| 研究概要 |
一酸化炭素は重要な工業原料であり、窒素,水素,二酸化炭素,メタン,エタン,水蒸気などとの混合ガスとして供給される。したがって、混合ガスから一酸化炭素を分離する方法の開発は重要である。既に、我々は、活性炭と塩化銅(【II】)から調製される吸着剤が、温和な条件で可逆的に一酸化炭素を吸脱着することを報告した。塩化銅(【II】)は単独では一酸化炭素吸着能をほとんど示さないので、吸着剤調製過程において、吸着活性種が生成することが示唆されていた。本研究では、この吸着剤の吸着活性種に関して、より詳細な検討を行なった。
活性炭と塩化銅(【II】)を水溶液中で加熱還流し、その後液相を減圧溜去することにより一酸化炭素吸着剤を調製した。液相溜去の際に液体窒素トラップに捕捉された液体は酸性であり、硝酸銀を滴下すると速やかに白沈が生成した。このことより、吸着剤生成に際して塩酸が発生することを確認した。活性炭単独あるいは塩化銅(【II】)単独で同一の処理をしても、塩酸の発生は全く認められなかった。したがって、発生した塩酸は活性炭と塩化銅(【II】)との反応に由来するものである。すなわち、吸着剤調製に際して活性炭と塩化銅(【II】)が反応し、活性炭の塩素化ならびに塩酸の発生とともに塩化銅(【I】)が生成することが実験的に証明された。
生成した塩化銅(【I】)が活性炭に担持され、優れた一酸化炭素吸脱着能を発現する。種々の条件で吸着剤を調製し、吸着剤の吸着能と、調製の際に発生する塩酸量の関係を評価し、この推論の妥当性を確認した。
以上のように、活性炭一塩化銅(【II】)系の一酸化炭素吸着剤の吸脱着能の発現は活性炭と塩化銅(【II】)との反応による塩化銅(【I】)の生成に起因し、活性炭に担持された塩化銅(【I】)が一酸化炭素吸脱着の活性種であることが明らかになった。
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