JP2005305416A5 - - Google Patents

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陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウムまたは金属塩化物導入植物,炭化物ならびにそれらの製造方法Calcium or metal chloride-introduced plants and carbides used in the production of anion-adsorbing carbon materials and methods for producing them

本発明は、硝酸イオンやフッ化物イオンなどの陰イオンを吸着する陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウムまたは金属塩化物導入植物,炭化物ならびにそれらの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a calcium or metal chloride-introduced plant and carbide used for the production of an anion-adsorbing carbon material that adsorbs anions such as nitrate ions and fluoride ions, and methods for producing them.

重金属、農薬、有機塩素化合物による水質や土壌の汚染は、環境を破壊するものとして問題になっている。これらの有害物質は活性炭やゼオライトなどの吸着材で吸着除去できるが、陰イオンの形態で存在する硝酸性窒素または亜硝酸性窒素、フッ素、ヒ素、シアンなどは吸着材による処理が難しいのが現状である。   Water and soil contamination by heavy metals, pesticides and organochlorine compounds are problematic as they destroy the environment. These harmful substances can be adsorbed and removed by adsorbents such as activated carbon and zeolite, but nitrate nitrogen or nitrite nitrogen, fluorine, arsenic, cyanide, etc. present in the form of anions are difficult to treat with adsorbents. It is.

例えば、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素は、茶畑やゴルフ場芝地などでの施肥により地下水汚染が深刻な問題となっており、その対策が必要であるが有効な方法が見出されていない。硝酸イオン及び亜硝酸性イオンはマイナス電荷を持ち、他の物と結合して難溶性の塩にならないため、マイナスに荷電している土壌から最も溶脱しやすく、現在、地下水等の水質汚染が大きな問題となっている上、最近では環境ホルモンである疑いが出てきている。脱窒菌などを利用した微生物処理でも嫌気条件が必要であるなどの制限があり、また、陰イオンを吸着する安価な材料がないため、硝酸汚染はさらに広まりつつある。その他の陰イオンにおいても同様に一度汚染されるとその修復には多大なコストが必要となる。   For example, nitrate nitrogen and nitrite nitrogen are serious problems of groundwater contamination due to fertilization in tea plantations and golf course turf, etc., and countermeasures are necessary, but no effective methods have been found. . Nitrate ions and nitrite ions have a negative charge and do not combine with other substances to form a sparingly soluble salt, so they are most easily leached from negatively charged soils. In addition to being a problem, recently it has been suspected of being an environmental hormone. Nitric acid contamination is becoming more widespread because there are limitations such as the need for anaerobic conditions even in microbial treatment using denitrifying bacteria, and there is no inexpensive material that adsorbs anions. Similarly, once the other anions are contaminated, a great deal of cost is required to repair them.

また、フッ素は半導体、ガラス、メッキ工場などの排水に含まれており、工場排水中のフッ素はカルシウム化合物を添加しフッ化カルシウムとして除去する方法がとられているが、さらに活性アルミナやフッ素用の陰イオン交換樹脂による吸着塔の設置が必要で大きなコストがかかっている。また、環境基準0.8mg/L以下にしようとすると、高価な専用の陰イオン交換樹脂が必要となる。その他、ヒ素やシアンなども工場排水や、地下水汚染の処理には高価な陰イオン交換樹脂が必要である。
特開平10−165824号公報
Fluorine is contained in wastewater from semiconductors, glass, plating plants, etc., and fluorine in factory effluent is removed by adding calcium compounds as calcium fluoride. It is necessary to install an adsorption tower with an anion exchange resin, which is expensive. Further, if the environmental standard is 0.8 mg / L or less, an expensive dedicated anion exchange resin is required. In addition, arsenic and cyanide require expensive anion exchange resins for the treatment of industrial wastewater and groundwater contamination.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-165824

そこで安価で環境にやさしい陰イオン吸着素材が求められている。活性炭とともに多孔質炭素材料の代表である木炭は、調湿材や河川浄化、土壌改良材として広く普及しており、例えば排ガス中の塩素系ガスや硫黄酸化物などの除去にも利用されているが、これは活性炭と同様に多孔質炭素材料の内部の微細孔による吸着特性だけを利用しているに過ぎず、陰イオンの形態で存在する硝酸性窒素または亜硝酸性窒素、フッ素、ヒ素、シアンなどはほとんど吸着しない。   Therefore, there is a need for an anion adsorption material that is inexpensive and environmentally friendly. Charcoal, which is a representative of porous carbon materials together with activated carbon, is widely used as a humidity control material, river purification, and soil improvement material, and is also used, for example, to remove chlorine-based gases and sulfur oxides in exhaust gas. However, this uses only the adsorption characteristics due to the fine pores inside the porous carbon material as in the case of activated carbon, and nitrate nitrogen or nitrite nitrogen existing in the form of an anion, fluorine, arsenic, Cyanide hardly adsorbs.

本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、安価で環境にやさしく、陰イオン吸着性に優れた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウムまたは金属塩化物導入植物,炭化物ならびにそれらの製造方法を提供することである。   The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and its object is to introduce a calcium or metal chloride-introduced plant used in the production of an anion-adsorbing carbon material which is inexpensive, environmentally friendly and excellent in anion adsorption. , Providing carbides and methods for their production.

請求項1に記載の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウム導入植物は、植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接またはカルシウムを介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウム導入植物であり、植物からなる原料を炭化する前にカルシウムイオンを含む溶液を接触させてなることを特徴としている。 Calcium transgenic plants used in the production of an anion adsorbing carbon material according to claim 1, the functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a calcium, adsorption This is a calcium-introduced plant used in the production of anion-adsorbing carbon material that combines anion that can be ion-exchanged with the target anion , and the solution containing calcium ions is contacted before carbonizing the plant material. It is characterized by becoming.

請求項2に記載の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウム導入植物の製造方法は、植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接またはカルシウムを介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウム導入植物の製造方法であり、植物からなる原料を炭化する前にカルシウムイオンを含む溶液を接触させることを特徴としている。 The method for producing a calcium-introduced plant used for producing the anion-adsorbing carbon material according to claim 2 is characterized in that a functional group formed on a microporous wall of a carbide obtained by carbonizing a plant material is directly or via calcium. Te, a calcium introduction method for producing a plant used in the production of an anion adsorbing carbon material anion and the ion exchange was bound anions capable of adsorbing the target, the calcium ions prior to carbonization the material consisting of plant It is characterized by contacting the solution containing it.

請求項3に記載の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物は、植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接またはカルシウムを介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物であり、植物からなる原料にカルシウムイオンを含む溶液を接触させたカルシウム導入植物を炭化してなることを特徴としている。 The carbide used for the production of the anion-adsorbing carbon material according to claim 3 is a functional group formed on the fine pore wall of the carbide obtained by carbonizing the plant raw material, directly or via calcium . Carbide used in the production of anion-adsorbing carbon materials that combine anions that can exchange ions with anions, and is obtained by carbonizing a calcium-introduced plant in which a solution containing calcium ions is contacted with a plant material. It is characterized by that.

請求項4に記載の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物の製造方法は、植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接またはカルシウムを介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物の製造方法であり、植物からなる原料にカルシウムイオンを含む溶液を接触させたカルシウム導入植物を炭化することを特徴としている。 The method for producing a carbide used for producing the anion-adsorbing carbon material according to claim 4, wherein the functional group formed on the microporous wall of the carbide obtained by carbonizing the plant raw material is directly or via calcium. This is a method for producing carbides used in the production of anion-adsorbing carbon materials in which the anion to be adsorbed and an anion that can be ion-exchanged are combined, and calcium is introduced by bringing a solution containing calcium ions into contact with a plant material It is characterized by carbonizing plants.

本発明者らは、植物原料を炭化する前に、当該原料に予めカルシウムイオンを含む溶液(陽イオンとして主にカルシウムイオンが含まれるのが望ましい)、例えば、水酸化カルシウムの溶液(石灰水)または懸濁液(石灰乳)を接触させて当該原料にCa(カルシウム)を導入しておき、その後、このCa導入原料を炭化し、得られたCa導入木炭をHCl,H2 SO4 等の酸を接触させた材料について陰イオンの吸着性能を検討した結果、天然繊維、木質材料等の植物原料に対する炭化温度、酸の濃度にも依るが、優れた陰イオンの吸着性能を知見するに至った。 The inventors of the present invention prior to carbonizing a plant raw material, a solution containing calcium ions in the raw material in advance (desirably containing mainly calcium ions as cations), for example, a solution of calcium hydroxide (lime water) Alternatively, suspension (lime milk) is contacted to introduce Ca (calcium) into the raw material, and then the Ca-introduced raw material is carbonized, and the resulting Ca-introduced charcoal is made of HCl, H 2 SO 4, etc. As a result of studying the anion adsorption performance of the material in contact with the acid, it came to know the excellent anion adsorption performance, although it depends on the carbonization temperature and acid concentration of plant materials such as natural fibers and woody materials. It was.

カルシウムイオンを含む溶液を前記植物からなる原料に接触させる方法としては、カルシウムイオンを含む溶液の滴下、塗布、吹付け、噴霧などが可能であるが、前記原料をカルシウムイオンを含む溶液に浸漬させることが最も効率的である。また、酸溶液を炭化物に接触させる方法としては、酸溶液の滴下、塗布、吹付け、噴霧などが可能であるが、前記原料を酸溶液に浸漬させることが最も効率的である。
カルシウムを含む溶液としては、石灰水、石灰乳の他、酢酸カルシウム溶液や塩化カルシウム溶液等が挙げられ、カルシウムとして0.03〜30重量%、より好ましくは0.1〜7.0重量%含まれるものが好適である。
As a method of bringing the solution containing calcium ions into contact with the plant material, the solution containing calcium ions can be dropped, applied, sprayed, sprayed, etc., but the material is immersed in the solution containing calcium ions. Is the most efficient. The acid solution can be brought into contact with the carbide by dropping, coating, spraying, spraying, or the like of the acid solution, but it is most efficient to immerse the raw material in the acid solution.
Examples of the solution containing calcium include calcium acetate solution and calcium chloride solution in addition to lime water and lime milk. The calcium content is 0.03 to 30% by weight, more preferably 0.1 to 7.0% by weight. Are preferred.

本発明においては、植物からなる原料にカルシウムイオンを含む溶液、例えば、石灰水または石灰乳等を接触させる。すなわち、前記原料をカルシウムイオンを含む溶液に浸漬させると、溶液が原料に染み込むことでCa導入チップを得ることができる。特に、カルシウムイオンを含む溶液としてアルカリ性の溶液を用いる場合、図6(A)に示すように、植物からなる原料としての例えば木質チップ2を例えば石灰水Hに接触させるとCa導入チップ30〔図6(C)参照〕が得られるが、これは、図6(B)に示すように、アルカリによって木質チップ2中の有機物が溶け出し、カルシウムイオンが木質チップ2の成分と反応するからであると考えられる。この場合、石灰水または石灰乳の濃度は、水酸化カルシウム0.1〜50重量%が好ましく、0.2〜10重量%がより好ましい。   In the present invention, a solution containing calcium ions, such as lime water or lime milk, is brought into contact with a plant material. That is, when the raw material is immersed in a solution containing calcium ions, a Ca-introduced chip can be obtained by the solution soaking into the raw material. In particular, when an alkaline solution is used as a solution containing calcium ions, as shown in FIG. 6A, when a wood chip 2 as a raw material made of a plant is brought into contact with, for example, lime water H, a Ca-introduced chip 30 [FIG. 6 (C)] is obtained. This is because, as shown in FIG. 6 (B), the organic matter in the wood chip 2 is dissolved by alkali, and calcium ions react with the components of the wood chip 2. it is conceivable that. In this case, the concentration of lime water or lime milk is preferably 0.1 to 50% by weight of calcium hydroxide, and more preferably 0.2 to 10% by weight.

続いて、得られた前記Ca導入チップ30〔図7(A)参照〕を炭化することによりCa導入炭(以下、単にCa炭という)31〔図7(C)参照〕を得るが、この炭化時に、Ca導入チップ30〔図7(B)参照〕中の有機物が熱によって分解するのと同時に、カルシウムイオンがCa導入チップ30の微細孔壁表面に析出する〔図7(C)参照〕と考えられる。この場合、カルシウムイオンがCa導入チップ30の微細孔壁表面に析出してくるので〔図7(B)参照〕、微細で高分散状態となることにより、多くの官能基を微細孔壁の隅々から引出すものと考えられる。   Subsequently, the obtained Ca introduction chip 30 [see FIG. 7A] is carbonized to obtain a Ca introduction charcoal (hereinafter simply referred to as Ca charcoal) 31 [see FIG. 7C]. Sometimes, the organic substance in the Ca-introduced chip 30 (see FIG. 7B) is decomposed by heat, and at the same time, calcium ions are deposited on the surface of the fine pore wall of the Ca-introduced chip 30 (see FIG. 7C). Conceivable. In this case, since calcium ions are deposited on the surface of the fine pore wall of the Ca-introduced chip 30 (see FIG. 7B), a fine and highly dispersed state results in many functional groups at the corners of the fine pore wall. It is thought that it is drawn from people.

また、本発明者らは、鋭意研究の結果、植物からなる原料を炭化する前に、当該原料に予め金属塩化物を含む溶液、例えばCaCl2 を含む溶液を接触させて原料内にCaCl2 を導入しておき、その後、このCaCl2 を導入した原料を炭化すれば、これにより得られる炭化材料が優れた陰イオンの吸着性能を有することを知見するに至った。 Further, the present invention intensively studied, before carbonizing a raw material consisting of plants, a solution containing a pre-metal chlorides in the raw materials, for example the CaCl 2 in the raw material by contacting a solution containing CaCl 2 If the raw material into which the CaCl 2 was introduced was carbonized after introduction, the carbonized material obtained thereby was found to have excellent anion adsorption performance.

したがって、請求項5に記載の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる金属塩化物導入植物は、植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接または金属を介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる金属塩化物導入植物であり、植物からなる原料を炭化する前に金属塩化物を含む溶液を接触させてなることを特徴としている。 Therefore, the metal chloride-introduced plant used in the production of the anion-adsorbing carbon material according to claim 5 directly or metal is added to the functional group formed on the fine pore wall of the carbide obtained by carbonizing the plant raw material. Is a metal chloride-introduced plant used for the production of anion-adsorbing carbon materials in which anion to be adsorbed and ion-exchangeable chloride ions are combined. It is characterized by contacting a solution containing an object.

請求項6に記載の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる金属塩化物導入植物の製造方法は、植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接または金属を介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる金属塩化物導入植物の製造方法であり、植物からなる原料を炭化する前に金属塩化物を含む溶液を接触させることを特徴としている。 The method for producing a metal chloride-introduced plant used for producing the anion-adsorbing carbon material according to claim 6 is characterized in that a functional group formed on a microporous wall of a carbide obtained by carbonizing a plant raw material is directly or metal Is a method for producing a metal chloride-introduced plant used in the production of an anion-adsorbing carbon material in which an anion to be adsorbed and an ion-exchangeable chloride ion are combined, and carbonizes the plant material It is characterized by contacting a solution containing a metal chloride in advance.

請求項7に記載の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物は、植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接または金属を介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物であり、植物からなる原料に金属塩化物を含む溶液を接触させた金属塩化物導入植物を炭化してなることを特徴としている。 The carbide used for the production of the anion-adsorbing carbon material according to claim 7 is a functional group formed on a fine pore wall of a carbide obtained by carbonizing a plant raw material, directly or via a metal . This is a carbide used in the production of anion-adsorbing carbon materials that combine anions and chloride ions that can be ion-exchanged, and a metal chloride-introduced plant in which a solution containing metal chloride is brought into contact with a plant material. It is characterized by being carbonized.

請求項8に記載の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物の製造方法は、植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接または金属を介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物の製造方法であり、植物からなる原料に金属塩化物を含む溶液を接触させた金属塩化物導入植物を炭化することを特徴としている。 The method for producing a carbide used for producing the anion-adsorbing carbon material according to claim 8, the functional group formed on the fine pore wall of the carbide obtained by carbonizing the raw material consisting of a plant, directly or via a metal, This is a method for producing carbides used in the production of anion-adsorbing carbon materials in which anions to be adsorbed and ion-exchangeable chloride ions are combined. The plant material is brought into contact with a solution containing metal chloride. It is characterized by carbonizing a metal chloride-introduced plant.

請求項5〜8に記載の発明では、炭化物内に含有する金属塩化物の塩化物イオンが陰イオン交換能を発現するため、炭化物は陰イオン吸着素材として機能するのである。なお、原料植物への金属塩化物の導入処理は、金属塩化物を含む溶液を前記原料植物に接触させることによって行え、この接触方法としては、前記溶液の滴下、塗布、吹付け、噴霧等が可能であるが、前記原料植物を前記溶液に浸漬させることが最も効率的である。   In the invention according to claims 5 to 8, since the chloride ion of the metal chloride contained in the carbide expresses the anion exchange ability, the carbide functions as an anion adsorbing material. In addition, the introduction treatment of the metal chloride to the raw material plant can be performed by bringing the solution containing the metal chloride into contact with the raw material plant. Examples of the contact method include dropping, coating, spraying, spraying, and the like of the solution. Although it is possible, it is most efficient to immerse the raw plant in the solution.

上記請求項5〜8に係る発明において、原料植物を、金属塩化物として例えばCaCl2 を含む溶液に浸漬して、原料にCaイオンとClイオンとを導入処理し、その後、このCaCl2 導入材を炭化して得られるCaCl2 導入炭には、優れた陰イオン吸着性能が認められる。 In the inventions according to claims 5 to 8, the raw material plant is immersed in a solution containing, for example, CaCl 2 as a metal chloride, and Ca ions and Cl ions are introduced into the raw material, and then the CaCl 2 introduction material CaCl 2 -introduced charcoal obtained by carbonizing is excellent in anion adsorption performance.

すなわち、例えば、図12(A)に示すように、原料としての木質チップ2をCaCl2 溶液100に浸漬してCaCl2 溶液100に接触させると、CaCl2 溶液100中のCaイオンとClイオンが木質チップ2に導入され、同図(C)に示すように、CaCl2 導入チップ101が得られる。これは、同図(B)に示すように、木質チップ2中の組織、特に通道組織にCaCl2 溶液100が染み込むからである。なお、原料の前処理(接触処理)に用いる前記CaCl2 溶液100の濃度としては、CaCl2 0.1重量%〜50重量%が好ましく、1重量%〜20重量%がコスト的により好ましい。0.1重量%を下回ると高い陰イオン吸着能は発現されず、50重量%を越えても陰イオン吸着能は向上しない。 That is, for example, as shown in FIG. 12 (A), the wood chip 2 as a raw material is immersed in CaCl 2 solution 100 is contacted to the CaCl 2 solution 100, the Ca ions and Cl ions in CaCl 2 solution 100 When introduced into the wood chip 2, a CaCl 2 introduction chip 101 is obtained as shown in FIG. This is because the CaCl 2 solution 100 soaks into the tissue in the wood chip 2, particularly the passage tissue, as shown in FIG. As the concentration of the CaCl 2 solution 100 used in the pretreatment of the raw material (contact treatment), CaCl 2 0.1 wt% to 50 wt% by weight, and cost more preferably 1 wt% to 20 wt%. If the amount is less than 0.1% by weight, a high anion adsorption ability is not expressed, and if it exceeds 50% by weight, the anion adsorption ability is not improved.

続いて、前記CaCl2 導入チップ101を、図13(A)に示すように炭化すると、同図(C)に示すように金属塩化物炭90aが得られる。この炭化の過程では、CaCl2 導入チップ101中の有機物が熱で分解するのと同時に、ClイオンおよびCaイオンがCaCl2 導入チップ101の微細孔壁表面に析出する。このとき、同図(B)に示すように、ClイオンおよびCaイオンはCaCl2 導入チップ101の微細孔壁表面に微細で高分散状態に析出し、多くの官能基を微細孔壁の隅々から引き出す。その結果、同図(C)に示すように、Clイオンが、微細孔壁表面に引き出された多数の官能基に金属(この場合Caイオン)を介してまたは直接結合された状態になると考えられる。 Subsequently, when the CaCl 2 introduction chip 101 is carbonized as shown in FIG. 13A, a metal chloride charcoal 90a is obtained as shown in FIG. In this carbonization process, organic substances in the CaCl 2 introduction chip 101 are decomposed by heat, and at the same time, Cl ions and Ca ions are deposited on the surface of the fine pore wall of the CaCl 2 introduction chip 101. At this time, as shown in FIG. 5B, Cl ions and Ca ions are deposited in a fine and highly dispersed state on the surface of the fine pore wall of the CaCl 2 introduction chip 101, and many functional groups are formed at every corner of the fine pore wall. Pull out from. As a result, as shown in FIG. 4C, it is considered that Cl ions are bonded to a large number of functional groups drawn out on the surface of the microporous wall via a metal (in this case, Ca ions) or directly. .

なお、前記金属塩化物の含有量としては、前記炭化物内に結合される金属塩化物を灰分として2%〜25%含有させてあることが好ましい。炭化物内に結合される金属塩化物とは、炭化物内に単に付着している金属塩化物を除く金属塩化物であり、炭化物内に結合しているため、水や酸で洗い流した後に溶解せずに残留する金属塩化物をいう。2%を下回ると陰イオン吸着能が劣り、25%を上回っても陰イオン吸着能は向上しない傾向がある。   In addition, as content of the said metal chloride, it is preferable to contain 2%-25% of metal chloride couple | bonded in the said carbide | carbonized_material as ash. The metal chloride bonded in the carbide is a metal chloride except for the metal chloride that is simply adhered in the carbide. Since it is bonded in the carbide, it does not dissolve after washing with water or acid. The metal chloride remaining in If it is less than 2%, the anion adsorption ability is inferior, and even if it exceeds 25%, the anion adsorption ability tends not to be improved.

さらに、請求項5〜8に係る発明では、前記炭化物を水および/または酸に接触させてあることが好ましい。なお、水および/または酸を前記炭化物に接触させる方法としては、水および/または酸の滴下、塗布、吹付け、噴霧などが可能であるが、前記炭化物を水および/または酸に浸漬させることが最も効率的である。   Furthermore, in the invention which concerns on Claims 5-8, it is preferable to contact the said carbide | carbonized_material with water and / or an acid. In addition, as a method of bringing water and / or acid into contact with the carbide, water and / or acid can be dropped, applied, sprayed, sprayed, etc., but the carbide is immersed in water and / or acid. Is the most efficient.

ここで、前記炭化物に水および/または酸を接触させることが好ましいことの理由は以下のように考えられる。すなわち、図12および図13に示したようにして得られた金属塩化物炭(CaCl2 炭)90aを、図14(A)に示すように、例えば塩酸102や硫酸等の酸に浸漬(接触)させると、浄化材1に付着していた余分な金属塩化物の結晶が除去される。しかも、酸として塩酸102を用いた場合は、前記浄化材1の官能基と結合するClイオンが新たに増加し、同図(B)から同図(C)に示す状態に変わり、これらのことから、製造した陰イオン吸着能が高まって好ましい。なお、前記炭化物に塩酸102等の酸ではなく水を接触させた場合にも、金属塩化物炭90aに付着していた余分な金属塩化物の結晶が除去され、陰イオン吸着能を高めることができる。 Here, the reason why it is preferable to contact the carbide with water and / or an acid is considered as follows. That is, the metal chloride charcoal (CaCl 2 charcoal) 90a obtained as shown in FIGS. 12 and 13 is immersed (contacted) in an acid such as hydrochloric acid 102 or sulfuric acid, as shown in FIG. 14 (A). ), Excess metal chloride crystals adhering to the purification material 1 are removed. In addition, when hydrochloric acid 102 is used as the acid, Cl ions bonded to the functional group of the purification material 1 are newly increased, and the state changes from the state (B) to the state (C). From the above, the produced anion adsorption ability is preferably increased. Even when the carbide is brought into contact with water instead of acid such as hydrochloric acid 102, excess metal chloride crystals adhering to the metal chloride charcoal 90a are removed, and the anion adsorption ability is improved. it can.

具体的には、前記金属塩化物としてCaCl2 またはBaCl2 が挙げられる。 Specifically, examples of the metal chloride include CaCl 2 and BaCl 2 .

請求項1〜8に係る本発明における植物からなる原料としては、植物体であれば適用できるが、天然繊維、木質材料の1種以上からなるもので前記原料の炭化物が微細孔を有するものが望ましく、例えば、間伐材,伐採木,廃木材等全ての木質材料や麻等の天然繊維を挙げることができる。具体的には、吸水性の高いヒノキ、スギ等の針葉樹を例えば50mm以下(好適には10mm以下)のサイズにチップ化した木質チップを用いるのが好ましい。また、竹、おが屑、籾殻、椰子、ビンロウジュ、ジュート、藁も植物からなる原料として用いることができる。これ以外に、前記植物からなる原料として、ミカンやリンゴの皮・絞りかす等の農産廃棄物を挙げることができる。また、植物体の中で特に通道組織(道管、仮道管、または、師管)を有する部分が植物からなる原料として好ましい。
前記原料を接触させる溶液として吸着対象陰イオンとイオン交換可能な陰イオン(例えば塩化物イオン等)をほとんど含まずカルシウムイオンを含む溶液(例えば石灰水や石灰乳等)を用いる場合、前記原料としては、カルシウムを導入した後炭化すると、その炭化物の微細孔に100nm以下の粒径のCa化合物が無数に形成されるようなものが好ましい。
また、吸着対象陰イオンとイオン交換可能な陰イオン(例えば塩化物イオン等)とカルシウムイオンを共に含む溶液(例えば塩化カルシウム溶液や酢酸カルシウム溶液等)を用いる場合は、前記原料として、溶液に浸漬する際、溶液が染み込み易いようなものが望ましい。
As a raw material consisting of a plant in the present invention according to claims 1 to 8, it can be applied as long as it is a plant body, but it is composed of one or more of natural fibers and woody materials, and the raw material carbide has fine pores. Desirably, for example, all woody materials such as thinned wood, felled wood, waste wood, and natural fibers such as hemp can be mentioned. Specifically, it is preferable to use a wood chip in which conifers such as cypress and cedar having high water absorption are chipped to a size of, for example, 50 mm or less (preferably 10 mm or less). Bamboo, sawdust, rice husk, coconut, areca, jute, and straw can also be used as plant materials. In addition to this, examples of the raw material comprising the plant include agricultural waste such as mandarin oranges, apple peels and pomace. Moreover, the part which has a passage tissue (a road pipe, a temporary path pipe, or a mental pipe) in a plant body is preferable as a raw material which consists of a plant.
In the case of using a solution (for example, lime water or lime milk) that contains almost no anion (for example, chloride ion) ion-exchangeable with the anion to be adsorbed as the solution in contact with the material (for example, lime water or lime milk), Preferably, when carbon is introduced and then carbonized, countless Ca compounds having a particle size of 100 nm or less are formed in the fine pores of the carbide.
In addition, when using a solution (for example, calcium chloride solution or calcium acetate solution) containing both an anion (for example, chloride ion) ion-exchangeable with the anion to be adsorbed and calcium ion, it is immersed in the solution as the raw material. In this case, it is desirable that the solution easily penetrates.

植物からなる原料の炭化温度としては、400℃〜1000℃を挙げることができ、500℃〜900℃が好ましく、650℃〜750℃がより好ましい。400℃を下回る温度では、細孔が発達せず吸着材としての性能が劣るという不都合が生じる。また、1000℃を越える温度では、炭素化が進みすぎることにより吸着特性が得られないという不都合が生じる。   As carbonization temperature of the raw material which consists of plants, 400 degreeC-1000 degreeC can be mentioned, 500 degreeC-900 degreeC is preferable, and 650 degreeC-750 degreeC is more preferable. When the temperature is lower than 400 ° C., the pores do not develop and the performance as an adsorbent is inferior. Further, at temperatures exceeding 1000 ° C., there is a disadvantage that adsorption characteristics cannot be obtained due to excessive carbonization.

請求項1〜4に係る本発明の陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物は、カルシウムイオンを含む溶液を接触させた植物からなる原料を炭化させてあるので、この炭化物に酸溶液を接触させることにより、炭化物の微細孔壁から引出した官能基に、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させることができる。本発明者らは、鋭意研究の結果、炭化の過程で、温度及び時間を制御することにより炭化物の官能基をより多く生成させることができることを見出した。   Since the carbide | carbonized_material used for manufacture of the anion adsorption | suction carbon material of this invention which concerns on Claims 1-4 has carbonized the raw material which consists of a plant which contacted the solution containing a calcium ion, an acid solution is made to contact this carbide | carbonized_material. By doing so, an anion capable of ion exchange with the anion to be adsorbed can be bound to the functional group extracted from the fine pore wall of the carbide. As a result of intensive studies, the present inventors have found that more functional groups of carbides can be generated by controlling the temperature and time during the carbonization process.

つまり、前記原料に予めカルシウムを接触してある場合、650℃〜750℃の炭化温度を例えば1時間持続させた後自然冷却させる場合の方が、約600℃および約800℃の炭化温度を1時間持続させた後自然冷却させる場合に比して、より多くの官能基が形成できることを本発明者らは確認した。特にカルシウムを接触した場合、電子顕微鏡で観察すると、上記のように650℃〜750℃の炭化温度で炭化させた炭化物ではカルシウム化合物の微粒子が前記微細孔壁面に半ば析出して均一に分散している様子が観察された。一方、約600℃の炭化温度では、カルシウム化合物の微粒子の前記微細孔壁面への析出が十分行われていない様子が観察された。また、約800℃の炭化温度では、カルシウム化合物の微粒子の前記微細孔壁面への析出は見られるものの、欠落が多くなっている様子が観察された。このように、カルシウムが炭化物の前記微細孔壁面から官能基をできるだけ多く引出すために必要な炭化温度として前述したように650℃〜750℃を挙げることができる。   That is, when calcium is contacted in advance with the raw material, the carbonization temperature of about 600 ° C. and about 800 ° C. is 1 when the carbonization temperature of 650 ° C. to 750 ° C. is maintained for, for example, 1 hour and then naturally cooled. The present inventors have confirmed that a larger number of functional groups can be formed as compared with the case where the liquid is naturally cooled after being kept for a period of time. In particular, when calcium is contacted, when observed with an electron microscope, in the carbide carbonized at a carbonization temperature of 650 ° C. to 750 ° C. as described above, fine particles of the calcium compound are semi-deposited on the fine pore wall surface and uniformly dispersed. I was observed. On the other hand, at the carbonization temperature of about 600 ° C., it was observed that the calcium compound fine particles were not sufficiently precipitated on the fine pore wall surfaces. Further, at the carbonization temperature of about 800 ° C., although the precipitation of calcium compound fine particles on the fine pore wall surface was observed, it was observed that the number of missing portions was increased. Thus, as described above, 650 ° C. to 750 ° C. can be given as the carbonization temperature necessary for calcium to extract as many functional groups as possible from the fine pore wall surface of the carbide.

請求項1,2に記載の発明は、陰イオン吸着炭素材料を製造する中間体としてのCa導入植物、およびそのCa導入植物の製造方法であり、植物からなる原料にCaイオンを含む溶液を接触させることにより、植物にCaが導入され、単に植物からなる原料を炭化した炭化物と比較して、炭化物を酸溶液に接触した際に、非常に多くのイオン交換可能な陰イオンを炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に結合させることができるCa導入植物を得ることができる。   The invention described in claims 1 and 2 is a Ca-introduced plant as an intermediate for producing an anion-adsorbing carbon material, and a method for producing the Ca-introduced plant, wherein a solution containing Ca ions is brought into contact with a plant material By making Ca into the plant, compared with the carbide obtained by simply carbonizing the plant material, when the carbide is brought into contact with the acid solution, the carbide has a very large number of anion-exchangeable anions. A Ca-introduced plant that can be bonded to a functional group formed on the pore wall can be obtained.

請求項3,4に記載の発明は、陰イオン吸着炭素材料を製造する中間体としての炭化物、およびその炭化物の製造方法であり、上記Ca導入植物を炭化することにより、Ca導入植物中の有機物が熱によって分解すると共に、CaイオンがCa導入植物の微細孔壁表面に析出する。このとき、Caイオンが微細孔壁表面に析出し、微細で高分散状態となることにより、多くの官能基を微細孔壁の隅々から引き出すので、酸溶液に接触させたときに、非常に多くのイオン交換可能な陰イオンをその官能基に結合させることができる炭化物を得ることができる。   Invention of Claim 3, 4 is the carbide | carbonized_material as an intermediate body which manufactures an anion adsorption carbon material, and the manufacturing method of the carbide | carbonized_material, By carbonizing the said Ca introduction | transduction plant, the organic substance in Ca introduction | transduction plant Is decomposed by heat, and Ca ions are deposited on the surface of the microporous wall of the Ca-introduced plant. At this time, Ca ions are precipitated on the surface of the fine pore wall and become fine and highly dispersed, so that many functional groups are drawn out from every corner of the fine pore wall. Carbides can be obtained that can bind many ion-exchangeable anions to their functional groups.

また、請求項1,2の発明におけるCa導入植物を炭化させて形成される炭化物や、請求項3,4の発明における炭化物は、その微細孔壁に例えばHCl溶液等の酸溶液を接触させることにより、前記微細孔壁から引出した官能基に、吸着対象とする例えば硝酸性窒素や亜硝酸性窒素等の陰イオンとイオン交換が可能な例えば塩化物イオン等の陰イオンを結合させることができる。これは、例えば前記Ca炭31を例えばHCl溶液3a〔図8(A)参照〕に浸漬させると、塩化物イオンが、前記Ca炭31の微細孔壁表面の官能基に結合したカルシウムイオンおよび前記官能基に結合して〔図8(B)および(C)参照〕、当該官能基に塩化物イオンがカルシウムイオンを介してまたは直接結合している酸処理Ca炭32〔図8(D)参照〕が得られると考えられる。この酸溶液として、HCl,H2 SO4 を用いた場合には、製造時の排水処理に問題がないので環境にやさしい。 In addition, the carbide formed by carbonizing the Ca-introduced plant in the inventions of claims 1 and 2 and the carbide in the inventions of claims 3 and 4 are brought into contact with an acid solution such as an HCl solution on the fine pore walls. By this, anions such as chloride ions capable of ion exchange with anions such as nitrate nitrogen and nitrite nitrogen to be adsorbed can be bound to the functional groups extracted from the fine pore walls. . This is because, for example, when the Ca charcoal 31 is immersed in, for example, an HCl solution 3a [see FIG. 8A], chloride ions are bound to the functional groups on the surface of the fine pore walls of the Ca charcoal 31 and the Bonded to a functional group (see FIGS. 8B and 8C), acid-treated Ca charcoal 32 in which chloride ions are bonded to the functional group via calcium ions or directly (see FIG. 8D) ] Is considered to be obtained. When HCl or H 2 SO 4 is used as the acid solution, there is no problem with the waste water treatment at the time of manufacture, which is environmentally friendly.

請求項5〜8に係る発明でも、請求項1〜4に係る発明と同様の効果が得られる。   In the inventions according to claims 5 to 8, the same effects as those of the inventions according to claims 1 to 4 can be obtained.

以下、本発明の実施形態を、図を参照しながら説明する。なお、それによって本発明は限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.

図1,2は、本発明の第1実施例を示す。
図1,2において、陰イオン吸着炭素材料の一例である酸処理Ca炭32は、麻等の天然繊維や木材等の植物性の木質材料(植物からなる原料の一例)2をCa導入装置(植物からなる原料にカルシウムイオンを含む溶液Hである適宜濃度の石灰水または石灰乳を接触させる手段)9に用意されているカルシウムイオンを含む溶液Hに浸漬した後乾燥機12で乾燥させ、続いて、炭化炉(炭化手段の一例)1で炭化し、その後、炭化手段1で生成した炭化物を酸溶液に浸漬する酸処理装置3でHCl,H2 SO4 等の酸溶液3aに浸漬させ、更に、乾燥機6で乾燥させることにより得られる。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention.
1 and 2, an acid-treated Ca charcoal 32, which is an example of an anion-adsorbing carbon material, is a natural fiber such as hemp or a plant woody material (an example of a plant raw material) 2 such as wood. (Means for contacting lime water or lime milk of appropriate concentration, which is a solution H containing calcium ions, with a raw material consisting of plants) 9) After being dipped in the solution H containing calcium ions prepared in 9, a dryer 12 is used for drying. Then, carbonization is performed in a carbonization furnace (an example of carbonization means) 1, and then the carbide generated in the carbonization means 1 is immersed in an acid solution 3 a such as HCl or H 2 SO 4 in an acid treatment apparatus 3 that is immersed in an acid solution. Further, it is obtained by drying with a dryer 6.

この実施形態では、前記植物からなる原料(以下、単に原料という)2として木質チップを用いている。この木質チップ2は、例えば吸水性の高いヒノキ、スギ等の針葉樹を例えば50mm以下(好適には10mm以下)のサイズにチップ化したものである。前記Ca導入装置9は、木質チップ2にCaを導入する装置であり、木質チップ2が浸漬されるカルシウムイオンを含む溶液Hが収容された容器10を備えている。この実施形態ではカルシウムイオンを含む溶液Hに木質チップ2を浸漬しており、カルシウムイオンを含む溶液Hとしての所定濃度(例えば5重量%)の石灰水に木質チップ2を浸漬した後容器10から取り出すことでCaが導入されたCa導入チップ30が得られる。   In this embodiment, a wood chip is used as a raw material (hereinafter simply referred to as a raw material) 2 made of the plant. This wood chip 2 is formed by converting a softwood such as cypress or cedar having high water absorption into a size of, for example, 50 mm or less (preferably 10 mm or less). The Ca introduction device 9 is a device that introduces Ca into the wood chip 2 and includes a container 10 that contains a solution H containing calcium ions into which the wood chip 2 is immersed. In this embodiment, the wood chip 2 is immersed in the solution H containing calcium ions, and after the wood chip 2 is immersed in lime water having a predetermined concentration (for example, 5% by weight) as the solution H containing calcium ions, the container 10 The Ca introduction | transduction chip | tip 30 in which Ca was introduce | transduced is obtained by taking out.

この場合、溶液Hを木質チップ2へ充分染み込ませるため、或いはカルシウムイオンを木質チップ2の成分と充分反応させるために、木質チップ浸漬中に、容器10の内部に設けた攪拌羽根10aを駆動させるのが好ましい。得られたCa導入チップ30を前記乾燥機12で乾燥する。この実施形態では、乾燥機12は、Ca導入チップ30を炭化炉排熱を利用して乾燥させる。なお、石灰乳を用いた方が処理効率がよい。また、溶液Hとしては、石灰水や石灰乳に代えて、塩化カルシウム溶液や酢酸カルシウム溶液を用いることもできる。   In this case, in order to sufficiently soak the solution H into the wood chip 2 or to sufficiently react calcium ions with the components of the wood chip 2, the stirring blade 10a provided inside the container 10 is driven during the wood chip immersion. Is preferred. The obtained Ca introduction chip 30 is dried by the dryer 12. In this embodiment, the dryer 12 dries the Ca introduction chip 30 using carbonization furnace exhaust heat. In addition, the processing efficiency is better when lime milk is used. As the solution H, a calcium chloride solution or a calcium acetate solution can be used instead of lime water or lime milk.

すなわち、前記Ca導入チップ30が請求項1における陰イオン吸着炭素材料32の製造に用いられるCa導入植物の一例であり、図1,2において、二点鎖線で囲んだ工程M1 が請求項2における陰イオン吸着炭素材料32の製造に用いられるCa導入植物30の製造方法の一例を示している。しかしながら、本発明のCa導入植物30の製造方法は乾燥機12を用いることに限定されるものではなく、この乾燥機12を用いた乾燥工程を省略することも可能である。 That is, the Ca-introduced chip 30 is an example of a Ca-introduced plant used in the production of the anion-adsorbing carbon material 32 in claim 1 , and the steps M1 surrounded by a two-dot chain line in FIGS. 1 shows an example of a method for producing a Ca-introduced plant 30 used for producing the anion-adsorbing carbon material 32 in FIG. However, the method for producing the Ca-introduced plant 30 of the present invention is not limited to using the dryer 12, and the drying step using the dryer 12 can be omitted.

次いで、乾燥させたCa導入チップ30は炭化炉1で炭化され、チップ状のCa炭31が得られる。この実施形態においては炭化条件は、炭化温度が650℃〜750℃とし、できるだけ700℃前後とするのが好ましい。すなわち、Ca炭31が請求項3における陰イオン吸着炭素材料32の製造に用いられる炭化物の一例であり、図1,2において、一点鎖線で囲んだ工程M2 が請求項4における陰イオン吸着炭素材料32の製造に用いられる炭化物31の製造方法の一例を示している。 Next, the dried Ca-introduced chip 30 is carbonized in the carbonization furnace 1 to obtain chip-like Ca charcoal 31. In this embodiment, the carbonization conditions are such that the carbonization temperature is 650 ° C. to 750 ° C., and is preferably around 700 ° C. as much as possible. That is, an example of carbides Ca charcoal 31 is used in the production of anion adsorbing carbon material 32 in claim 3, 1 and 2, the anion adsorbing carbon step M 2 surrounded by a one-dot chain line in claim 4 An example of the manufacturing method of the carbide | carbonized_material 31 used for manufacture of the material 32 is shown.

前記酸処理装置3は、HCl,H2 SO4 等の酸溶液3aを収容してある容器4を備えており、この容器4の内部に攪拌羽根5が設けられている。この酸溶液3aの濃度は、例えば5mol/Lである。前記酸処理装置3は、炭化炉1で得られたチップ状のCa炭31を酸処理して酸処理Ca炭32を得るためのものである。そして、Ca炭31の表面の炭酸カルシウム(CaCO3 )が酸によって溶解するのを促進させるとともに、塩化物イオンおよびカルシウムイオンを前記Ca炭31の微細孔壁表面の官能基と充分反応させるために、容器4の内部に設けた攪拌羽根5を駆動させるのが好ましい。得られた酸処理Ca炭32を前記乾燥機6で乾燥する。この実施形態では、乾燥機6は、酸処理Ca炭32を炭化炉排熱を利用して乾燥させる。 The acid treatment device 3 includes a container 4 containing an acid solution 3 a such as HCl or H 2 SO 4 , and a stirring blade 5 is provided inside the container 4. The concentration of the acid solution 3a is, for example, 5 mol / L. The acid treatment apparatus 3 is for obtaining acid-treated Ca charcoal 32 by acid-treating chip-like Ca charcoal 31 obtained in the carbonization furnace 1. In order to promote the dissolution of calcium carbonate (CaCO 3 ) on the surface of the Ca charcoal 31 by the acid, and to sufficiently react the chloride ion and the calcium ion with the functional group on the surface of the fine pore wall of the Ca charcoal 31. The stirring blade 5 provided inside the container 4 is preferably driven. The obtained acid-treated Ca charcoal 32 is dried by the dryer 6. In this embodiment, the dryer 6 dries the acid-treated Ca charcoal 32 using carbonization furnace exhaust heat.

そして、(1)酸処理・乾燥後ただちに使用できる酸処理Ca炭32は陰イオン吸着炭素材料としてそのまま製品に加工される。また、(2)必要に応じて、酸処理後に酸処理Ca炭32をアルカリで中和してもよく、この場合、(3)中和した酸処理Ca炭を、必要に応じて水洗いしてもよい。なお、湿潤状態で使用される場合は乾燥を省略してもよい。   Then, (1) acid-treated Ca charcoal 32 that can be used immediately after acid treatment and drying is processed into a product as it is as an anion-adsorbing carbon material. (2) If necessary, the acid-treated Ca charcoal 32 may be neutralized with an alkali after acid treatment. In this case, (3) the neutralized acid-treated Ca charcoal is washed with water as necessary. Also good. When used in a wet state, drying may be omitted.

7’は、酸処理Ca炭32がペレット化された製品、8’は、酸処理Ca炭32を粉砕して成形された製品である。なお、製品の加工は、下記に示すように、用途によって使い分けられているが、加工を施さずにそのままの形状で使用することもできる。また、製品7’,8’以外の製品として、酸処理Ca炭32を例えば不織布へ添着してなるものを挙げることができる。   7 ′ is a product obtained by pelletizing the acid-treated Ca charcoal 32, and 8 ′ is a product formed by pulverizing the acid-treated Ca charcoal 32. In addition, although processing of a product is properly used according to a use as shown below, it can also be used as it is without performing processing. Further, as products other than the products 7 ′ and 8 ′, products obtained by attaching acid-treated Ca charcoal 32 to, for example, a nonwoven fabric can be exemplified.

二点鎖線で囲んだ工程M1 を一つの工場で行ってCa導入チップ30を製造することができる。次いで、このCa導入チップ30を別の工場の炭化炉1において炭化してCa炭31を生成し、このCa炭31を酸溶液3aに接触させることにより酸処理Ca炭32を製造することができる。 The Ca-introduced chip 30 can be manufactured by performing the process M 1 surrounded by the two-dot chain line in one factory. Next, this Ca-introduced chip 30 is carbonized in the carbonization furnace 1 of another factory to produce Ca charcoal 31, and the acid-treated Ca charcoal 32 can be produced by bringing the Ca charcoal 31 into contact with the acid solution 3a. .

同様に、一点鎖線で囲んだ工程M2 を一つの工場で行ってCa炭31を製造することができる。次いで、このCa炭31を別の工場において酸溶液3aに接触させて酸処理Ca炭32を製造することも可能である。 Similarly, it is possible to produce the Ca charcoal 31 performs step M 2 surrounded by a chain line in one factory. Next, the acid-treated Ca charcoal 32 can be produced by contacting the Ca charcoal 31 with the acid solution 3a in another factory.

本発明のカルシウム導入植物または炭化物を用いて製造される陰イオン吸着炭素材料は、以下の用途に主として利用される。
(硝酸性窒素、亜硝酸性窒素の吸着に関して)
(1)水質浄化のために用いられる[前記Ca炭31との組み合わせによりリンも同時に吸着することが可能となる〔図3(A)参照〕。また、微生物担体としても機能する。]。
(2)畜産による汚染の防止のために用いられる[畜産糞尿堆積地、堆肥化設備近傍等糞尿の流出するおそれのある地域への適用〔図3(B)参照〕。]。
(3)農業用として過剰施肥汚染防止のために用いられる[過剰施肥により植物に利用されない窒素分を吸着し、その後の木炭は緩効性肥料として利用可能〔図3(C)参照〕。。また、特に、火災が発生した場合には大量の窒素肥料、アミノ酸の散布など窒素汚染が激しく、そのような地域への適用も可能。]。
(フッ素吸着に関して)
(1)排水(廃水)処理のために用いられる[フッ酸による洗浄を行っている半導体、ガラス、メッキ工場などの最終処理設備への適用〔図3(D)参照〕。]。
The anion-adsorbing carbon material produced using the calcium-introduced plant or carbide of the present invention is mainly used for the following applications.
(Adsorption of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen)
(1) Used for water purification [Phosphorus can also be adsorbed simultaneously by the combination with the Ca charcoal 31 [see FIG. 3 (A)]. It also functions as a microbial carrier. ].
(2) Used for prevention of pollution caused by livestock [Application to areas where manure is likely to flow out, such as livestock manure deposits, composting facilities, etc. [see FIG. 3 (B)]. ].
(3) Used for agriculture to prevent excessive fertilization and contamination [Adsorbs nitrogen that is not used by plants due to excessive fertilization, and then charcoal can be used as a slow-acting fertilizer [see FIG. 3 (C)]. . Also, especially in the event of a fire, nitrogen pollution is severe, such as spraying a large amount of nitrogen fertilizer and amino acids, and it can be applied to such areas. ].
(About fluorine adsorption)
(1) Used for waste water (waste water) treatment [application to final treatment facilities such as semiconductors, glass, and plating plants that are cleaned with hydrofluoric acid [see FIG. 3D]. ].

《硝酸性窒素、亜硝酸性窒素吸着試験》
〔試験方法〕
硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素の濃度が50mg/L(50ppm)の硝酸溶液及び亜硝酸溶液50ml(ミリリットル)(標準液)をそれぞれ五つ用意し、
(1)木質チップ2を700℃で炭化させた比較例に用いる木炭200mg(単に木炭という)
(2)木質チップ2を700℃で炭化させた木炭を1mol/LのFeCl3 溶液に浸漬させた後、水洗いした比較例に用いる塩化鉄木炭200mg、
(3)前記木質チップ2を700℃で炭化させた木炭を5mol/LのHCl溶液に浸漬させた後、水洗いした酸処理木炭200mg、
(4)木質チップ2を5重量%の石灰水に浸漬した後700℃で炭化させた木炭を5mol/LのHCl溶液に浸漬させた酸処理Ca炭32(陰イオン吸着炭素材料)200mg、
(5)比較例に用いる陰イオン交換樹脂200mgの五つのサンプルを、それぞれ対応する標準液に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記硝酸溶液及び亜硝酸溶液中の硝酸性窒素の濃度及び亜硝酸性窒素の濃度をそれぞれ測定し、吸着量を計算した。
《Nitrate nitrogen and nitrite nitrogen adsorption test》
〔Test method〕
Prepare 5 nitric acid solutions and 50 ml (milliliter) of nitrous acid solution (standard solution) each having a concentration of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen of 50 mg / L (50 ppm),
(1) Charcoal 200 mg (simply called charcoal) used in a comparative example in which the wood chip 2 is carbonized at 700 ° C.
(2) 200 mg of iron chloride charcoal used for the comparative example washed with water after immersing the charcoal obtained by carbonizing the wood chip 2 at 700 ° C. in a 1 mol / L FeCl 3 solution,
(3) 200 mg of acid-treated charcoal washed with water after immersing charcoal obtained by carbonizing the wood chip 2 at 700 ° C. in a 5 mol / L HCl solution,
(4) 200 mg of acid-treated Ca charcoal 32 (anion-adsorbing carbon material) obtained by immersing the wood chip 2 in 5% by weight of lime water and carbonized at 700 ° C. in a 5 mol / L HCl solution,
(5) Five samples of 200 mg of anion exchange resin used in the comparative example are put in the corresponding standard solutions, respectively, and shaken for 10 hours under the conditions of 200 rpm and 20 ° C., for example, in the nitric acid solution and nitrous acid solution. The concentration of nitrate nitrogen and the concentration of nitrite nitrogen were measured, and the amount of adsorption was calculated.

〔結果〕
図4は、上記各サンプルの硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素吸着能の比較を表す。
(1)の700℃炭化の木炭は、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素をほとんど吸着しないのに対して、(2)の塩化鉄木炭は、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素をそれぞれ2.75mg/g及び2.35mg/g吸着した。また、(3)の酸処理木炭は、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素をそれぞれ2.50mg/g及び2.20mg/g吸着した。(5)の陰イオン交換樹脂は、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素をそれぞれ10.80mg/g及び10.00mg/g吸着した。
〔result〕
FIG. 4 represents a comparison of the nitrate nitrogen and nitrite nitrogen adsorption capacities of the above samples.
(1) 700 ° C charcoal charcoal hardly adsorbs nitrate nitrogen and nitrite nitrogen, whereas (2) iron chloride charcoal contains 2.75 mg of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen, respectively. / G and 2.35 mg / g were adsorbed. The acid-treated charcoal (3) adsorbed 2.50 mg / g and 2.20 mg / g of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen, respectively. The anion exchange resin (5) adsorbed nitrate nitrogen and nitrite nitrogen at 10.80 mg / g and 10.00 mg / g, respectively.

一方、木質チップ2を石灰水Hに浸漬した後炭化し、続いて、HCl溶液に浸漬させてなる(4)の酸処理Ca炭32は、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素をそれぞれ10.75mg/g及び9.80mg/g吸着し、(5)の陰イオン交換樹脂と同等以上の吸着能力を示した。   On the other hand, the acid-treated Ca charcoal 32 of (4) obtained by immersing the wood chip 2 in the lime water H and then carbonizing and subsequently immersing it in the HCl solution is 10.75 mg each of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen. / G and 9.80 mg / g were adsorbed, and the adsorption ability was equivalent to or better than the anion exchange resin of (5).

そして、前記酸処理Ca炭32が例えば硝酸イオンを吸着するメカニズムは、以下のように考えられる。図9(A)に示すように、例えば酸処理Ca炭32(陰イオン吸着炭素材料)を硝酸溶液Lに漬けると、酸処理Ca炭32の表面の官能基にカルシウムイオンを介してまたは直接結合した塩化物イオン〔図9(B)参照〕と硝酸溶液L中の硝酸イオンが交換され〔図9(C)参照〕、硝酸イオンが酸処理Ca炭32に吸着される〔図9(D)参照〕。図9(E)は、図9(D)に示す酸処理Ca炭32を、例えば濃いKCl(またはNaCl)溶液に漬けたときの変化を示す。すなわち、吸着された硝酸イオンはKCl(またはNaCl)溶液で再度、塩化物イオンと硝酸イオンを交換させて再生可能となる。以下、この再生試験について説明する。   The mechanism by which the acid-treated Ca charcoal 32 adsorbs nitrate ions, for example, is considered as follows. As shown in FIG. 9 (A), for example, when acid-treated Ca charcoal 32 (anion-adsorbing carbon material) is dipped in nitric acid solution L, it is directly bonded to a functional group on the surface of acid-treated Ca charcoal 32 via calcium ions. The chloride ions [see FIG. 9B] and nitrate ions in the nitric acid solution L are exchanged [see FIG. 9C], and the nitrate ions are adsorbed on the acid-treated Ca charcoal 32 [FIG. 9D]. reference〕. FIG. 9E shows a change when the acid-treated Ca charcoal 32 shown in FIG. 9D is dipped in, for example, a concentrated KCl (or NaCl) solution. That is, the adsorbed nitrate ions can be regenerated by exchanging chloride ions and nitrate ions again with a KCl (or NaCl) solution. Hereinafter, this regeneration test will be described.

《再生試験》
〔試験方法〕
前記硝酸性窒素吸着試験を行った後の酸処理Ca炭32の試料を1mol/LのKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いした。続いて、標準液を交換して硝酸性窒素濃度が50mg/Lの硝酸溶液50ml(ミリリットル)を用意し、水洗いした200mgの前記試料の一回目の再生試験を行った。すなわち、前記試料を硝酸溶液に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記硝酸溶液中の硝酸性窒素濃度を測定し、吸着量を計算する一回目の再生試験を前記試料を用いて行った。
《Regeneration test》
〔Test method〕
A sample of the acid-treated Ca charcoal 32 after the nitrate nitrogen adsorption test was washed with a 1 mol / L KCl (or NaCl) solution and further washed with water. Subsequently, the standard solution was changed to prepare 50 ml (milliliter) of a nitric acid solution having a nitrate nitrogen concentration of 50 mg / L, and a first regeneration test of the 200 mg sample washed with water was performed. That is, the sample is put in a nitric acid solution and shaken for 10 hours under conditions of, for example, 200 rpm and 20 ° C., and then the first regeneration test is performed in which the concentration of nitrate nitrogen in the nitric acid solution is measured and the amount of adsorption is calculated. This was performed using the sample.

次に、一回目の再生試験で用いた前記試料を1mol/LのKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いした。続いて、標準液を交換して硝酸性窒素濃度が50mg/Lの硝酸溶液50ml(ミリリットル)を用意し、前記水洗いした200mgの前記試料の再生試験を行った。すなわち、前記試料を、硝酸溶液50ml(ミリリットル)に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記硝酸溶液中の硝酸性窒素濃度を測定し、吸着量を計算する二回目の再生試験を前記試料を用いて行った。この処理をあと二回繰り返した。   Next, the sample used in the first regeneration test was washed with a 1 mol / L KCl (or NaCl) solution and further washed with water. Subsequently, the standard solution was changed to prepare 50 ml (milliliter) of a nitric acid solution having a nitrate nitrogen concentration of 50 mg / L, and a regeneration test of the washed 200 mg of the sample was performed. That is, the sample is placed in 50 ml (milliliter) of a nitric acid solution, shaken for 10 hours under conditions of, for example, 200 rpm and 20 ° C., then the concentration of nitrate nitrogen in the nitric acid solution is measured, and the adsorption amount is calculated. A second regeneration test was performed using the sample. This process was repeated two more times.

〔結果〕
酸処理Ca炭32による硝酸性窒素の吸着量
初回…10.8mg/g
再生一回目…10.6mg/g
再生二回目…10.9mg/g
再生三回目…10.7mg/g
〔result〕
Adsorption amount of nitrate nitrogen by acid-treated Ca charcoal 32 First time ... 10.8mg / g
The first regeneration ... 10.6mg / g
Second regeneration: 10.9mg / g
The third regeneration ... 10.7mg / g

以上のことから、使用した前記酸処理Ca炭32を濃いKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いすることにより、再生することが分かった。すなわち、硝酸性窒素吸着試験で硝酸性窒素(陰イオン)を吸着した酸処理Ca炭(陰イオン吸着炭素材料)32を、KCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いすることにより、硝酸性窒素吸着試験で吸着した硝酸性窒素(陰イオン)が除去されて、除去された硝酸性窒素(陰イオン)に替えてCl- を結合させることにより、酸処理Ca炭32(陰イオン吸着炭素材料)が再生することが分かった。つまり、一度使用した酸処理Ca炭32(陰イオン吸着炭素材料)を使用後にその都度洗浄と水洗いを行うことにより、複数回使用できることが確認された。なお、亜硝酸性窒素を吸着した場合でも、再生する原理は同じである。 From the above, it was found that the acid-treated Ca charcoal 32 used was washed with a concentrated KCl (or NaCl) solution and further washed with water. That is, the acid-treated Ca charcoal (anion adsorbing carbon material) 32 adsorbing nitrate nitrogen (anions) in the nitrate nitrogen adsorption test is washed with a KCl (or NaCl) solution, and further washed with water, so Nitrate nitrogen (anion) adsorbed in the nitrogen adsorption test is removed, and Cl is bonded in place of the removed nitrate nitrogen (anion), whereby acid-treated Ca charcoal 32 (anion adsorption carbon material) ) Will play. That is, it was confirmed that the acid-treated Ca charcoal 32 (anion adsorbing carbon material) once used can be used a plurality of times by washing and washing each time after use. The principle of regeneration is the same even when nitrite nitrogen is adsorbed.

《フッ化物イオン素吸着試験》
〔試験方法〕
フッ化物イオン濃度が50mg/Lの溶液50ml(ミリリットル)(標準液)を用意し、
(1)木質チップ2を700℃で炭化させた比較例に用いる木炭100mg(単に木炭という)、
(2)木質チップ2を700℃で炭化させた木炭を1mol/LのFeCl3 溶液に浸漬させた後、水洗いした比較例に用いる塩化鉄木炭100mg、
(3)前記木質チップ2を700℃で炭化させた木炭を5mol/LのHCl溶液に浸漬させた後、水洗いした酸処理木炭100mg、
(4)木質チップ2を5重量%の石灰水に浸漬した後700℃で炭化させた木炭を5mol/LのHCl溶液に浸漬させた陰イオン吸着炭素材料(以下、酸処理Ca炭32という)100mg、
(5)比較例に用いる陰イオン交換樹脂100mgの五つのサンプルを、それぞれ対応する標準液に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記溶液中のフッ化物イオン濃度をそれぞれ測定し、吸着量を計算した。
<Fluoride ion adsorption test>
〔Test method〕
Prepare 50 ml (milliliter) solution (standard solution) with a fluoride ion concentration of 50 mg / L,
(1) Charcoal 100 mg (simply called charcoal) used in a comparative example in which the wood chip 2 is carbonized at 700 ° C.,
(2) Iron chloride charcoal 100 mg used in the comparative example washed with water after dipping charcoal obtained by carbonizing the wood chip 2 at 700 ° C. in a 1 mol / L FeCl 3 solution,
(3) After immersing the charcoal obtained by carbonizing the wood chip 2 at 700 ° C. in a 5 mol / L HCl solution, 100 mg of acid-treated charcoal washed with water,
(4) Anion adsorbing carbon material (hereinafter referred to as acid-treated Ca charcoal 32) in which charcoal carbonized at 700 ° C. after dipping the wood chip 2 in 5% by weight of lime water is dipped in a 5 mol / L HCl solution. 100 mg,
(5) Five samples of 100 mg of the anion exchange resin used in the comparative example are put in the corresponding standard solutions, and after shaking for 10 hours under the conditions of, for example, 200 rpm and 20 ° C., the fluoride ion concentration in the solution Was measured, and the amount of adsorption was calculated.

〔結果〕
図5は、上記各サンプルのフッ化物イオン吸着能の比較を表す。
(1)の700℃炭化の木炭は、フッ化物イオンをほとんど吸着しないのに対して、(2)の塩化鉄木炭は、7.50mg/gのフッ化物イオンを吸着した。また、(3)の酸処理木炭は、5.00mg/gのフッ化物イオンを吸着した。(5)の陰イオン交換樹脂は、8.50mg/gのフッ化物イオンを吸着した。
一方、木質チップ2を石灰水に浸漬した後炭化し、続いて、HCl溶液に浸漬させてなる(4)の酸処理Ca炭32は、19.00mg/gのフッ化物イオンを吸着し、(5)の陰イオン交換樹脂を大きく越える吸着能力を示した。
〔result〕
FIG. 5 shows a comparison of fluoride ion adsorption capacities of the above samples.
The 700 ° C. charcoal (1) hardly adsorbs fluoride ions, whereas the iron chloride charcoal (2) adsorbs 7.50 mg / g fluoride ions. The acid-treated charcoal (3) adsorbed 5.00 mg / g fluoride ions. The anion exchange resin of (5) adsorbed 8.50 mg / g fluoride ion.
On the other hand, the acid-treated Ca charcoal 32 of (4) obtained by immersing the wood chip 2 in lime water and then carbonizing and subsequently immersing in the HCl solution adsorbs 19.00 mg / g of fluoride ions, ( The adsorption ability greatly exceeded the anion exchange resin of 5).

《再生試験》
〔試験方法〕
次に、前記フッ素吸着試験を行った後の酸処理Ca炭32の試料を1mol/Lの塩酸(または硫酸)で洗浄し、さらに水洗いした。続いて、標準液を交換してフッ化物イオン濃度が50mg/Lの溶液50ml(ミリリットル)を用意し、前記水洗いした200mgの前記試料の一回目の再生試験を行った。すなわち、前記試料を前記溶液に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記溶液中のフッ化物イオン濃度を測定し、吸着量を計算する一回目の再生試験を前記試料を用いて行った。
次に、一回目の再生試験で用いた前記試料を1mol/Lの塩酸(または硫酸)で洗浄し、さらに水洗いした。続いて、標準液を交換してフッ化物イオン濃度が50mg/Lの前記溶液50ml(ミリリットル)を用意し、前記水洗いした200mgの前記試料の再生試験を行った。すなわち、前記試料を、前記溶液50ml(ミリリットル)に入れ、例えば200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記溶液中のフッ化物イオン濃度を測定し、吸着量を計算する二回目の再生試験を前記試料を用いて行った。この処理をあと二回繰り返した。
《Regeneration test》
〔Test method〕
Next, the sample of acid-treated Ca charcoal 32 after the fluorine adsorption test was washed with 1 mol / L hydrochloric acid (or sulfuric acid), and further washed with water. Subsequently, the standard solution was changed to prepare 50 ml (milliliter) of a solution having a fluoride ion concentration of 50 mg / L, and a first regeneration test of the washed 200 mg sample was performed. That is, the sample is put in the solution, shaken for 10 hours under the conditions of, for example, 200 rpm and 20 ° C., then the fluoride ion concentration in the solution is measured, and the first regeneration test for calculating the adsorption amount is performed. A sample was used.
Next, the sample used in the first regeneration test was washed with 1 mol / L hydrochloric acid (or sulfuric acid) and further washed with water. Subsequently, the standard solution was replaced to prepare 50 ml (milliliter) of the solution having a fluoride ion concentration of 50 mg / L, and a regeneration test of the washed 200 mg of the sample was performed. That is, the sample is put in 50 ml (milliliter) of the solution, shaken for 10 hours under the conditions of, for example, 200 rpm and 20 ° C., and then the fluoride ion concentration in the solution is measured to calculate the adsorption amount. The regeneration test was performed using the sample. This process was repeated two more times.

〔結果〕
酸処理Ca炭32によるフッ化物イオン濃度の吸着量
初回…18.7mg/g
再生一回目…18.2mg/g
再生二回目…18.9mg/g
再生三回目…18.6mg/g
以上のことから、使用した酸処理Ca炭32を濃い塩酸(または硫酸)で洗浄し、さらに水洗いすることにより、再生することが分かった。すなわち、フッ素吸着試験でフッ化物イオン(陰イオン)を吸着した酸処理Ca炭32(陰イオン吸着炭素材料)を、塩酸(または硫酸)で洗浄し、さらに水洗いすることにより、フッ素吸着試験で吸着したフッ化物イオン(陰イオン)が除去されて、除去されたフッ化物イオン(陰イオン)に替えて、Cl- (またはSO4 - )を結合させることにより、酸処理Ca炭32(陰イオン吸着炭素材料)が再生することが分かった。つまり、一度使用した酸処理Ca炭32(陰イオン吸着炭素材料)を使用後にその都度洗浄と水洗いを行うことにより、複数回使用できることが確認された。
〔result〕
Adsorption amount of fluoride ion concentration by acid-treated Ca charcoal 32 First time ... 18.7mg / g
The first regeneration ... 18.2mg / g
Second regeneration ... 18.9mg / g
The third regeneration ... 18.6mg / g
From the above, it was found that the acid-treated Ca charcoal 32 used was regenerated by washing with concentrated hydrochloric acid (or sulfuric acid) and further washing with water. That is, the acid-treated Ca charcoal 32 (anion adsorbing carbon material) adsorbing fluoride ions (anions) in the fluorine adsorption test is washed with hydrochloric acid (or sulfuric acid), and further washed with water, so that it is adsorbed in the fluorine adsorption test. Fluoride ions (anions) are removed, and instead of the removed fluoride ions (anions), Cl (or SO 4 ) is bonded to the acid-treated Ca charcoal 32 (anion adsorption). It was found that the carbon material was regenerated. That is, it was confirmed that the acid-treated Ca charcoal 32 (anion adsorbing carbon material) once used can be used a plurality of times by washing and washing each time after use.

上述した実施例では、木質材料2にカルシウム導入処理したものを用いているが、木質材料2に金属塩化物導入処理したものを用いるようにしてもよい。以下、これを第2実施例として、図10および図11を参照しながら説明する。   In the embodiment described above, the wood material 2 subjected to the calcium introduction treatment is used, but the wood material 2 subjected to the metal chloride introduction treatment may be used. Hereinafter, this will be described as a second embodiment with reference to FIGS. 10 and 11. FIG.

まず、図10は、陰イオン吸着炭素材料の他の例としての金属化合物炭である炭素材料90を製造する装置の一例を概略的に示すもので、この図において、図1に示した符号と同一符号は同一物である。そして、図10に示すように、前記木質チップ(木質材料)2は、適宜濃度の金属塩化物溶液(この実施の形態ではCaCl2 溶液)91を収容した処理槽92に送られ、この処理槽92内において木質チップ2に対する金属塩化物(この実施の形態ではCaCl2 )の導入処理が行われ、金属塩化物導入チップ93が形成される。なお、94は処理槽92内に設けられる攪拌用羽根で、モータ(図示していない)によって回転駆動され、処理槽92内の液等を攪拌する際に用いられる。なおここで、金属塩化物溶液に対して、Ca(OH)2 を僅かに加えておくことが、陰イオン吸着能を向上させる上で好ましい。 First, FIG. 10 schematically shows an example of an apparatus for producing a carbon material 90 which is a metal compound charcoal as another example of an anion adsorbing carbon material. In this figure, the reference numerals shown in FIG. The same reference numerals are the same. Then, as shown in FIG. 10, the wood chip (wood material) 2 is sent to a treatment tank 92 containing a metal chloride solution 91 (CaCl 2 solution in this embodiment) having an appropriate concentration, and this treatment tank. In 92, the metal chloride (CaCl 2 in this embodiment) is introduced into the wood chip 2 to form the metal chloride introduction chip 93. Reference numeral 94 denotes a stirring blade provided in the processing tank 92, which is rotationally driven by a motor (not shown), and is used when stirring the liquid or the like in the processing tank 92. Here, in order to improve the anion adsorption ability, it is preferable to add Ca (OH) 2 slightly to the metal chloride solution.

上記のようにして得られた金属塩化物導入チップ93は、乾燥機12によって乾燥処理された後、炭化処理炉1に送られ、炭化処理される。なお、前記乾燥機12は、炭化処理炉1から排出される排熱を前記乾燥処理に利用するように構成されている。   The metal chloride introduction chip 93 obtained as described above is dried by the dryer 12 and then sent to the carbonization furnace 1 to be carbonized. The dryer 12 is configured to use exhaust heat discharged from the carbonization furnace 1 for the drying process.

そして、金属塩化物導入チップ93は、導入部95aを経て前記炭化炉本体95内に供給され、適宜の温度(後述する)および適宜の時間(後述する)の加熱により炭化され、金属塩化物炭90aとして排出部95bから炭化炉本体95外に排出される。   The metal chloride introduction chip 93 is supplied into the carbonization furnace main body 95 through the introduction portion 95a, and is carbonized by heating at an appropriate temperature (described later) and an appropriate time (described later). 90a is discharged from the discharge unit 95b to the outside of the carbonization furnace main body 95.

その後、前記金属塩化物炭90aは、水またはHCl溶液(塩酸)96を収容した処理槽97に送られ、この処理槽97内において金属塩化物炭90aの水またはHCl溶液96に対する接触(浸漬)処理が行われ、炭素材料90が得られる。なお、98は処理槽97内に設けられる攪拌用羽根で、モータ(図示していない)によって回転駆動され、処理槽97内の液等を攪拌する際に用いられる。酸への接触処理を行った後に水への接触処理を行うこともあり、またその逆の手順で行ってもよい。   Thereafter, the metal chloride charcoal 90a is sent to a treatment tank 97 containing water or an HCl solution (hydrochloric acid) 96, and the metal chloride charcoal 90a is brought into contact with the water or the HCl solution 96 (immersion) in the treatment tank 97. Processing is performed, and the carbon material 90 is obtained. Reference numeral 98 denotes a stirring blade provided in the processing tank 97, which is rotationally driven by a motor (not shown) and is used when stirring the liquid or the like in the processing tank 97. After the contact treatment with the acid, the contact treatment with water may be performed, and vice versa.

続いて、上記のようにして得られた炭素材料90は、乾燥機6に送られ、乾燥処理された後、適宜径の粒体(ペレット)7’やより細かな粉体8’に形成される。なお、前記乾燥機6は、炭化処理炉1から排出される排熱を前記乾燥処理に利用するように構成されている。   Subsequently, the carbon material 90 obtained as described above is sent to the drier 6 and dried, and then formed into granules (pellets) 7 ′ and finer powders 8 ′ having appropriate diameters. The The dryer 6 is configured to use the exhaust heat discharged from the carbonization furnace 1 for the drying process.

次に、図10に示した装置を用いて、木質材料2から炭素材料90を得る手順の一例を、図10および図11を参照しながら詳細に説明する。まず、檜や杉等の針葉樹を10mm以下の適宜のサイズにチップ化した木質チップ2を用意する(ステップT1)。   Next, an example of a procedure for obtaining the carbon material 90 from the wood material 2 using the apparatus shown in FIG. 10 will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11. First, a wood chip 2 in which conifers such as birch and cedar are chipped into an appropriate size of 10 mm or less is prepared (step T1).

続いて、前記木質チップ2を処理槽92内の1〜20重量%に調整されたCaCl2 溶液91内に例えば、3時間以上浸漬する。この木質チップ2の浸漬中に、攪拌羽根94を回転させることが好ましい。これによって、CaCl2 溶液91が木質チップ2に染み込むことができ、木質チップ2にCaイオンおよびClイオンが導入された金属塩化物導入チップ93が得られる(ステップT2)。 Subsequently, the wood chip 2 is immersed in a CaCl 2 solution 91 adjusted to 1 to 20% by weight in the treatment tank 92 for 3 hours or more, for example. It is preferable to rotate the stirring blade 94 during the immersion of the wood chip 2. As a result, the CaCl 2 solution 91 can permeate into the wood chip 2, and a metal chloride introduction chip 93 in which Ca ions and Cl ions are introduced into the wood chip 2 is obtained (step T2).

そして、前記金属塩化物導入チップ93は、乾燥機12に送られて乾燥処理される(ステップT3)。   Then, the metal chloride introduction chip 93 is sent to the dryer 12 to be dried (step T3).

その後、前記金属塩化物導入チップ93は、炭化処理炉1の炭化炉本体95に供給され、400℃〜1000℃の温度範囲(この実施の形態では700℃)で1時間程度加熱され炭化処理される(ステップT4)。これによって、金属塩化物炭90aが得られる。   Thereafter, the metal chloride introduction chip 93 is supplied to the carbonization furnace main body 95 of the carbonization furnace 1 and heated and carbonized for about 1 hour in a temperature range of 400 ° C. to 1000 ° C. (700 ° C. in this embodiment). (Step T4). Thereby, metal chloride charcoal 90a is obtained.

前記金属塩化物炭90aは、処理槽97に供給され、処理槽97内の0.01mol/L〜11mol/L(例えば5mol/L)に調整されたHCl溶液96に浸漬処理される(ステップT5)。この場合、攪拌羽根98を回転させるのが好ましく、これによって、金属塩化物炭90a内に残留する余分な金属塩化物(CaCl2 )の結晶を除去することができるとともに、塩化物イオンをさらに付加させることができ、所望の炭素材料90が得られる。 The metal chloride charcoal 90a is supplied to the treatment tank 97 and immersed in an HCl solution 96 adjusted to 0.01 mol / L to 11 mol / L (for example, 5 mol / L) in the treatment tank 97 (step T5). ). In this case, it is preferable to rotate the stirring blade 98, whereby it is possible to remove excess metal chloride (CaCl 2 ) crystals remaining in the metal chloride charcoal 90a and further add chloride ions. The desired carbon material 90 can be obtained.

そして、前記浸漬処理後の炭素材料90は、一般的には乾燥機6において乾燥処理される(ステップT6)。この場合、炭素材料90をそのまま乾燥機6に送るようにしてもよいが、適宜のアルカリ溶液に浸漬するなどして中和処理したり、さらには、中和処理後に水洗いしてもよい。なお、炭素材料90を湿潤状態で使用するときは、乾燥処理をしないこともある。   And the carbon material 90 after the said immersion process is generally dried in the dryer 6 (step T6). In this case, the carbon material 90 may be sent to the dryer 6 as it is, but may be neutralized by immersing it in an appropriate alkaline solution, or may be washed with water after the neutralization. When the carbon material 90 is used in a wet state, the drying process may not be performed.

そして、前記乾燥処理後の炭素材料90は、チップ状のまま使用することもできるが、この実施例では適宜の加工機を用いて適宜径の粒体(ペレット)7’やより細かな粉体8’に形成してある(ステップT7)。   The carbon material 90 after the drying treatment can be used in the form of a chip. In this embodiment, an appropriate diameter granule (pellet) 7 ′ or finer powder is used in this embodiment. 8 '(step T7).

なお、前記炭素材料90は、上記ステップT1からステップT7までが全て同一工場内で行われて製造されるものに限られない。例えば、他の工場等にて上記ステップT1〜T7のうちのあるステップまで製造されている場合、途中のステップから始めて炭素材料90を製造すればよい。   In addition, the said carbon material 90 is not restricted to what is manufactured by performing all from the said step T1 to step T7 in the same factory. For example, when manufacturing up to a certain step among the steps T1 to T7 in other factories or the like, the carbon material 90 may be manufactured starting from an intermediate step.

なお、上記第2実施例では、金属塩化物として、最も高性能な陰イオン吸着炭素材料が得られるCaCl2 を挙げているが、BaCl2 やMnCl2 等でもよい。 In the second embodiment, as the metal chloride, CaCl 2 from which the highest performance anion-adsorbing carbon material is obtained is exemplified, but BaCl 2 , MnCl 2 or the like may be used.

また、上記第2実施例では、処理槽97内において炭素材料90のHCl溶液96に対する接触処理を行っているが、HCl溶液96に代えて水を用いてもよい。この場合、塩化物イオンの付加は行われず、金属塩化物炭90a内に残留する余分な金属塩化物の結晶を除去するのみとなる。   In the second embodiment, the contact treatment with respect to the HCl solution 96 of the carbon material 90 is performed in the treatment tank 97, but water may be used instead of the HCl solution 96. In this case, chloride ions are not added, and only the excess metal chloride crystals remaining in the metal chloride charcoal 90a are removed.

さらに、上記実施の形態では、金属塩化物導入チップ93を炭化処理炉1にて炭化処理して金属塩化物炭90aを得た後、処理槽97へと送って炭素材料90を得ているが、金属塩化物炭90aを処理槽97へと送らずそのまま炭素材料90として用いることもできる。この場合、前記金属塩化物炭90aを乾燥機14に送る必要がないので、上記ステップT5,T6が省かれることとなる。また、この場合、炭素材料90の製造方法としては、ステップT1〜T4で終了してもよいし、その後ステップT7を行ってもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the metal chloride introduction chip 93 is carbonized in the carbonization furnace 1 to obtain the metal chloride charcoal 90a, and then sent to the treatment tank 97 to obtain the carbon material 90. The metal chloride charcoal 90a can be used as it is as the carbon material 90 without being sent to the treatment tank 97. In this case, since the metal chloride charcoal 90a does not need to be sent to the dryer 14, the steps T5 and T6 are omitted. Moreover, in this case, as a manufacturing method of the carbon material 90, the process may be terminated in steps T1 to T4, and then step T7 may be performed.

次に、第2実施例の炭素材料90の硝酸性窒素および亜硝酸性窒素の吸着性能を調べるために行った試験について説明する。硝酸性窒素および亜硝酸性窒素の吸着性能の試験方法および試験結果について説明すると、以下の通りである。   Next, a test conducted for examining the adsorption performance of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen of the carbon material 90 of the second embodiment will be described. The test method and test results for the adsorption performance of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen will be described as follows.

まず、以下に示す計七つのサンプル(1)〜(7)をそれぞれ200mgずつ2組用意した。すなわち、
(1)木質チップ2を700℃で1時間加熱し炭化させて得られた木炭
(2)木質チップ2を700℃で1時間加熱し炭化させ、その後、1mol/LのFeCl3 溶液に浸漬し水洗いして得られた塩化鉄木炭
(3)陰イオン交換樹脂
(4)木質チップ2を10重量%のBaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させて得られたBaCl2
(5)木質チップ2を10重量%のBaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させ、その後、5mol/LのHCl溶液に浸漬処理して得られたHCl処理BaCl2
(6)木質チップ2を10重量%のCaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させて得られたCaCl2
(7)木質チップ2を10重量%のCaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させ、その後、5mol/LのHCl溶液に浸漬処理して得られたHCl処理CaCl2
の計七つのサンプルを2組用意した。なお、(4)〜(7)のサンプルは上記炭素材料90に相当するものであり、(1)〜(3)のサンプルは炭素材料90と比較するためのものである。
First, two sets of 200 mg each were prepared for a total of seven samples (1) to (7) shown below. That is,
(1) Charcoal obtained by heating and carbonizing wood chip 2 at 700 ° C. for 1 hour (2) Heating and carbonizing wood chip 2 at 700 ° C. for 1 hour, and then dipping in 1 mol / L FeCl 3 solution Iron chloride charcoal obtained by washing with water (3) Anion exchange resin (4) BaCl 2 charcoal obtained by dipping the wood chip 2 in a 10% by weight BaCl 2 solution and then carbonizing it by heating at 700 ° C. for 1 hour (5) The wood chip 2 is immersed in a 10 wt% BaCl 2 solution, heated at 700 ° C. for 1 hour to be carbonized, and then immersed in a 5 mol / L HCl solution to obtain an HCl-treated BaCl 2 charcoal ( 6) CaCl 2 charcoal obtained by dipping the wood chip 2 in a 10 wt% CaCl 2 solution and then carbonizing it by heating at 700 ° C. for 1 hour. (7) The wood chip 2 was dipped in a 10 wt% CaCl 2 solution. After 1 hour at 700 ° C Two sets of a total of seven samples of HCl-treated CaCl 2 charcoal obtained by heating and carbonizing and then dipping in a 5 mol / L HCl solution were prepared. The samples (4) to (7) correspond to the carbon material 90, and the samples (1) to (3) are for comparison with the carbon material 90.

そして、一方の組の各サンプルを、硝酸性窒素の濃度が50mg/L(50ppm)の硝酸性窒素溶液50mL(第1標準液)に個別に投入し、また、他方の組の各サンプルを、亜硝酸性窒素の濃度が50mg/L(50ppm)の亜硝酸性窒素溶液50mL(第2標準液)に個別に投入した。その後、200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、第1標準液中の硝酸性窒素の濃度および第2標準液中の亜硝酸性窒素の濃度をそれぞれ測定し、各サンプルによる硝酸性窒素および亜硝酸性窒素の吸着量を計算した。   Then, each sample of one set is individually put into 50 mL (first standard solution) of a nitrate nitrogen solution having a nitrate nitrogen concentration of 50 mg / L (50 ppm), and each sample of the other set is The nitrite nitrogen concentration was individually added to 50 mL (second standard solution) of nitrite nitrogen solution having a concentration of 50 mg / L (50 ppm). Then, after shaking for 10 hours under the conditions of 200 rpm and 20 ° C., the concentration of nitrate nitrogen in the first standard solution and the concentration of nitrite nitrogen in the second standard solution were measured, respectively. The amount of adsorbed nitrogen and nitrite nitrogen was calculated.

図16は、上記試験によって得られた各サンプルの硝酸性窒素吸着能および亜硝酸性窒素吸着能の比較結果を表す。なお、この図では、各サンプルの硝酸性窒素・亜硝酸性窒素吸着量を一対の棒グラフで示しており、左側の棒グラフが硝酸性窒素吸着量、右側の棒グラフが亜硝酸性窒素吸着量を示している。この図に示す結果から、本発明のサンプルはいずれも高い硝酸性窒素吸着能および亜硝酸性窒素吸着能を持つことがわかる。さらに、(4)のBaCl2 炭と(5)のHCl処理BaCl2 炭の硝酸性窒素および亜硝酸性窒素の吸着量を比較し、また、(6)のCaCl2 炭と(7)のHCl処理CaCl2 炭の硝酸性窒素および亜硝酸性窒素の吸着量を比較することにより、炭素材料90の硝酸性窒素・亜硝酸性窒素吸着能をより高めるためには、炭素材料90をHCl溶液に浸漬する処理(HCl処理)を行ったほうがよいことがわかる。しかし、HCl処理を行わなくても十分に高い硝酸性窒素・亜硝酸性窒素吸着能を持った炭素材料90が得られ、この場合には、HCl溶液の接触処理を行わない分だけ低いコストで炭素材料90を製造することができる。 FIG. 16 shows a comparison result of nitrate nitrogen adsorption ability and nitrite nitrogen adsorption ability of each sample obtained by the above test. In this figure, the amount of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen adsorption of each sample is shown as a pair of bar graphs. The left bar graph shows the nitrate nitrogen adsorption amount, and the right bar graph shows the nitrite nitrogen adsorption amount. ing. From the results shown in this figure, it can be seen that all the samples of the present invention have high nitrate nitrogen adsorption ability and nitrite nitrogen adsorption ability. Further, the adsorption amounts of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen of (4) BaCl 2 charcoal and (5) HCl-treated BaCl 2 charcoal were compared, and (6) CaCl 2 charcoal and (7) HCl adsorbed. In order to further increase the nitrate nitrogen / nitrite nitrogen adsorption capacity of the carbon material 90 by comparing the adsorption amounts of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen of the treated CaCl 2 charcoal, the carbon material 90 is added to the HCl solution. It can be seen that it is better to perform a dipping treatment (HCl treatment). However, a carbon material 90 having sufficiently high nitrate nitrogen / nitrite nitrogen adsorption ability can be obtained without performing HCl treatment. In this case, the cost is low because the contact treatment of the HCl solution is not performed. The carbon material 90 can be manufactured.

ここで、前記炭素材料90が例えば硝酸イオンを吸着するのは、図15(A)に示すように、炭素材料(CaCl2 炭)1を硝酸溶液99に浸漬すると、炭素材料90の表面の官能基にCaイオンを介してまたは直接結合されたClイオン(同図(B)参照)と硝酸溶液99中のNO3 イオンが交換され(同図(C)参照)、NO3 イオンが炭素材料90に吸着される(同図(D)参照)からであると考えられる。 Here, the carbon material 90 adsorbs nitrate ions, for example, when the carbon material (CaCl 2 charcoal) 1 is immersed in the nitric acid solution 99 as shown in FIG. Cl ions (see (B) in the same figure) directly bonded to the group via Ca ions or NO 3 ions in the nitric acid solution 99 are exchanged (see (C) in the same figure), and the NO 3 ions are converted into the carbon material 90. It is thought that this is because it is adsorbed on the surface (see FIG. 4D).

また、図15(E)は、NO3 イオンを吸着して図15(D)に示す状態となった炭素材料90を、高濃度の塩化物溶液(例えばKClやNaClの金属塩化物溶液、またはHCl溶液)に浸漬した後の状態を示す。すなわち、炭素材料90に吸着されたNO3 イオンは、塩化物溶液によってClイオンと交換され、これにより炭素材料90が再生され、NO3 イオンなどの陰イオンを吸着可能な状態となる。すなわち、第2実施例の炭素材料90は、上記製造方法により常に新たに得られるものに限られず、前記製造方法により得られ、陰イオン(例えばNO3 イオン)を吸着した炭素材料90から、吸着した陰イオン(NO3 イオン)が除去されるとともに、次の吸着対象の陰イオン(例えばNO3 イオン)とイオン交換が可能な陰イオン(この実施の形態ではClイオン)を前記除去した陰イオン(NO3 イオン)に替えて結合させることによって得られたもの(すなわち再生されたもの)でもよい。また、上記塩化物溶液に代えて硫酸を用いた場合は、NO3 イオンは、上記Clイオンに代えてSO4 イオンとイオン交換されることとなる。 FIG. 15E shows a carbon material 90 that has adsorbed NO 3 ions and has reached the state shown in FIG. 15D. A high-concentration chloride solution (for example, a metal chloride solution of KCl or NaCl, or The state after being immersed in HCl solution) is shown. That is, NO 3 ions adsorbed on the carbon material 90 are exchanged with Cl ions by the chloride solution, whereby the carbon material 90 is regenerated, and anions such as NO 3 ions can be adsorbed. That is, the carbon material 90 according to the second embodiment is not limited to a carbon material 90 that is always newly obtained by the above-described manufacturing method, but is adsorbed from the carbon material 90 that is obtained by the manufacturing method and adsorbs anions (for example, NO 3 ions). Anion (NO 3 ion) is removed, and an anion (in this embodiment, Cl ion) capable of ion exchange with the next anion (for example, NO 3 ion) to be adsorbed is removed. What was obtained by combining instead of (NO 3 ion) (that is, regenerated) may be used. When sulfuric acid is used instead of the chloride solution, NO 3 ions are ion-exchanged with SO 4 ions instead of the Cl ions.

すなわち、前記金属塩化物導入チップ93が請求項5における陰イオン吸着炭素材料90の製造に用いられる金属塩化物導入植物の一例であり、図10,11において、二点鎖線で囲んだ工程N1が請求項6における陰イオン吸着炭素材料90の製造に用いられる金属塩化物導入植物93の製造方法の一例を示している。しかしながら、本発明の金属塩化物導入植物93の製造方法は乾燥機12を用いることに限定されるものではなく、この乾燥機12を用いた乾燥工程を省略することも可能である。   That is, the metal chloride introduction chip 93 is an example of a metal chloride introduction plant used in the production of the anion-adsorbing carbon material 90 according to claim 5, and in FIG. An example of the manufacturing method of the metal chloride introduction | transduction plant 93 used for manufacture of the anion adsorption carbon material 90 in Claim 6 is shown. However, the method for producing the metal chloride-introduced plant 93 of the present invention is not limited to using the dryer 12, and the drying step using the dryer 12 can be omitted.

また、前記金属塩化物炭90aが請求項7における陰イオン吸着炭素材料90の製造に用いられる炭化物の一例であり、図10,11において、二点鎖線で囲んだ工程N2が請求項8における陰イオン吸着炭素材料90の製造に用いられる炭化物90aの製造方法の一例を示している。   The metal chloride charcoal 90a is an example of a carbide used for the production of the anion adsorbing carbon material 90 in claim 7. In FIGS. 10 and 11, the process N2 surrounded by a two-dot chain line is an anion in claim 8. An example of the manufacturing method of the carbide | carbonized_material 90a used for manufacture of the ion adsorption carbon material 90 is shown.

次に、上記ステップT2において木質チップ2を浸漬する金属塩化物溶液(CaCl2 溶液)91の濃度が、製造後の炭素材料90の陰イオン吸着能に与える影響を調べるために行った試験について述べる。上記試験は、木質チップ2をCaCl2 溶液91に浸漬した後、700℃で1時間の加熱により炭化し、水洗いして得た炭素材料90を、硝酸性窒素の濃度が50mg/L(50ppm)の硝酸性窒素溶液50mL(標準液)に投入し、前記炭素材料90の硝酸性窒素の吸着能を調べたもので、前記CaCl2 溶液91として、濃度が1重量%、3重量%、5重量%、7重量%、10重量%、12重量%、14重量%、17重量%、20重量%のものが用いられた。また、比較のために、木質チップ2を10重量%のCaCl2 溶液91に浸漬した後、700℃で1時間の加熱により炭化し、HCl処理して得た炭素材料90の硝酸性窒素の吸着能についても調べた。上記試験の結果を図17に示す。 Next, the test conducted to examine the influence of the concentration of the metal chloride solution (CaCl 2 solution) 91 in which the wood chip 2 is immersed in Step T2 on the anion adsorption ability of the carbon material 90 after manufacture will be described. . In the above test, the carbon material 90 obtained by immersing the wood chip 2 in the CaCl 2 solution 91, carbonizing by heating at 700 ° C. for 1 hour, and washing with water was used. The concentration of nitrate nitrogen was 50 mg / L (50 ppm). Was added to 50 mL (standard solution) of nitrate nitrogen solution, and the adsorption ability of nitrate nitrogen of the carbon material 90 was examined. As the CaCl 2 solution 91, the concentration was 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%. %, 7%, 10%, 12%, 14%, 17% and 20% by weight were used. For comparison, adsorption of nitrate nitrogen of the carbon material 90 obtained by immersing the wood chip 2 in a 10% by weight CaCl 2 solution 91, carbonizing by heating at 700 ° C. for 1 hour, and treating with HCl. I also examined Noh. The results of the above test are shown in FIG.

図17に示す結果から明らかなように、炭素材料90の陰イオン吸着能はCaCl2 溶液の濃度に比例して高くなるわけではなく、コスト面等から考えれば、10重量%程度とすることが最も好ましいといえる。また、この図17に示す結果からも、炭素材料90の陰イオン吸着能をより高めるためには、炭素材料90をHCl処理したほうがよいことがわかる。 As is clear from the results shown in FIG. 17, the anion adsorption capacity of the carbon material 90 does not increase in proportion to the concentration of the CaCl 2 solution, and may be about 10% by weight from the viewpoint of cost. Most preferred. Also, from the results shown in FIG. 17, it can be seen that it is better to treat the carbon material 90 with HCl in order to further enhance the anion adsorption ability of the carbon material 90.

次に、硝酸性窒素の吸着に使用された第2実施例の炭素材料90をKCl(またはNaCl)溶液によって再生し、再生された炭素材料90の硝酸性窒素吸着能を調べるために行った再生試験について説明する。   Next, the carbon material 90 of the second embodiment used for the adsorption of nitrate nitrogen was regenerated with a KCl (or NaCl) solution, and the regeneration was performed to examine the nitrate nitrogen adsorption ability of the regenerated carbon material 90. The test will be described.

まず、炭素材料90として、木質チップ2を10重量%のCaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させて得られたCaCl2 炭を200mg用意した。そして、このCaCl2 炭を、硝酸性窒素の濃度が50mg/L(50ppm)の硝酸性窒素溶液50mL(標準液)に投入し、200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記標準液中の硝酸性窒素の濃度を測定し、前記CaCl2 炭による硝酸性窒素の吸着量を計算した(初回)。 First, as the carbon material 90, 200 mg of CaCl 2 charcoal obtained by immersing the wood chip 2 in a 10 wt% CaCl 2 solution and heating and carbonizing at 700 ° C. for 1 hour was prepared. Then, this CaCl 2 charcoal was put into 50 mL (standard solution) of a nitrate nitrogen solution having a nitrate nitrogen concentration of 50 mg / L (50 ppm), shaken at 200 rpm and 20 ° C. for 10 hours, The concentration of nitrate nitrogen in the standard solution was measured, and the amount of nitrate nitrogen adsorbed by the CaCl 2 charcoal was calculated (first time).

続いて、前記CaCl2 炭を1mol/LのKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いして再生した。その後、新たに用意した標準液(すなわち、硝酸性窒素の濃度が50mg/Lの硝酸性窒素溶液50mL)に再生したCaCl2 炭を投入し、200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記標準液中の硝酸性窒素の濃度を測定し、前記CaCl2 炭による硝酸性窒素の吸着量を計算した。そして、このCaCl2 炭の再生から硝酸性窒素の吸着量の計算までの処理を計3回行った(再生一回目〜三回目)。 Subsequently, the CaCl 2 charcoal was washed with a 1 mol / L KCl (or NaCl) solution and further regenerated by washing with water. Thereafter, the regenerated CaCl 2 charcoal is added to a newly prepared standard solution (that is, a nitrate nitrogen solution 50 mL having a nitrate nitrogen concentration of 50 mg / L) and shaken for 10 hours under the conditions of 200 rpm and 20 ° C. Thereafter, the concentration of nitrate nitrogen in the standard solution was measured, and the amount of nitrate nitrogen adsorbed by the CaCl 2 charcoal was calculated. Then, the process from the reproduction of the CaCl 2 charcoal up to the calculation of the amount of adsorbed nitrate nitrogen was carried out three times (reproducing first time - third time).

上記再生試験の結果、すなわち、CaCl2 炭による硝酸性窒素の吸着量は、
初回 …9.5mg/g
再生一回目…9.0mg/g
再生二回目…9.1mg/g
再生三回目…8.8mg/g
であった。以上のことから、硝酸性窒素の吸着に使用した炭素材料90(CaCl2 炭)は、濃いKCl(またはNaCl)溶液で洗浄しさらに水洗いすれば再生することが確認された。これは、硝酸性窒素を吸着したCaCl2 炭をKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いすることにより、CaCl2 炭から硝酸性窒素が除去され、この除去された硝酸性窒素に代わってCl- が官能基に結合されるためであると考えられる。また、上記再生試験の結果から、炭素材料90(CaCl2 炭)は、KCl(またはNaCl)溶液を用いた洗浄と水洗いとを行うことにより再生させれば、硝酸性窒素の吸着に複数回使用することができることも確認された。なお、前記炭素材料90(CaCl2 炭)を亜硝酸性窒素の吸着に使用した場合でも、再生する原理は同じである。
As a result of the regeneration test, that is, the adsorption amount of nitrate nitrogen by CaCl 2 charcoal is
First time: 9.5mg / g
The first regeneration ... 9.0mg / g
Second regeneration: 9.1 mg / g
The third regeneration ... 8.8mg / g
Met. From the above, it was confirmed that the carbon material 90 (CaCl 2 charcoal) used for the adsorption of nitrate nitrogen was regenerated by washing with a concentrated KCl (or NaCl) solution and further with water. This is because the nitrate nitrogen is removed from the CaCl 2 charcoal by washing the CaCl 2 charcoal adsorbing the nitrate nitrogen with a KCl (or NaCl) solution and then washing with water. This is thought to be because Cl - is bonded to a functional group. Further, from the result of the regeneration test, the carbon material 90 (CaCl 2 charcoal) can be used multiple times for adsorption of nitrate nitrogen if it is regenerated by washing with KCl (or NaCl) solution and washing with water. It was also confirmed that it could be done. Even when the carbon material 90 (CaCl 2 charcoal) is used for adsorption of nitrite nitrogen, the principle of regeneration is the same.

次に、第2実施例の炭素材料90として、木質チップ2を10重量%のCaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させ、その後、5mol/LのHCl溶液に浸漬処理して得られたHCl処理CaCl2 炭を用い、このHCl処理CaCl2 炭について上記と同様に再生試験を行った結果を示す。 Next, as the carbon material 90 of the second embodiment, the wood chip 2 is immersed in a 10 wt% CaCl 2 solution, heated at 700 ° C. for 1 hour to be carbonized, and then immersed in a 5 mol / L HCl solution. using HCl treatment CaCl 2 charcoal was collected using, for the HCl process CaCl 2 charcoal shows the results of similarly regeneration test as described above.

上記再生試験の結果、すなわち、HCl処理CaCl2 炭による硝酸性窒素の吸着量は、
初回 …11.0mg/g
再生一回目…11.0mg/g
再生二回目…10.8mg/g
再生三回目…10.8mg/g
であった。以上のことから、炭化後にHCl溶液に浸漬処理して得られる炭素材料90(HCl処理CaCl2 炭)についても、硝酸性窒素の吸着に使用後、濃いKCl(またはNaCl)溶液で洗浄し、さらに水洗いすることにより、再生することが確認された。また、HCl溶液への浸漬処理によって向上したHCl処理CaCl2 炭の硝酸性窒素吸着能は、KCl(またはNaCl)溶液を用いた洗浄と水洗いとを行ってHCl処理CaCl2 炭を繰り返し再生させても持続すること(向上したままであること)が確認された。
As a result of the regeneration test, that is, the adsorption amount of nitrate nitrogen by the HCl-treated CaCl 2 charcoal,
First time ... 11.0mg / g
The first regeneration ... 11.0mg / g
Second regeneration: 10.8mg / g
The third regeneration ... 10.8mg / g
Met. From the above, carbon material 90 (HCl-treated CaCl 2 charcoal) obtained by immersing in HCl solution after carbonization is also washed with concentrated KCl (or NaCl) solution after use for adsorption of nitrate nitrogen, Regeneration was confirmed by washing with water. Further, the nitrate nitrogen adsorption ability of the HCl-treated CaCl 2 charcoal improved by the immersion treatment in the HCl solution is obtained by repeatedly regenerating the HCl-treated CaCl 2 charcoal by washing with KCl (or NaCl) solution and washing with water. Has also been confirmed to remain (still improved).

次に、第2実施例の炭素材料90のフッ化物イオンの吸着性能を調べるために行った試験について説明する。まず、この試験を行うために、上述した硝酸性窒素および亜硝酸性窒素の吸着性能の試験で用いた計七つのサンプル(1)〜(7)をそれぞれ50mgずつ1組用意した。そして、各サンプルを、フッ化物イオン濃度が50mg/L(50ppm)の溶液50mL(標準液)に個別に投入し、200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、標準液中のフッ化物イオンの濃度をそれぞれ測定し、各サンプルによるフッ化物イオンの吸着量を計算した。   Next, a test conducted for examining the fluoride ion adsorption performance of the carbon material 90 of the second embodiment will be described. First, in order to perform this test, 50 mg each of a total of seven samples (1) to (7) used in the above-described adsorption performance test for nitrate nitrogen and nitrite nitrogen were prepared. Each sample was individually added to 50 mL (standard solution) of a solution having a fluoride ion concentration of 50 mg / L (50 ppm), shaken at 200 rpm and 20 ° C. for 10 hours, and then subjected to the fluoride in the standard solution. The concentration of fluoride ion was measured, and the amount of fluoride ion adsorption by each sample was calculated.

図18は、上記試験によって得られた各サンプルのフッ化物イオン吸着能の比較結果を表す。この図に示す結果から、本発明のサンプルはいずれも高いフッ化物イオン吸着能を持つことがわかる。さらに、(4)のBaCl2 炭と(5)のHCl処理BaCl2 炭のフッ化物イオンの吸着量を比較し、また、(6)のCaCl2 炭と(7)のHCl処理CaCl2 炭のフッ化物イオンの吸着量を比較することにより、炭素材料90のフッ化物イオン吸着能をより高めるためには、炭素材料90をHCl溶液に浸漬する処理(HCl処理)を行ったほうがよいことがわかる。しかし、HCl処理を行わなくても十分に高いフッ化物イオン吸着能を持った炭素材料90が得られ、この場合には、HCl溶液の接触処理を行わない分だけ低いコストで炭素材料90を製造することができる。 FIG. 18 shows a comparison result of fluoride ion adsorption ability of each sample obtained by the above test. From the results shown in this figure, it can be seen that all the samples of the present invention have high fluoride ion adsorption ability. Furthermore, the adsorption amounts of fluoride ions of (4) BaCl 2 charcoal and (5) HCl-treated BaCl 2 charcoal were compared, and (6) CaCl 2 charcoal and (7) HCl-treated CaCl 2 charcoal were compared. By comparing the adsorption amounts of fluoride ions, it is understood that it is better to perform a treatment (HCl treatment) in which the carbon material 90 is immersed in an HCl solution in order to further enhance the fluoride ion adsorption ability of the carbon material 90. . However, a carbon material 90 having a sufficiently high fluoride ion adsorption ability can be obtained without performing the HCl treatment. In this case, the carbon material 90 is manufactured at a low cost because the contact treatment with the HCl solution is not performed. can do.

次に、フッ化物イオンの吸着に使用された上記炭素材料90を塩酸(または硫酸)によって再生し、再生された炭素材料90のフッ化物イオン吸着能を調べるために行った再生試験について説明する。   Next, a regeneration test performed to regenerate the carbon material 90 used for the adsorption of fluoride ions with hydrochloric acid (or sulfuric acid) and examine the fluoride ion adsorption ability of the regenerated carbon material 90 will be described.

まず、炭素材料90として、木質チップ2を10重量%のCaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させて得られたCaCl2 炭を200mg用意した。そして、このCaCl2 炭を、フッ化物イオンの濃度が50mg/L(50ppm)の溶液50mL(標準液)に投入し、200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記標準液中のフッ化物イオンの濃度を測定し、前記CaCl2 炭によるフッ化物イオンの吸着量を計算した(初回)。 First, as the carbon material 90, 200 mg of CaCl 2 charcoal obtained by immersing the wood chip 2 in a 10 wt% CaCl 2 solution and heating and carbonizing at 700 ° C. for 1 hour was prepared. Then, this CaCl 2 charcoal was put into 50 mL (standard solution) of a solution having a fluoride ion concentration of 50 mg / L (50 ppm), shaken at 200 rpm and 20 ° C. for 10 hours, and then in the standard solution. The concentration of fluoride ions was measured, and the amount of fluoride ions adsorbed by the CaCl 2 charcoal was calculated (first time).

続いて、前記CaCl2 炭を1mol/Lの塩酸(または硫酸)で洗浄し、さらに水洗いして再生した。その後、新たに用意した標準液(すなわち、フッ化物イオンの濃度が50mg/Lの溶液50mL)に再生したCaCl2 炭を投入し、200rpm、20℃の条件下で、10時間振とう後、前記標準液中のフッ化物イオンの濃度を測定し、前記CaCl2 炭によるフッ化物イオンの吸着量を計算した。そして、このCaCl2 炭の再生からフッ化物イオンの吸着量の計算までの処理を計3回行った(再生一回目〜三回目)。 Subsequently, the CaCl 2 charcoal was washed with 1 mol / L hydrochloric acid (or sulfuric acid) and further regenerated by washing with water. Thereafter, the regenerated CaCl 2 charcoal was added to a newly prepared standard solution (that is, 50 mL of a solution having a fluoride ion concentration of 50 mg / L), shaken at 200 rpm and 20 ° C. for 10 hours, The concentration of fluoride ions in the standard solution was measured, and the adsorption amount of fluoride ions by the CaCl 2 charcoal was calculated. Then, the processing up to the calculation of the adsorption amount of fluoride ions from the reproduction of the CaCl 2 charcoal was carried out three times (reproducing first time - third time).

上記再生試験の結果、すなわち、CaCl2 炭によるフッ化物イオンの吸着量は、
初回 …22.5mg/g
再生一回目…22.4mg/g
再生二回目…21.7mg/g
再生三回目…21.9mg/g
であった。以上のことから、フッ化物イオンの吸着に使用した炭素材料90(CaCl2 炭)は、濃い塩酸(または硫酸)で洗浄しさらに水洗いすれば再生することが確認された。これは、フッ化物イオンを吸着したCaCl2 炭を塩酸(または硫酸)で洗浄し、さらに水洗いすることにより、CaCl2 炭からフッ化物イオンが除去され、この除去されたフッ化物イオンに代わってCl- (またはSO4 2- )が官能基に結合されるためであると考えられる。また、上記再生試験の結果から、炭素材料90(CaCl2 炭)は、塩酸(または硫酸)を用いた洗浄と水洗いとを行うことにより再生させれば、フッ化物イオンの吸着に複数回使用することができることも確認された。
As a result of the regeneration test, that is, the adsorption amount of fluoride ions by CaCl 2 charcoal,
First time ... 22.5mg / g
The first reproduction… 22.4mg / g
Second regeneration: 21.7 mg / g
The third regeneration ... 21.9mg / g
Met. From the above, it was confirmed that the carbon material 90 (CaCl 2 charcoal) used for adsorption of fluoride ions was regenerated by washing with concentrated hydrochloric acid (or sulfuric acid) and further with water. This is because the fluoride ions are removed from the CaCl 2 charcoal by washing the CaCl 2 charcoal on which the fluoride ions have been adsorbed with hydrochloric acid (or sulfuric acid) and then washing with water, and instead of the removed fluoride ions, Cl - (Or SO 4 2- ) is considered to be bonded to the functional group. Further, from the result of the regeneration test, the carbon material 90 (CaCl 2 charcoal) is used for adsorption of fluoride ions multiple times if it is regenerated by washing with hydrochloric acid (or sulfuric acid) and washing with water. It was also confirmed that it was possible.

次に、第2実施例の炭素材料90として、木質チップ2を10重量%のCaCl2 溶液に浸漬した後700℃で1時間加熱し炭化させ、その後、5mol/LのHCl溶液に浸漬処理して得られたHCl処理CaCl2 炭を用い、このHCl処理CaCl2 炭について上記と同様に再生試験を行った結果を示す。 Next, as the carbon material 90 of the second embodiment, the wood chip 2 is immersed in a 10 wt% CaCl 2 solution, heated at 700 ° C. for 1 hour to be carbonized, and then immersed in a 5 mol / L HCl solution. using HCl treatment CaCl 2 charcoal was collected using, for the HCl process CaCl 2 charcoal shows the results of similarly regeneration test as described above.

上記再生試験の結果、すなわち、HCl処理CaCl2 炭によるフッ化物イオンの吸着量は、
初回 …32.0mg/g
再生一回目…31.5mg/g
再生二回目…31.4mg/g
再生三回目…31.2mg/g
であった。以上のことから、炭化後にHCl溶液に浸漬処理して得られる炭素材料90(HCl処理CaCl2 炭)についても、フッ化物イオンの吸着に使用後、塩酸(または硫酸)溶液で洗浄し、さらに水洗いすることにより、再生することが確認された。また、HCl溶液への浸漬処理によって向上したHCl処理CaCl2 炭のフッ化物イオン吸着能は、塩酸(または硫酸)を用いた洗浄と水洗いとを行ってHCl処理CaCl2 炭を繰り返し再生させても持続すること(向上したままであること)が確認された。
As a result of the regeneration test, that is, the adsorption amount of fluoride ions by the HCl-treated CaCl 2 charcoal,
First time… 32.0mg / g
First reproduction: 31.5mg / g
Second regeneration: 31.4mg / g
The third regeneration ... 31.2mg / g
Met. From the above, the carbon material 90 (HCl-treated CaCl 2 charcoal) obtained by immersing in an HCl solution after carbonization is also washed with a hydrochloric acid (or sulfuric acid) solution after being used for adsorption of fluoride ions, and further washed with water. By doing so, it was confirmed that it was reproduced. Further, the fluoride ion adsorption ability of the HCl-treated CaCl 2 charcoal improved by the immersion treatment in the HCl solution can be obtained by repeatedly regenerating the HCl-treated CaCl 2 charcoal by washing with hydrochloric acid (or sulfuric acid) and washing with water. It was confirmed that it persisted (it remained improved).

なお、上記第1実施例では木質材料2にカルシウム導入処理したものを用い、第2実施例では木質材料2に金属塩化物導入処理したものを用いているが、例えば、木質材料2にカルシウムおよび金属塩化物の両者を導入処理した導入植物を用いて陰イオン吸着炭素材料を製造してもよい。具体的には、前記カルシウムイオンを含む溶液H(または金属塩化物溶液91)として、カルシウムイオンと金属塩化物とを含んだ溶液(例えば塩化カルシウム溶液)を用いることが考えられる。   In the first embodiment, the wood material 2 is subjected to calcium introduction treatment, and in the second embodiment, the wood material 2 is subjected to metal chloride introduction treatment. An anion adsorbing carbon material may be produced using an introduced plant into which both metal chlorides have been introduced. Specifically, it is conceivable to use a solution containing calcium ions and metal chloride (for example, calcium chloride solution) as the solution H (or metal chloride solution 91) containing calcium ions.

本発明の実施形態を説明するための全体構成説明図である。1 is an overall configuration explanatory diagram for explaining an embodiment of the present invention. 上記実施形態における製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process in the said embodiment. 陰イオン吸着炭素材料の適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application of an anion adsorption | suction carbon material. 陰イオン吸着炭素材料の硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素の吸着試験における各吸着量を示す図である。It is a figure which shows each adsorption amount in the adsorption test of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen of an anion adsorption carbon material. 陰イオン吸着炭素材料のフッ化物イオンの吸着試験における各吸着量を示す図である。It is a figure which shows each adsorption amount in the adsorption test of the fluoride ion of an anion adsorption carbon material. 原料にカルシウムイオンを含む溶液を接触させる工程を示す図である。It is a figure which shows the process of making the solution containing calcium ion contact a raw material. カルシウム導入植物を炭化する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of carbonizing a calcium introduction plant. Ca導入炭に酸溶液を接触させる工程を示す図である。It is a figure which shows the process of making an acid solution contact Ca introduction charcoal. 陰イオン吸着炭素材料による硝酸イオン吸着のメカニズムを示す図である。It is a figure which shows the mechanism of nitrate ion adsorption | suction by an anion adsorption carbon material. 本発明の第2実施例を説明するための全体構成説明図である。It is a whole block explanatory diagram for demonstrating 2nd Example of this invention. 第2実施例における製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process in 2nd Example. (A)〜(C)は、図11におけるステップT2の工程の詳細を示す図である。(A)-(C) is a figure which shows the detail of the process of step T2 in FIG. (A)〜(C)は、図11におけるステップT4の工程の詳細を示す図である。(A)-(C) are the figures which show the detail of the process of step T4 in FIG. (A)〜(C)は、図11におけるステップT5の工程の詳細を示す図である。(A)-(C) are the figures which show the detail of the process of step T5 in FIG. (A)〜(D)は、第2実施例における硝酸イオン吸着の詳細を示す図、(E)は、再生後の炭素材料を示す図である。(A)-(D) is a figure which shows the detail of nitrate ion adsorption | suction in 2nd Example, (E) is a figure which shows the carbon material after reproduction | regeneration. 第2実施例の炭素材料および比較材料の硝酸性窒素・亜硝酸性窒素の吸着量の比較結果を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison result of the adsorption amount of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen of the carbon material of 2nd Example, and a comparison material. ステップT2におけるCaCl2 溶液の濃度を変えて作成された炭素材料およびHCl処理して得られた炭素材料の硝酸性窒素の各吸着量を示すグラフである。It is a graph showing the adsorption amount of nitrate nitrogen of the carbon material obtained by CaCl 2 solution carbon materials and HCl treatment were prepared by varying the concentration of the step T2. 第2実施例の金属塩化物炭および比較材料のフッ化物イオンの吸着量の比較結果を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison result of the adsorption amount of the metal chloride charcoal of 2nd Example, and the fluoride ion of a comparative material.

符号の説明Explanation of symbols

1 炭化手段
2 植物からなる原料
30 カルシウム導入植物
31 炭化物
32 陰イオン吸着炭素材料
H カルシウムイオンを含む溶液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbonization means 2 Raw material consisting of plant 30 Calcium-introduced plant 31 Carbide 32 Anion adsorption carbon material H Solution containing calcium ion

Claims (8)

植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接またはカルシウムを介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウム導入植物であり、植物からなる原料を炭化する前にカルシウムイオンを含む溶液を接触させてなる、陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウム導入植物。 The functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a calcium anion adsorbing carbon material bound anions capable of anion and the ion exchange adsorption target A calcium-introduced plant used for the production of an anion-adsorbing carbon material, which is a calcium-introduced plant used for the production of the anion, and is made to contact a solution containing calcium ions before carbonizing the raw material comprising the plant. 植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接またはカルシウムを介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウム導入植物の製造方法であり、植物からなる原料を炭化する前にカルシウムイオンを含む溶液を接触させることを特徴とする、陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられるカルシウム導入植物の製造方法。 The functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a calcium anion adsorbing carbon material bound anions capable of anion and the ion exchange adsorption target Calcium-introduced plant used for the production of anion-adsorbing carbon material, which is a method for producing a calcium-introduced plant used for the production of an anion-adsorbing carbon material, characterized by contacting a solution containing calcium ions before carbonizing a plant-derived material Manufacturing method. 植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接またはカルシウムを介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物であり、植物からなる原料にカルシウムイオンを含む溶液を接触させたカルシウム導入植物を炭化してなる、陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物。 The functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a calcium anion adsorbing carbon material bound anions capable of anion and the ion exchange adsorption target A carbide used for the production of an anion-adsorbing carbon material obtained by carbonizing a calcium-introduced plant obtained by contacting a raw material comprising a plant with a solution containing calcium ions. 植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接またはカルシウムを介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な陰イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物の製造方法であり、植物からなる原料にカルシウムイオンを含む溶液を接触させたカルシウム導入植物を炭化することを特徴とする、陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物の製造方法。 The functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a calcium anion adsorbing carbon material bound anions capable of anion and the ion exchange adsorption target A method for producing a carbide used in the production of an anion-adsorbing carbon material, characterized by carbonizing a calcium-introduced plant obtained by contacting a raw material comprising a plant with a solution containing calcium ions. Production method. 植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接または金属を介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる金属塩化物導入植物であり、植物からなる原料を炭化する前に金属塩化物を含む溶液を接触させてなる、陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる金属塩化物導入植物。 The functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a metal, an anion adsorbing carbon bound chloride ions capable anion and the ion exchange adsorption target A metal chloride-introduced plant used for the production of anion-adsorbing carbon materials, which is a metal chloride-introduced plant used for the production of materials, and is brought into contact with a solution containing the metal chloride before carbonizing the raw material comprising the plant . 植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接または金属を介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる金属塩化物導入植物の製造方法であり、植物からなる原料を炭化する前に金属塩化物を含む溶液を接触させることを特徴とする、陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる金属塩化物導入植物の製造方法。 The functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a metal, an anion adsorbing carbon bound chloride ions capable anion and the ion exchange adsorption target A method for producing a metal chloride-introduced plant used in the production of a material, which is used for producing an anion-adsorbing carbon material characterized by contacting a solution containing a metal chloride before carbonizing a plant raw material. A method for producing a metal chloride-introduced plant. 植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接または金属を介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物であり、植物からなる原料に金属塩化物を含む溶液を接触させた金属塩化物導入植物を炭化してなる、陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物。 The functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a metal, an anion adsorbing carbon bound chloride ions capable anion and the ion exchange adsorption target A carbide used for manufacturing an anion-adsorbing carbon material, which is a carbide used for manufacturing a material and carbonized a metal chloride-introduced plant obtained by bringing a solution containing a metal chloride into contact with a plant raw material. 植物からなる原料を炭化した炭化物が有する微細孔壁に形成された官能基に、直接または金属を介して、吸着対象の陰イオンとイオン交換が可能な塩化物イオンを結合させた陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物の製造方法であり、植物からなる原料に金属塩化物を含む溶液を接触させた金属塩化物導入植物を炭化することを特徴とする、陰イオン吸着炭素材料の製造に用いられる炭化物の製造方法。 The functional group formed in the micropores walls having carbide carbonized raw material consisting of plants, either directly or through a metal, an anion adsorbing carbon bound chloride ions capable anion and the ion exchange adsorption target A method for producing a carbide used in the production of a material, characterized by carbonizing a metal chloride-introduced plant obtained by contacting a solution containing a metal chloride with a raw material consisting of a plant, for producing an anion-adsorbing carbon material Manufacturing method of carbide used.
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