2005 Fiscal Year Annual Research Report
セルロース誘導体を素材とする水圏環境浄多化用多機能吸着材の開発
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16651044
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| Research Institution | Asahikawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
宮越 昭彦 旭川工業高等専門学校, 物質化学工学科, 助教授 (10249724)
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| Keywords | 環境浄化材 / 活性炭素繊維 / マイクロ波加熱 |
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| Research Abstract |
平成17年度は、綿由来活性炭素繊維の製造に関するマイクロ波加熱効果の検証とホウ素および、それ以外の無機・有機イオンの吸着能力の評価に重点を置いた。結果的に、マイクロ波加熱により線から活性炭素繊維を調製した場合は、電気炉で調整した炭素繊維に比べて炭化が促進され、とくに有機色素(メチレンブルー等)の吸着能力に優れていることを見出した。上記項目についての詳細を以下に示す。
1.綿由来活性炭素繊維の製造に関するマイクロ波加熱効果の検証:マイクロ波過熱装置は、電子レンジとマイクロ波を吸収する筐体を組合せて改造したものであり、活性炭素繊維は、綿をアルゴンの非酸素雰囲気下で加熱焼成して得られる。こうして得た炭素繊維は、電気炉、アルゴン雰囲気下で得られるものに比べて、(1)炭化に至るのが早い、(2)色素吸着能に優れる、(3)炭素繊維表面に付着物が少なく、清浄な繊維表面が得られる、の特徴がある。とくにマイクロ波により900℃加熱した炭素繊維については、比較的短時間(20分程度)で半導体レベル(約30Ω)の導電性があり、マイクロ波印加には炭化を促進する効果があることが確認された。またSEMによる表面観察では、電気炉加熱による炭素繊維は、粒状物質などが固着している様子が観察された。マイクロ波加熱の炭素織維は、付着物は観測されず、繊維の長手方向に対してスパイラル状にねじれをもつ溝状の構造が一様にあることが分かった。このような表面形状の違いは、炭素繊維の新しい吸着性能を見出す可能性を示唆している。
2.ホウ素および陰イオンの吸着能力の評価:上記の炭素繊維について、各陰イオン(PO4,NO2,NO3,Cl, Br, SO4)に対する吸着性を調べたがほとんど吸着しない結果となった。また、炭素繊維にホウ素吸着能を有するとされるキトサン溶液を含浸し、乾燥処理した繊維でホウ素吸着を試みたが、吸着を裏付ける結果は得られなかった。
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