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原料改質と触媒水蒸気賦活による電気二重層キャパシタ用コーヒー滓活性炭の高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 15K21689
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機工業材料
持続可能システム
研究機関静岡県工業技術研究所

研究代表者

菊池 圭祐  静岡県工業技術研究所, 浜松工業技術支援センター材料科, 主任研究員 (90517369)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード炭化収率の増大 / 比表面積の増加 / 細孔分布の制御 / バイオマス / 活性炭 / 電気二重層キャパシタ / 原料改質 / 水蒸気賦活 / 触媒 / コーヒーかす / 収率向上 / 微生物発酵
研究成果の概要

コーヒー滓を原料とした活性炭の比表面積と導電性を向上させるため、原料改質方法の模索と黒鉛化触媒添加が結晶性に与える効果を検証した。
原料改質については堆肥化と酸処理を検討した。堆肥化したコーヒー滓から作られる活性炭には、比表面積の増加は見られなかったが、細孔径の拡大が確認された。酸処理では、用いた酸のいずれにおいても比表面積が増加したが、特にベンゼンスルホン酸処理が比表面積の増加に対して有効であることが分かった。
ニッケルをコーヒー滓に添加した触媒水蒸気賦活においては、黒鉛結晶の発達は確認されず、付随的な効果として期待した水蒸気賦活時間の短縮化も達成されなかった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] EDLC用電極へ向けた未利用植物バイオマス由来活性炭の細孔構造制御に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      菊池 圭祐
    • 雑誌名

      東京大学学術機関リポジトリ

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 酸添加によるコーヒー抽出残さの高収率炭素化とメソポア活性炭製造2018

    • 著者名/発表者名
      菊池 圭祐, 山下 里恵, 櫻川 智史, 斎藤 幸恵
    • 雑誌名

      炭素

      巻: 2018 号: 282 ページ: 49-54

    • DOI

      10.7209/tanso.2018.49

    • NAID

      130006729644

    • ISSN
      0371-5345, 1884-5495
    • 年月日
      2018-04-01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pore structure and chemical composition of activated carbon derived from composted spent coffee grounds2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kikuchi, Rie Yamashita, Satoshi Sakuragawa, Takuya Saeki, Koji Oikawa, Tetsuya Kume
    • 雑誌名

      炭素

      巻: 2017 号: 278 ページ: 118-122

    • DOI

      10.7209/tanso.2017.118

    • NAID

      130006044237

    • ISSN
      0371-5345, 1884-5495
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pore Structure and Chemical Composition of Activated Carbon Derived from Composted Spent Coffee Grounds2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kikuchi, Rie Yamashita, Satoshi Sakuragawa, Takuya Saeki, Koji Oikawa, Tetsuya Kume
    • 雑誌名

      炭素

      巻: 278

    • NAID

      130006044237

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] EDLC用電極へ向けた未利用植物バイオマス由来活性炭の細孔構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      菊池 圭祐
    • 学会等名
      活性炭技術研究会第163回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Increment of Specific Surface Area of Activated Carbon Derived from Spent Coffee Grounds by Acid Pretreatment2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kikuchi
    • 学会等名
      7th international conference on CARBON FOR ENERGY STORAGE AND ENVIRONMENT PROTECTION
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸処理を施したコーヒー抽出残さから作製した活性炭の細孔構造2016

    • 著者名/発表者名
      菊池圭祐
    • 学会等名
      第43回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Applying Activated Carbon Derived from Spent Coffee Grounds2015

    • 著者名/発表者名
      菊池圭祐
    • 学会等名
      7th International Conference on Green and Sustainable Chemistry, 4th JACI/GSC Symposium
    • 発表場所
      日本教育会館 一ツ橋ホール
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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