JP2007297713A - 活性炭素−多種金属複合体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2種以上の金属からなる合金板が設置された陽極と、伝導性支持体に固定された活性炭素の陰極を利用した電気鍍金を行い、前記活性炭素の表面に2種以上の金属が導入された複合体を形成することを特徴とする活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
【選択図】 図1
Description
1.2種以上の金属からなる合金板が設置された陽極と、伝導性支持体に固定された活性炭素の陰極を利用した電気鍍金を行い、前記活性炭素の表面に2種以上の金属が導入された複合体を形成することを特徴とする活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
2.前記電気鍍金を、1秒〜2時間の鍍金時間と、0.1〜200A/m2の範囲の電流密度下で行うことを特徴とする、上記1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
3.前記活性炭素が、粉末状、造粒状、破砕状、フィルター状および繊維状の形態を維持する活性炭または活性炭素繊維であることを特徴とする、上記1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
4.前記伝導性支持体が、伝導性金属素材からなる網形態を維持することを特徴とする、上記1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
5.前記活性炭の表面に導入された金属が、Cu、Ni、Ag、Al、Fe、Co、Cr、Pt、RuおよびSnからなる群から選ばれる2種以上の遷移金属であることを特徴とする、上記1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
6.前記導入された金属の含量が、活性炭素の質量対比0.1〜200質量%の範囲であることを特徴とする、上記1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
7.上記1〜6のいずれか1項記載の製造方法により製造された活性炭素−多種金属複合体を含む毒性除去用フィルター。
8.上記1〜6のいずれか1項記載の製造方法により製造された活性炭素−多種金属複合体を含む電極材料用活物質。
以下、本発明の実施例に依拠して更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例に限定されるわけではない。
陽極にはPt/Ruの2種金属合金の金属板が設置され、2個のサイズが8メッシュで400cm2の幅の鉄網の間に、活性炭素繊維(台湾カーボン(株)の比表面積が2120m2/gであるAW2001)が固定されたもので電気鍍金を行い、活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は5秒、電流密度は0.1A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間間層させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにCu/Crの2種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は20秒、電流密度は1.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにCu/Agの2種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は30秒、電流密度は2.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにCu/Feの2種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は2分、電流密度は3.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにAg/Niの2種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は5分、電流密度は3.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにCu/Niの2種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は90秒、電流密度は3.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにPt/Coの2種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は10秒、電流密度は1.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにAl/Feの2種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は5分、電流密度は5.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにAg/Cr/Ptの多種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は10分、電流密度は5.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにCu/Cr/Feの多種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は15分、電流密度は6.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにCr/Co/Alの多種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は8分、電流密度は5.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにAl/Co/Feの多種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は20分、電流密度は6.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、Pt/Ruの2種金属合金の金属板の代りにCu/Ni/Agの多種金属合金の金属板を使用して活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は30分、電流密度は6.0A/m2の条件で処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
実施例1のAW2001活性炭素繊維を鍍金処理せず、3次蒸留水で3回洗浄した後、120℃のオーブンで24時間乾燥した。
前記実施例3の構成と同一に、CuおよびAg金属塩を含浸処理した。CuとAg金属塩は各々CuSO4およびAgNO30.5Mを使用し、含浸時間は30秒間、rpm80で処理した。含浸後、3次蒸留水で軽く1回洗浄した後、120℃のオーブンで24時間乾燥させた。その後、250℃のオーブンにて窒素雰囲気下で熱処理し、デシケーターに保管した。
前記実施例1と同様に実施するが、各々の金属の板を分離し、2回の電気鍍金を行い活性炭素−多種金属複合体を製造した。この時、鍍金時間は各々30分、電流密度は6.0A/m2の条件にて処理した。前記の電気鍍金処理された試片は2次蒸留水で充分に洗浄した後、120℃に設定された乾燥機で24時間乾燥させた後、デシケーターで保管した。
前記実施例1〜13および比較例1〜3で製造された複合体に導入された金属の種類、含量および比表面積を下記のような方法で測定し、下記表1に表した。
活性炭素繊維の比表面積は77Kの液体窒素雰囲気下で試料約0.1gを採取し、窒素気体を吸着質として吸着量を測定した。試料の前処理は573Kで試料内電流圧力が10-3torr以下となるまで約9〜12時間、脱気(degassing)をさせた。N2等温吸着試験後、P/P0(Pは部分圧力、P0は飽和蒸気圧)が約0.05〜0.3までは吸着量に対して直線傾斜を示し、これからBET比表面積を求めた。
2種または多種の金属を含有した金属/活性炭素複合体に導入された各々の金属含量は原子吸光分光分析法(atomic absorption spectrophotometry、AAS)を利用して観察した。
Claims (8)
- 2種以上の金属からなる合金板が設置された陽極と、伝導性支持体に固定された活性炭素の陰極を利用した電気鍍金を行い、前記活性炭素の表面に2種以上の金属が導入された複合体を形成することを特徴とする活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
- 前記電気鍍金を、1秒〜2時間の鍍金時間と、0.1〜200A/m2の範囲の電流密度下で行うことを特徴とする、請求項1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
- 前記活性炭素が、粉末状、造粒状、破砕状、フィルター状および繊維状の形態を維持する活性炭または活性炭素繊維であることを特徴とする、請求項1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
- 前記伝導性支持体が、伝導性金属素材からなる網形態を維持することを特徴とする、請求項1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
- 前記活性炭の表面に導入された金属が、Cu、Ni、Ag、Al、Fe、Co、Cr、Pt、RuおよびSnからなる群から選ばれる2種以上の遷移金属であることを特徴とする、請求項1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
- 前記導入された金属の含量が、活性炭素の質量対比0.1〜200質量%の範囲であることを特徴とする、請求項1記載の活性炭素−多種金属複合体の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法により製造された活性炭素−多種金属複合体を含む毒性除去用フィルター。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法により製造された活性炭素−多種金属複合体を含む電極材料用活物質。
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