| 研究課題/領域番号 |
16201019
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
角田 範義 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30201411)
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| 研究分担者 |
水嶋 生智 豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (60239233)
大北 博宣 豊橋技術科学大学, 工学部, 教務職員 (20262967)
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| キーワード | 塩ビ / 炭素材料 / 活性炭 / 多孔体 / 農ビ / 再資源化技術 |
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| 研究概要 |
本年度は、以下の3項について行った。(1)脱塩素化した農ビ70/30(農ビと農ポリの混入比)を対象として、スケールアップ装置一号機(処理能力:500-3000g)を使った炭化・賦活条件が製品に及ぼす影響について検討を行うとともに、今後の二号機作製を見据えた問題点について調べた。(2)作製した多孔体への機能付加の可能性について検討した。(3)今年度購入したTG-MSを使い、本研究の特徴である炭化前の予備酸化の妥当性について検討した。
(1)脱塩素化後の炭素残渣の炭化過程で生じるタールおよび刺激ガスの溶液処理において、発生ガスを再び燃焼し無害化する方式に変更するとともに、タールによる排気口の目詰まりを改良することで炭化過程がスムースとなった。次年度の二号機作製に反映させる予定である。
(2)作製した比表面積900m^2/gの試料を用い、硝酸及び過酸化水素をつかった表面官能基の付与を行った。その結果、高温の加熱処理では官能基の量がnm^2あたり10-30倍増加したが、加熱処理により細孔の破壊が生じ、比表面積の急激な低下を招いた。これは本多孔体が炭素骨格の強度が弱いことを意味しており、穏和な方法が再資源化にとって有効であることがわかった。この処理で官能基は2倍となったが、比表面積が1.2倍向上することも判明した。
(3)購入したTG-MSを使い、我々が提唱している炭素残渣への酸化前処理の効果を観察した。不活性ガス中での400℃までの前処理では水の脱離とともに150℃付近からのガスの発生が見られた(収率80%)。その後の炭化処理での収率は約40%が最高であった。しかし、前酸化前処理を行うと水の脱離が主で収率は65%であるが炭化処理では収率が約40%と同様な値を与え、酸化による前処理が揮発成分を有効に除去することで炭素残渣の溶融を阻害することが明らかになった。
これらの研究は、9月に行われたイノベーションジャパン(東京)における本学の成果の一つとしてパネル展示によりその技術を紹介した。さらに、農業分野における再資源化技術として農業が盛んである豊橋地域の技術紹介として8月にパネル展示を行った。
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