メソ孔に立脚した気相用活性炭に関する研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26450238
• Research Institution: Aomori Prefectural Industrial Technology Research Center
• Principal Investigator: 廣瀬 孝 地方独立行政法人青森県産業技術センター, その他部局等, 研究員 (40556982)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 担持活性炭 / 細孔 / ミクロ孔 / メソ孔

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、メソ孔活性炭およびミクロ孔活性炭等細孔分布の異なる活性炭に薬品を担持し、大きい吸着速度（定義：短時間で低濃度にする→吸着速度大）を有する活性炭の最適製造条件を見出すことで、気相用担持活性炭を創製することを目的としている。
平成２６年度は、アンモニアやアセトアルデヒドを吸着対象とした担持薬品（アンモニア用：リン酸、アセトアルデヒド用：エチレン尿素）は細孔物性を測定する際の通常の前処理温度である２５０～３００℃にて熱分解を起こす等の理由で、これらを担持した活性炭の比表面積や細孔分布、細孔容積はほとんど測定されていないのが現状である。そこで担持薬品が熱分解されないように減圧下で前処理するための温度条件を検討した。また担持活性炭の比表面積、細孔分布等を評価した。具体的には、メソ孔活性炭（市販およびリンゴ剪定枝由来）、ミクロ孔活性炭（市販）にリン酸、エチレン尿素、水酸化カリウムを担持率：５％、１０％、１５％、２０％で担持し、その比表面積、細孔分布、細孔容積の測定を行った。
その結果、最適前処理温度として、リン酸担持活性炭は１６０℃から１０５℃の範囲で１０５℃、エチレン尿素は１２０℃から６０℃の範囲で６０℃であることを見出した。また担持率が高くなるに従って比表面積、細孔分布のピーク、細孔容積は小さくなった。更にミクロ孔活性炭のミクロ孔分布のピークは担持率が大きくなるに従って大きな径の方にシフトすることが分かった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成２６年度は、担持薬品が熱分解されないように減圧下で前処理するための温度条件の検討および担持活性炭の比表面積、細孔分布等の評価が目的であった。
結果として、最適な前処理温度条件を見出した。また担持活性炭の比表面積、細孔分布を評価し、担持率が高くなるに従って比表面積、細孔分布のピーク、細孔容積は小さくなる、ミクロ孔活性炭のミクロ孔分布のピークは担持率が大きくなるに従って大きな径の方にシフトすることを見出した。
以上、当初の計画通りに研究を遂行できており、おおむね順調に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

平成２６年度はおおむね順調に推移したことから、今後も計画通りに推進する方策である。
具体的には、平成２６年度に得られた結果を基に、担持した活性炭を用いて既往の研究に基づきフィルタを試作、社団法人日本電気工業会ＪＥＭ１４６７（「家庭用空気清浄機」）に準じて対象ガス（アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸）の吸着試験を行い、細孔物性と吸着速度との関係を評価することで細孔と担持量等との最適条件を見出す。

Causes of Carryover

予定していた国際学会への参加を国内学会に変更したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

新たに必要となった灰分を測定するためのルツボ等を購入予定。