2002 Fiscal Year Annual Research Report
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11555213
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
光来 要三 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (50122693)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 圭一 九州環境管理協会, 分析化学部, 研究員
河淵 祐二 ペトカ, 新素材事業部研究部, 研究員
持田 勲 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (20037758)
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| Keywords | 活性炭 / 活性炭素繊維 / 表面積 / 細孔分布 / 酸素官能基 / 窒素官能基 / 表面吸着能 / 細孔径 |
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| Research Abstract |
1.高機能性炭素繊維の調製原料
1)水酸化カリウムを用いる黒鉛化性炭素繊維の連続活性化原理の確立した
2)ヘテロサイクリック表面を有する活性炭素繊維の調製原理の確立した
a.ヘテロサイクリックピッチを原料とする活性炭素繊維の調製原理の確立した
カルバゾールをピッチ化して紡糸して得られた活性炭素繊維の表面には多数の窒素官能基が残存し、強い塩基性を示すことを明らかにした。
b.ヘテロサイクリック化合物のCVD表面改質を行った
活性炭表面にピリジンのCVDをおこなうと、わずかに表面積は減少したが、表面に窒素官能基の存在する活性炭が製造できた。また窒素の形態は3種類あることを明らかにした
3)微量排出物捕捉無害化原理
a.SOx, NOxの捕捉無害化原理を追求した。
連続化、低コスト化への提案を行った。またナノファイバーを析出させた活性炭素繊維では効率が向上することがわかった。
b.水中ハロメタン、ハロエタンの捕捉、無害化を行った。
塩素含有有機化合物を効率良く吸着する活性炭の前処理として、硝酸処理が有効であることがわかった。
2.高機能性炭素繊維(MCF)の製造の工業技術基盤。
MCFについてKOH/C=4:1、昇温速度5℃/min、800℃の条件で2500m^2/gの高表面積が得らた。しかし、P炭では同条件において、1000m^2/gにとどまった。収率は56%で、MCFに比べて著しく小さいことが明らかとなった。MCFに対して高温で賦活し反応性が高すぎると、収率が著しく減少し、表面積は逆に低下するので、炭素地の反応性を考慮して賦活条件を探索する必要があることがわかった。同時に炭素によって、KOHの賦活時の形質変化も異なる可能性がある。
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[Publications] M.Tsuji: "Effects of Microwave Absorbents in NO Removal by Microwave Discharge of NO/Ar Mixture at Atmospheric Pressure"Chemistry Letters. Vol.3. 338-339 (2002)
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[Publications] Y.Korai: "Preparation of an activated carbon artifact : oxidative modification of coconut shell-based carbon to improve the strength"Carbon. Vol.40. 351-358 (2002)
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[Publications] I.Mochida: "Mesoscopic Structure and Properties of Liquid Crystalline Mesophase Pitch and Its Transformation into Carbon Fiber"The Chemical Record. Vol,2. 81-101 (2002)
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[Publications] H.Yang: "Recovery of Stacking Height of Mesophase Pitch Fiber by Solid-Phase Annealing"Chemistry Letters. Vol.6. 574-575 (2002)
