| 研究課題/領域番号 |
11555213
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
触媒・化学プロセス
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2002
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| キーワード | 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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| 研究概要 |
1.高活性炭素繊維製造
ピッチ系炭素繊維を水酸化カリウムにより連続活性化し、細孔径、表面官能基、表面黒鉛化性等の機能性を制御した活性炭素繊維を調製する工業技術基盤を確立する。さらに、ヘテロ原子を含む原料ピッチの選択、紡糸性、不融化性、炭素化の最適設定、CVDによる表面改質により、ヘテロ官能基を含んだピッチ系活性炭素繊維を製造する工業プロセスをペトカと共同して構築した。
2.芳香族炭化水素の捕捉
既存の小型焼却炉における排ガス量や排ガス温度等の諸条件を再現できる試験設備を製作し、設備中に大気汚染物を含有するモデル排ガスを使用した.創製された高性能活性炭素繊維を用いて大気汚染物を捕捉し、その性能評価試験を九州環境管理協会と共同して行った。またモデル排ガスの大気汚染物質含有量等の条件を変化させ、高性能活性炭素繊維が大気汚染物質の最高捕捉率を示す条件の探索も行った。
3.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。
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