufacturing process was investigated on the assumption that a carbonyl sulfide detecting device is used for detecting carbonyl sulfide in the atmosphere of the semiconductor manufacturing process.

実施例10の硫化カルボニル検知装置では、5ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスG、329ppmのHT−70を含む被検知ガスG、223ppmのFC−43を含む被検知ガスG、245ppmのHFE−7100を含む被検知ガスG、109ppmのアセトンを含む被検知ガスG、および、141ppmのエタノールを含む被検知ガスGをそれぞれ流し、各ガスによるガス検知部の指示値を得た。図11に示すグラフは、各ガスによるガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 10, the detected gas G containing 5 ppm carbonyl sulfide G, the detected gas G containing 329 ppm HT-70, the detected gas G containing 223 ppm FC-43, and the 245 ppm HFE-7100. The detected gas G containing 109 ppm of acetone, the detected gas G containing 141 ppm of ethanol, and the detected gas G containing 141 ppm of ethanol were flown to obtain the indicated value of the gas detection unit by each gas. The graph shown in FIG. 11 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit depending on each gas. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time.

図11に示すグラフから分かるように、実施例10の硫化カルボニル検知装置では、COSを含む被検知ガスGの指示値が約5ppmであることに対して、HT−70を含む被検知ガスGの指示値が約0.1ppm、FC−43を含む被検知ガスGの指示値が約0.1ppm、HFE−7100を含む被検知ガスGの指示値が約0.2ppm、アセトンを含む被検知ガスGの指示値が約0.5ppm、エタノールを含む被検知ガスGの指示値が約0.6ppmとなった。すなわち、HT−70、FC−43、HFE−7100、アセトンおよびエタノールのいずれも、COSに比べて、ガス検知部の指示値が十分に小さい値を示した。このことから、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いる場合、HT−70、FC−43、HFE−7100、アセトンおよびエタノールのいずれも、COSの検知にほとんど干渉しないと考えられる。すなわち、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒は、半導体製造工程の硫化カルボニルの検知に好適に用いることができると考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 11, in the carbonyl sulfide detector of Example 10, the indicated value of the detected gas G containing COS is about 5 ppm, whereas the detected value of the detected gas G containing HT-70 is about 5 ppm. The indicated value is about 0.1 ppm, the indicated value of the detected gas G containing FC-43 is about 0.1 ppm, the indicated value of the detected gas G including HFE-7100 is about 0.2 ppm, and the indicated gas containing acetone is about 0.2 ppm. The indicated value of G was about 0.5 ppm, and the indicated value of the detected gas G containing ethanol was about 0.6 ppm. That is, all of HT-70, FC-43, HFE-7100, acetone and ethanol showed values in which the indicated value of the gas detection unit was sufficiently smaller than that of COS. From this, it is considered that when a catalyst containing an alkaline earth metal silicate is used, none of HT-70, FC-43, HFE-7100, acetone and ethanol interferes with the detection of COS. That is, it is considered that a catalyst containing an alkaline earth metal silicate can be suitably used for detecting carbonyl sulfide in the semiconductor manufacturing process.

(実施例11)
図12に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例11)により、COSと雑ガス(干渉ガス)とが共存する環境下における応答性を調べた。実施例11の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。雑ガスとしては、329ppmのHT−70を含む被検知ガスGと、223ppmのFC−43を含む被検知ガスGと、245ppmのHFE−7100を含む被検知ガスGとを用いた。
(Example 11)
As shown in FIG. 12, in this confirmation experiment, the response in an environment where COS and miscellaneous gas (interfering gas) coexist by the carbonyl sulfide detector (Example 11) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. I checked the sex. As the carbonyl sulfide detection device of Example 11, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. As the miscellaneous gas, a detected gas G containing 329 ppm of HT-70, a detected gas G containing 223 ppm of FC-43, and a detected gas G containing 245 ppm of HFE-7100 were used.

実施例11の硫化カルボニル検知装置では、5ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGと、5ppmの硫化カルボニル、329ppmのHT−70、223ppmのFC−43、および、245ppmのHFE−7100を含む被検知ガスG(4ガス共存ガス)とをそれぞれ流し、各ガスによるガス検知部の指示値を得た。図12に示すグラフは、各ガスによるガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 11, the detected gas G containing 5 ppm carbonyl sulfide, 329 ppm HT-70, 223 ppm FC-43, and 245 ppm HFE-7100 are detected. Gas G (4 gas coexisting gas) was allowed to flow, and the indicated value of the gas detection unit for each gas was obtained. The graph shown in FIG. 12 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit depending on each gas. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time.

図12に示すグラフから分かるように、実施例11の硫化カルボニル検知装置では、5ppmのCOSを含む被検知ガスGの指示値が約5.4ppmであることに対して、4ガス共存ガスの指示値が約5.7ppmとなった。すなわち、5ppmのCOSを含む被検知ガスGと、4ガス共存ガスとのいずれも、ガス検知部の指示値が同様の値を示した。このことから、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いる場合、HT−70、FC−43、HFE−7100の共存下においても、COSの検知の応答性にはほとんど影響しないと考えられる。すなわち、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒は、半導体製造工程の硫化カルボニルの検知に好適に用いることができると考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 12, in the carbonyl sulfide detector of Example 11, the indicated value of the detected gas G containing 5 ppm of COS is about 5.4 ppm, whereas the indicated value of the four gas coexisting gas is indicated. The value was about 5.7 ppm. That is, the indicated values of the gas detection unit showed the same values for both the gas to be detected G containing 5 ppm of COS and the gas coexisting with 4 gases. From this, it is considered that when a catalyst containing an alkaline earth metal silicate is used, the responsiveness of COS detection is hardly affected even in the coexistence of HT-70, FC-43, and HFE-7100. That is, it is considered that a catalyst containing an alkaline earth metal silicate can be suitably used for detecting carbonyl sulfide in the semiconductor manufacturing process.

(実施例12)
図13に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例12)により、雑ガス(干渉ガス)の飽和蒸気による触媒の劣化を調べた。実施例12の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。雑ガスとしては、18.5vol%のHT−70を含む被検知ガスGと、1895ppmのFC−43を含む被検知ガスGと、27.6vol%のHFE−7100を含む被検知ガスGと、5.8vol%のエタノールを含む被検知ガスGと、24.4vol%のアセトンを含む被検知ガスGとを用いた。なお、18.5vol%のHT−70と、1895ppmのFC−43と、27.6vol%のHFE−7100と、5.8vol%のエタノールと、24.4vol%のアセトンとはいずれも、通常の半導体製造工程では考えられない程の高濃度のガスである。すなわち、実施例12では、高濃度のガスにより加速試験を行った。
(Example 12)
As shown in FIG. 13, in this confirmation experiment, deterioration of the catalyst due to saturated vapor of miscellaneous gas (interference gas) was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 12) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. .. As the carbonyl sulfide detection device of Example 12, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. Examples of miscellaneous gases include a detected gas G containing 18.5 vol% HT-70, a detected gas G containing 1895 ppm FC-43, and a detected gas G containing 27.6 vol% HFE-7100. A Gus G to be detected containing 5.8 vol% ethanol and a Gus G to be detected containing 24.4 vol% acetone were used. In addition, 18.5 vol% HT-70, 1895 ppm FC-43, 27.6 vol% HFE-7100, 5.8 vol% ethanol, and 24.4 vol% acetone are all normal. It is a gas with a high concentration that is unthinkable in the semiconductor manufacturing process. That is, in Example 12, an accelerated test was conducted with a high-concentration gas.

実施例12の硫化カルボニル検知装置では、18.5vol%のHT−70を含む被検知ガスGと、1895ppmのFC−43を含む被検知ガスGと、27.6vol%のHFE−7100を含む被検知ガスGと、5.8vol%のエタノールを含む被検知ガスGと、24.4vol%のアセトンを含む被検知ガスGとをそれぞれ30分ずつ流した後、5ppmのCOSを含む被検知ガスGを流して、ガス検知部の指示値を得た。図13に示すグラフは、各飽和蒸気ガスの30分暴露後の5ppmのCOSのガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 12, the detected gas G containing 18.5 vol% HT-70, the detected gas G containing 1895 ppm FC-43, and the subject containing 27.6 vol% HFE-7100. After flowing the detection gas G, the detected gas G containing 5.8 vol% ethanol, and the detected gas G containing 24.4 vol% acetone for 30 minutes each, the detected gas G containing 5 ppm COS. Was flown, and the indicated value of the gas detector was obtained. The graph shown in FIG. 13 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit of 5 ppm of COS after 30 minutes exposure of each saturated vapor gas. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time.

図13に示すグラフから分かるように、各飽和蒸気ガスの30分暴露後においても、5ppmのCOSに対して、約5ppmのガス検知部の指示値が得られた。これは、HT−70と、FC−43と、HFE−7100と、エタノールと、アセトンとに暴露されても、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒が劣化しないかまたは劣化が非常に小さかったためであると考えられる。このことから、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒は、フッ素系成分であるHT−70、FC−43およびHFE−7100による被毒に強く、かつ、有機系成分であるエタノールおよびアセトンによる被毒に強い触媒であると考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 13, even after 30 minutes of exposure to each saturated vapor gas, an indicated value of about 5 ppm of the gas detection unit was obtained for 5 ppm of COS. This is because the catalyst containing the alkaline earth metal silicate did not deteriorate or deteriorated very little even when exposed to HT-70, FC-43, HFE-7100, ethanol, and acetone. it is conceivable that. From this, the catalyst containing the alkaline earth metal silicate is resistant to poisoning by the fluorine-based components HT-70, FC-43 and HFE-7100, and is also poisoned by the organic components ethanol and acetone. It is considered to be a strong catalyst.

(実施例13)
図14に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例13)により、触媒かさ密度に対する圧力損失を調べた。実施例13の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。
(Example 13)
As shown in FIG. 14, in this confirmation experiment, the pressure loss with respect to the catalyst bulk density was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 13) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 13, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used.

実施例13の硫化カルボニル検知装置では、被検知ガスGを流し、各温度における触媒かさ密度に対する圧力損失を得た。図14に示すグラフは、各温度における、かさ密度に対する圧力損失の変化を示している。このグラフでは、縦軸が圧力損失を示し、横軸が触媒かさ密度を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 13, the detected gas G was flown to obtain a pressure loss with respect to the catalyst bulk density at each temperature. The graph shown in FIG. 14 shows the change in pressure loss with respect to bulk density at each temperature. In this graph, the vertical axis shows the pressure loss and the horizontal axis shows the catalyst bulk density.

図14に示すグラフから分かるように、実施例13の硫化カルボニル検知装置では、200℃以上450℃以下の温度範囲において、触媒かさ密度が増加するにつれて、圧力損失が増加する傾向を示した。また、実施例13の硫化カルボニル検知装置では、200℃以上450℃以下の温度範囲において、温度が増加するにつれて、圧力損失が増加する傾向を示した。実施例13の硫化カルボニル検知装置の許容圧力損失(ガス流量の低下が起きない圧力損失)を−3kPaとすると、200℃以上450℃以下の温度範囲では、触媒かさ密度は、250kg/m以下であることが好ましいと考えられる。また、実用上の観点から余裕分を考慮すると、触媒かさ密度は、200kg/m以下であることがより好ましいと考えられる。また、触媒の充填量を確保する観点から、触媒かさ密度は、70kg/m以上であることが好ましいと考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 14, the carbonyl sulfide detector of Example 13 showed a tendency for the pressure loss to increase as the catalyst bulk density increased in the temperature range of 200 ° C. or higher and 450 ° C. or lower. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 13, the pressure loss tended to increase as the temperature increased in the temperature range of 200 ° C. or higher and 450 ° C. or lower. Assuming that the allowable pressure loss (pressure loss that does not cause a decrease in gas flow rate) of the carbonyl sulfide detector of Example 13 is -3 kPa, the catalyst bulk density is 250 kg / m 3 or less in the temperature range of 200 ° C. or higher and 450 ° C. or lower. Is considered to be preferable. Further, from a practical point of view, it is considered that the catalyst bulk density is more preferably 200 kg / m 3 or less, considering the margin. Further, from the viewpoint of securing the filling amount of the catalyst, it is considered that the catalyst bulk density is preferably 70 kg / m 3 or more.

(実施例14)
図15に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例14)により、Pt含有率の影響を調べた。実施例14の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表8に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 14)
As shown in FIG. 15, in this confirmation experiment, the influence of the Pt content was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 14) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 14, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 8 below was used.
Figure 2021053619

実施例14の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図15に示す左側のグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図15に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、Pt含有率との関係を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸がPt含有率を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 14, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flowed, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 15 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 15 shows the relationship between the indicated value in the graph on the left side at a predetermined time point and the Pt content rate. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the Pt content.

図15に示すグラフから分かるように、実施例14の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.03質量%以上10.50質量%以下の範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例14の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.03質量%以上0.30質量%以下の範囲において、Pt含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が増加する傾向を示した。また、実施例14の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が0.30質量%以上4.00質量%以下の範囲において、Pt含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が減少する傾向を示した。また、実施例14の硫化カルボニル検知装置では、Pt含有率が4.00質量%以上10.50質量%以下の範囲において、ガス検知部指示値が概ね横ばいになる傾向を示した。このことから、Pt含有率が0.03質量%以上0.30質量%以下の範囲では、Pt含有率が0.30質量%に近いほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。なお、Pt含有率が0.03質量%以上10.50質量%以下の範囲では、全範囲にわたってガス検知部の指示値が高い値で推移しているため、全範囲にわたって、触媒として好適に用いることができると考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 15, in the carbonyl sulfide detector of Example 14, the catalytic reaction of carbonyl sulfide can be carried out in the range of Pt content of 0.03% by mass or more and 10.50% by mass or less. It was. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 14, in the range where the Pt content is 0.03% by mass or more and 0.30% by mass or less, the indicated value of the gas detection unit tends to increase as the Pt content increases. showed that. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 14, in the range where the Pt content is 0.30% by mass or more and 4.00% by mass or less, the indicated value of the gas detection unit tends to decrease as the Pt content increases. showed that. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 14, the gas detector reading value tended to be almost flat in the range of the Pt content of 4.00% by mass or more and 10.50% by mass or less. From this, it is considered that in the range of Pt content of 0.03% by mass or more and 0.30% by mass or less, the closer the Pt content is to 0.30% by mass, the more preferably it can be used as a catalyst. In the range where the Pt content is 0.03% by mass or more and 10.50% by mass or less, the indicated value of the gas detection unit changes over the entire range, and therefore, it is suitably used as a catalyst over the entire range. It is thought that it can be done.

(実施例15)
図16に示すように、この確認実験では、アルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例15)により、Pd含有率の影響を調べた。実施例15の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、触媒31bとして、以下の表9に示す触媒を用いた。

Figure 2021053619
(Example 15)
As shown in FIG. 16, in this confirmation experiment, the influence of the Pd content was investigated by a carbonyl sulfide detector (Example 15) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate. As the carbonyl sulfide detection device of Example 15, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, as the catalyst 31b, the catalyst shown in Table 9 below was used.
Figure 2021053619

実施例15の硫化カルボニル検知装置では、10ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスGを流し、各触媒によるガス検知部の指示値を得た。図16に示す左側のグラフは、各触媒における、ガス検知部の指示値の時間変化を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。また、図16に示す右側のグラフは、左側のグラフの所定の時点における指示値と、Pd含有率との関係を示している。このグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸がPd含有率を示している。 In the carbonyl sulfide detector of Example 15, the gas to be detected G containing 10 ppm of carbonyl sulfide was flowed, and the indicated value of the gas detection unit by each catalyst was obtained. The graph on the left side shown in FIG. 16 shows the time change of the indicated value of the gas detection unit in each catalyst. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time. Further, the graph on the right side shown in FIG. 16 shows the relationship between the indicated value in the graph on the left side at a predetermined time point and the Pd content rate. In this graph, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the Pd content rate.

図16に示すグラフから分かるように、実施例15の硫化カルボニル検知装置では、Pd含有率が0.02質量%以上9.84質量%以下の範囲において、硫化カルボニルの触媒反応を行うことができた。また、実施例15の硫化カルボニル検知装置では、Pd含有率が0.02質量%以上0.31質量%以下の範囲において、Pd含有率が増加するにつれて、ガス検知部の指示値が増加する傾向を示した。また、実施例15の硫化カルボニル検知装置では、Pd含有率が0.31質量%以上9.84質量%以下の範囲において、ガス検知部指示値が概ね横ばいになる傾向を示した。このことから、Pd含有率が0.02質量%以上9.84質量%以下の範囲では、Pd含有率が大きいほど、触媒として好適に用いることができると考えられる。具体的には、Pd含有率が0.31質量%以上9.84質量%以下の範囲であることが好ましいと考えられる。 As can be seen from the graph shown in FIG. 16, in the carbonyl sulfide detector of Example 15, the catalytic reaction of carbonyl sulfide can be carried out in the range of Pd content of 0.02% by mass or more and 9.84% by mass or less. It was. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 15, the indicated value of the gas detection unit tends to increase as the Pd content increases in the range of 0.02% by mass or more and 0.31% by mass or less of the Pd content. showed that. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 15, the gas detector reading value tended to be almost flat in the range of Pd content of 0.31% by mass or more and 9.84% by mass or less. From this, it is considered that in the range of Pd content of 0.02% by mass or more and 9.84% by mass or less, the larger the Pd content, the more preferably it can be used as a catalyst. Specifically, it is considered that the Pd content is preferably in the range of 0.31% by mass or more and 9.84% by mass or less.

(実施例16および17)
図17および図18に示すように、この確認実験では、Ptを含むアルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いた硫化カルボニル検知装置(実施例16および17)により、雑ガス(干渉ガス)の影響を調べた。実施例16および17の硫化カルボニル検知装置として、実施例1の硫化カルボニル検知装置と同様の装置を用いた。ただし、実施例16の硫化カルボニル検知装置では、触媒31bとして、0.30質量%のPtと、76.77質量%のSiOと、19.94質量%のCaO+MgOと、2.99質量%のその他成分とを含む触媒を用いた。また、実施例17の硫化カルボニル検知装置では、触媒31bとして、10.50質量%のPtと、68.92質量%のSiOと、17.90質量%のCaO+MgOと、2.68質量%のその他成分とを含む触媒を用いた。
(Examples 16 and 17)
As shown in FIGS. 17 and 18, in this confirmation experiment, the influence of miscellaneous gas (interference gas) was obtained by the carbonyl sulfide detector (Examples 16 and 17) using a catalyst containing an alkaline earth metal silicate containing Pt. I examined. As the carbonyl sulfide detection device of Examples 16 and 17, the same device as the carbonyl sulfide detection device of Example 1 was used. However, in the carbonyl sulfide detector of Example 16, 0.30% by mass of Pt , 76.77% by mass of SiO 2 , 19.94% by mass of CaO + MgO, and 2.99% by mass of the catalyst 31b were used. A catalyst containing other components was used. Further, in the carbonyl sulfide detector of Example 17, 10.50% by mass of Pt, 68.92% by mass of SiO 2 , 17.90% by mass of CaO + MgO, and 2.68% by mass of the catalyst 31b were used. A catalyst containing other components was used.

また、雑ガスとしては、109ppmのアセトンを含む被検知ガスGと、137ppmのエタノールを含む被検知ガスGとを用いた。上記の通り、アルコール類(エタノール)およびケトン類(アセトン)は、半導体製造工程の洗浄剤として用いられる成分である。すなわち、実施例16および17では、半導体製造工程の雰囲気中の硫化カルボニルの検知用に、硫化カルボニル検知装置が用いられる場合を想定して、半導体製造工程において用いられる雑ガスの影響を調べた。 As the miscellaneous gas, a detected gas G containing 109 ppm of acetone and a detected gas G containing 137 ppm of ethanol were used. As described above, alcohols (ethanol) and ketones (acetone) are components used as cleaning agents in the semiconductor manufacturing process. That is, in Examples 16 and 17, the influence of miscellaneous gas used in the semiconductor manufacturing process was investigated on the assumption that a carbonyl sulfide detecting device is used for detecting carbonyl sulfide in the atmosphere of the semiconductor manufacturing process.

実施例16および17の硫化カルボニル検知装置では、5ppmの硫化カルボニルを含む被検知ガスG、109ppmのアセトンを含む被検知ガスG、および、137ppmのエタノールを含む被検知ガスGをそれぞれ流し、各ガスによるガス検知部の指示値を得た。図17および図18に示すグラフは、各ガスによるガス検知部の指示値の時間変化を示している。これらのグラフでは、縦軸が、ガス検知部の指示値を示し、横軸が時間を示している。 In the carbonyl sulfide detectors of Examples 16 and 17, a detected gas G containing 5 ppm of carbonyl sulfide, a detected gas G containing 109 ppm of acetone, and a detected gas G containing 137 ppm of ethanol were flowed, and each gas was flown. The indicated value of the gas detection unit was obtained. The graphs shown in FIGS. 17 and 18 show the time change of the indicated value of the gas detection unit due to each gas. In these graphs, the vertical axis shows the indicated value of the gas detection unit, and the horizontal axis shows the time.

図17および図18に示すグラフから分かるように、実施例16および17の硫化カルボニル検知装置では、COSを含む被検知ガスGの指示値が約5ppmであることに対して、アセトンを含む被検知ガスGの指示値が約0.1ppm、エタノールを含む被検知ガスGの指示値が約0.2ppmとなった。すなわち、アセトンおよびエタノールのいずれも、COSに比べて、ガス検知部の指示値が十分に小さい値を示した。このことから、Ptを含むアルカリ土類金属シリケートを含む触媒を用いる場合、アセトンおよびエタノールのいずれも、COSの検知にほとんど干渉しないと考えられる。すなわち、Ptを含むアルカリ土類金属シリケートを含む触媒は、半導体製造工程の硫化カルボニルの検知に好適に用いることができると考えられる。 As can be seen from the graphs shown in FIGS. 17 and 18, in the carbonyl sulfide detectors of Examples 16 and 17, the indicated value of the detected gas G containing COS is about 5 ppm, whereas the detected value containing acetone is detected. The indicated value of the gas G was about 0.1 ppm, and the indicated value of the detected gas G containing ethanol was about 0.2 ppm. That is, both acetone and ethanol showed a value in which the indicated value of the gas detection unit was sufficiently smaller than that of COS. From this, it is considered that neither acetone nor ethanol interferes with the detection of COS when a catalyst containing an alkaline earth metal silicate containing Pt is used. That is, it is considered that a catalyst containing an alkaline earth metal silicate containing Pt can be suitably used for detecting carbonyl sulfide in the semiconductor manufacturing process.

[変形例]
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification example]
It should be noted that the embodiments and examples disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiments and examples, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

たとえば、上記実施形態では、硫化カルボニル検知装置が、流量制御部と、ポンプとを備えている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、硫化カルボニル分解部と、ガス検知部とを備えていれば、硫化カルボニル検知装置が、流量制御部と、ポンプとを必ずしも備えていなくてもよい。 For example, in the above embodiment, an example in which the carbonyl sulfide detector includes a flow rate control unit and a pump is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, if the carbonyl sulfide decomposition unit and the gas detection unit are provided, the carbonyl sulfide detection device does not necessarily have to include the flow rate control unit and the pump.

また、上記実施形態では、触媒が、綿状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、触媒としての機能を果たし得れば、触媒が、たとえば、粒状、粉末状、シート状、タブレット状などに形成されていてもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which the catalyst is formed in a cotton-like shape is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the catalyst may be formed in, for example, granular, powdery, sheet-like, tablet-like, etc., as long as it can function as a catalyst.

また、上記実施形態では、ガス検知部が、電気化学式のガス検知部を含んでいる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、硫化カルボニルが加水分解されることにより発生した成分を検知可能であれば、ガス検知部が、たとえば、光学式のガス検知部(センサ)、半導体式のガス検知部(センサ)を含んでいてもよい。 Further, in the above embodiment, the gas detection unit includes an electrochemical gas detection unit, but the present invention is not limited to this. In the present invention, if the component generated by the hydrolysis of carbonyl sulfide can be detected, the gas detection unit may be, for example, an optical gas detection unit (sensor) or a semiconductor type gas detection unit (sensor). It may be included.

また、上記実施形態では、本発明の触媒部が、筒状に形成された触媒筒である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、触媒を配置可能であれば、触媒部の形状は特に限られず、触媒部が、筒状形状以外の形状を有していてもよい。 Further, in the above embodiment, an example is shown in which the catalyst portion of the present invention is a catalyst cylinder formed in a tubular shape, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the shape of the catalyst portion is not particularly limited as long as the catalyst can be arranged, and the catalyst portion may have a shape other than the tubular shape.

30 硫化カルボニル分解部
31 触媒筒(触媒部)
31b 触媒
32 加熱機構
40 ガス検知部
100 硫化カルボニル検知装置
G 被検知ガス
30 Carbonyl sulfide decomposition part 31 Catalyst cylinder (catalyst part)
31b Catalyst 32 Heating mechanism 40 Gas detector 100 Carbonyl sulfide detector G Gas to be detected

Claims (10)

硫化カルボニルが少なくとも加水分解を含む触媒反応するための触媒を有する触媒部と、
触媒反応を引き起こすための加熱機構と、を備え、
前記触媒は、アルカリ土類金属シリケートを含む、硫化カルボニル分解装置。
A catalyst part having a catalyst for catalytic reaction of carbonyl sulfide including at least hydrolysis, and
Equipped with a heating mechanism to trigger a catalytic reaction,
The catalyst is a carbonyl sulfide decomposition apparatus containing an alkaline earth metal silicate.
前記触媒は、前記アルカリ土類金属シリケートとして、シリカと、マグネシウムと、カルシウムとを含む、請求項1に記載の硫化カルボニル分解装置。 The carbonyl sulfide decomposition apparatus according to claim 1, wherein the catalyst contains silica, magnesium, and calcium as the alkaline earth metal silicate. 前記触媒は、白金およびパラジウムのうちの少なくとも一方と、アルミナとをさらに含む、請求項2に記載の硫化カルボニル分解装置。 The carbonyl sulfide decomposition apparatus according to claim 2, wherein the catalyst further comprises at least one of platinum and palladium and alumina. 前記触媒は、50質量%以上のシリカと、10質量%以上30質量%以下のマグネシアおよびカルシアとを、合計が100質量%を超えない範囲で含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の硫化カルボニル分解装置。 The catalyst according to any one of claims 1 to 3, wherein the catalyst contains 50% by mass or more of silica and 10% by mass or more and 30% by mass or less of magnesia and calcia within a range in which the total does not exceed 100% by mass. The carbonyl sulfide decomposition apparatus according to the above. 前記触媒は、1質量%以下の白金、2質量%以下のパラジウム、または、2質量%以下の白金およびパラジウムを、合計が100質量%を超えない範囲でさらに含む、請求項4に記載の硫化カルボニル分解装置。 The sulfide according to claim 4, wherein the catalyst further contains 1% by mass or less of platinum, 2% by mass or less of palladium, or 2% by mass or less of platinum and palladium in a range not exceeding 100% by mass in total. Carbonyl decomposition device. 前記触媒は、30質量%以下のアルミナを、合計が100質量%を超えない範囲でさらに含む、請求項4に記載の硫化カルボニル分解装置。 The carbonyl sulfide decomposition apparatus according to claim 4, wherein the catalyst further contains 30% by mass or less of alumina in a range not exceeding 100% by mass in total. 前記加熱機構は、140℃以上500℃以下の温度範囲において、前記触媒部を加熱するように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の硫化カルボニル分解装置。 The carbonyl sulfide decomposition apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating mechanism is configured to heat the catalyst portion in a temperature range of 140 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. 前記触媒は、11質量%以下の白金、または、10質量%以下のパラジウムを、合計が100質量%を超えない範囲でさらに含む、請求項1または2に記載の硫化カルボニル分解装置。 The carbonyl sulfide decomposition apparatus according to claim 1 or 2, wherein the catalyst further contains 11% by mass or less of platinum or 10% by mass or less of palladium in a range not exceeding 100% by mass in total. 硫化カルボニルが少なくとも加水分解を含む触媒反応するための硫化カルボニル分解部と、
前記硫化カルボニル分解部により前記硫化カルボニルが触媒反応することにより発生した被検知ガス中の成分を検知するガス検知部と、を備え、
前記硫化カルボニル分解部は、
前記硫化カルボニルが少なくとも加水分解を含む触媒反応するための触媒を有する触媒部と、
触媒反応を引き起こすための加熱機構と、を含み、
前記触媒は、アルカリ土類金属シリケートを含む、硫化カルボニル検知装置。
A carbonyl sulfide decomposition unit for catalytic reaction of carbonyl sulfide including at least hydrolysis,
A gas detection unit for detecting a component in a gas to be detected generated by a catalytic reaction of the carbonyl sulfide by the carbonyl sulfide decomposition unit is provided.
The carbonyl sulfide decomposition part is
A catalyst part having a catalyst for catalytic reaction of the carbonyl sulfide including at least hydrolysis,
Including a heating mechanism for inducing a catalytic reaction,
The catalyst is a carbonyl sulfide detector containing an alkaline earth metal silicate.
前記ガス検知部は、電気化学式のガス検知部を含む、請求項9に記載の硫化カルボニル検知装置。 The carbonyl sulfide detection device according to claim 9, wherein the gas detection unit includes an electrochemical gas detection unit.
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