JP2016193406A - リン酸塩添着吸着材素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記リン酸化物が、リン酸のアンモニウム塩を170〜600℃で熱処理して得られるリン酸化物であることを特徴とするリン酸塩添着吸着材素子。
本発明のリン酸塩添着吸着材素子は、吸着基材と前記吸着基材に添着されたリン酸化物とからなる。吸着基材に添着されているリン酸化物は、所定のリン酸塩を吸着基材に担持させた後に該リン酸塩を熱処理して得られる。リン酸類を単に吸着基材に添着させてなる吸着材素子は、本発明のリン酸塩添着吸着材素子ではない。
本発明のリン酸塩添着吸着材素子に用いる吸着基材としては、所定量のリン酸化物を担持することができる基材であって、170〜600℃の加熱処理に対して化学的に安定である基材であれば、あらゆる吸着基材を用いることができる。例えば、活性炭、シリカ系吸着剤、ゼオライト、活性アルミナ、活性炭素繊維を用いることができる。特に、活性炭素繊維(以下、「ACF」と記す)は、細孔が繊維の表面に存在しており、活性炭等と比較して比表面積が大きく、吸着能が優れる。また、繊維状であるACFは、紙、織物、不織布等の形態に容易に加工できる。そのため、ACFは本発明に用いる吸着基材として好ましい。
本発明のリン酸塩添着吸着材素子には、吸着基材にリン酸化物が添着されて成る。リン酸化物とは、所定のリン酸塩を吸着基材に担持させて、170〜600℃で熱処理した後、吸着基材に残存する物質をいう。リン酸化物としては、オルトリン酸の他、ピロリン酸、メタリン酸等のリン酸類が挙げられる。ここで重要なのは、本発明のリン酸塩添着吸着材素子に添着しているリン酸種は、所定のリン酸のアンモニウム塩を170〜600℃で熱分解して得られるリン酸化物であることである。
本発明のリン酸塩添着吸着材素子は、耐熱性を有する吸着基材にリン酸塩を担持させ、この吸着基材に担持されたリン酸塩を170〜600℃で熱処理することにより製造される。
本発明のリン酸塩添着吸着材素子は、臭気成分を含む被処理ガスと接触させることにより使用される。即ち、被処理ガスを吸着材素子に導いて被処理ガス中の臭気成分を吸着除去する。接触時間や被処理ガスの流量、吸着材素子の量は、被処理ガスの種類や濃度により適宜設定される。
・レーヨン系ACF:比表面積は1130m2/g、目付は180g/m2のフェルト状ACF
・フェノール系ACF:比表面積は1240m2/g、目付は170g/m2のフェルト状ACF
・ピッチ系ACF:比表面積は1020m2/g、目付は390g/m2のフェルト状ACF
・PAN系ACF:比表面積は940m2/g、目付は180g/m2のフェルト状ACF
・GAC:粒状活性炭(クラレケミカル株式会社製、製品名クラレコール3T‐B)
即ち、下記式(1)
吸着率(%)=100×(吸着後の吸着材素子の質量−吸着前の吸着材素子の質量)/吸着前の吸着材素子の質量 ・・・式(1)
により計算した。
リン酸二水素アンモニウム35gをイオン交換水315gに溶解させてリン酸二水素アンモニウム水溶液を調製した。5gのレーヨン系ACFを流動させながら、このリン酸二水素アンモニウム水溶液を徐々に加えて吸収させた。次いで、このリン酸二水素アンモニウム水溶液を吸収しているレーヨン系ACFを105℃で2時間乾燥させ、3gのリン酸二水素アンモニウムが添着している8gのレーヨン系ACFを得た。その後、450℃で2時間加熱処理してリン酸二水素アンモニウムからアンモニウムを脱離させ、1.5gのリン酸化物が添着している4gのリン酸塩添着吸着材素子を得た。失われた4gは450℃加熱によるアンモニウムの脱離およびACFの熱消失等に起因する。
吸着基材を表1に記載するとおり変更した他は、実施例1と同様に製造して各リン酸塩添着吸着材素子を得た。また、実施例1と同様に吸着試験を行い、結果は表1に示した。
レーヨン系ACFについて実施例1と同様に吸着試験を行い、結果は表1に示した。
リン酸二水素アンモニウム35gをイオン交換水315gに溶解させてリン酸二水素アンモニウム水溶液を調製した。5gのレーヨン系ACFを流動させながら、リン酸二水素アンモニウム水溶液を徐々に加えて吸収させた。次いで、このリン酸二水素アンモニウム水溶液を吸収しているレーヨン系ACFを105℃で2時間乾燥させ、3gのリン酸二水素アンモニウムが添着している8gのリン酸塩添着吸着材素子を得た。実施例1と同様に吸着試験を行い、結果は表1に示した。
リン酸二水素アンモニウムをリン酸に変更した他は、比較例2と同様に製造してリン酸添着吸着材素子を得た。実施例1と同様に吸着試験を行い、結果は表1に示した。
比較例3と同様に添着処理した後、450℃で2時間加熱処理して3.5gのリン酸添着吸着材素子を得た。
リン酸二水素アンモニウムをリン酸二水素ナトリウムに変更した他は、実施例1と同様に製造してリン酸塩添着吸着材素子を得た。実施例1と同様に吸着試験を行い、結果は表1に示した。
11・・・テドラーバッグ
12、14、16、19・・・送気管
13・・・給気ポンプ
15・・・流量計
17・・・カラム
18・・・吸着材素子
Claims (6)
- 吸着基材と、前記吸着基材に添着されているリン酸化物とからなり、
前記リン酸化物が、リン酸のアンモニウム塩を170〜600℃で熱処理して得られるリン酸化物であることを特徴とするリン酸塩添着吸着材素子。 - 前記吸着基材100質量部に対する前記リン酸化物の添着量が10〜150質量部である請求項1に記載のリン酸塩添着吸着材素子。
- 前記アンモニウム塩が、リン酸アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム及びリン酸二水素アンモニウムから成る群から選択される1種又は2種以上である請求項1に記載のリン酸添着吸着材素子。
- 前記吸着基材が、活性炭素繊維である請求項1に記載のリン酸塩添着吸着材素子。
- 前記吸着基材が、レーヨン系活性炭素繊維である請求項1に記載のリン酸塩添着吸着材素子。
- 吸着基材にリン酸のアンモニウム塩を担持させた後、170〜600℃で10分間〜5時間熱処理することを特徴とする請求項1に記載のリン酸塩添着吸着材素子の製造方法。
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