秋田杉樹皮を原料とする高機能吸着剤の製造とその性能評価

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15560665
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 小沢 泉太郎 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (60005436)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 進藤 隆世志 秋田大学, 工学資源学部, 助教授 (50162798) ; 北林 茂明 秋田大学, 工学資源学部, 助手 (90224964)
• Keywords: スギ / ケナフ / 稲藁 / 籾殻 / 樹皮 / 炭化 / 表面積 / 賦活

Research Abstract

対象とする試料の範囲を、秋田杉樹皮に加えて繊維状バイオマスである稲藁、ケナフ、さらに秋田県内で多量に発生する農業廃棄物である籾殻に広げ、炭化・賦活による機能性炭素資源化について検討した。
1.はじめに、前年度に着手し未完成であった装置の改良を行った。すなわち、安価な市販マッフル炉内に形を工夫した石英ガラス製の内管を複数挿入・配置する方法で、空気による酸化を受けることなく同条件で同時に複数の試料を処理できる装置を作成した。
2.次に、各試料を不活性ガスの雰囲気中で炭化処理し、収率や表面積と炭化温度との関係を調べた。セルロース、リグニンの含有量に応じて試料ごとに炭化挙動は異なっており、表面積を指標とした場合、それが最大となる温度は試料ごとに大きく異なることがわかつた。
3.試料の種類ごとに表面積が最大となった炭化物を二酸化炭素中で賦活し、活性炭の調製を試みた。賦活条件で二酸化炭素は酸化剤であるが、ケナフは全体の酸化(灰化)を受けやすく大表面積の活性炭とすることは困難であった。稲藁、籾殻の酸化感受性は中程度、結果的に杉樹皮は調査したバイオマス中で最も活性炭調製に適していたことが分かつた。
4.炭化物、および賦活物の電子顕微鏡観察の結果、繊維質の試料はより高温まで組織の形状を維持する傾向が認められた。なお、前年度からの懸案である物質移動速度については実験を継続中である。