JP2023057487A - Amine compound-carried activated carbon and method of producing the same - Google Patents

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Abstract

To provide an adsorbent that has excellent weather resistance and heat resistance without excessively deteriorating the initial performance of aldehyde adsorption.SOLUTION: Provided is an amine compound-carried activated carbon in which an amine compound is carried on activated carbon, wherein the heat loss of the activated carbon after the amine compound is removed from the amine compound-carried activated carbon at 200 to 300°C is 0.60 mass% or more with the total activated carbon content as 100 mass%.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、アミン化合物担持活性炭及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an amine compound-supported activated carbon and a method for producing the same.

ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等に代表されるアルデヒド化合物は、いずれも特異な刺激臭をもつ有毒ガスであり、その有害性と臭気から効果的な除去が求められている。 Aldehyde compounds represented by formaldehyde, acetaldehyde and the like are all toxic gases with a peculiar irritating odor, and their harmfulness and odor have led to a demand for effective removal.

従来のアルデヒド化合物の吸着剤としては、例えば、活性炭やゼオライト等の多孔質材にアルデヒド化合物と反応する化合物を担持させた吸着剤が用いられてきた。例えば、特許文献1には、飽和環状第二アミン(ピペリジン等)を多孔質担体に担持した吸着剤が提案されている。 As a conventional adsorbent for aldehyde compounds, for example, an adsorbent in which a compound that reacts with an aldehyde compound is supported on a porous material such as activated carbon or zeolite has been used. For example, Patent Document 1 proposes an adsorbent in which a saturated cyclic secondary amine (such as piperidine) is supported on a porous carrier.

他にも、特許文献2には、ヒドロキシルアミン類と、ヒドロキシアミン類のアミノ基と相互作用する官能基を有するポリマーとを担体(活性炭等)に添着させた吸着剤が記載されており、特許文献3には、芳香族アミン又はその硫酸塩と必要に応じて硫酸とを活性炭に担持した脱臭剤が記載されている。 In addition, Patent Document 2 describes an adsorbent in which a hydroxylamine and a polymer having a functional group that interacts with the amino group of the hydroxylamine are attached to a carrier (activated carbon, etc.). Document 3 describes a deodorant in which an aromatic amine or its sulfate and, if necessary, sulfuric acid are supported on activated carbon.

上記の公知の吸着剤は、いずれも吸着能の経時劣化が早く、耐熱性にも問題がある。これを解決するための手段もいくつか報告されており、例えば、特許文献4には、1分子中のアミノ基の合計数が3以上である脂肪族多価アミンと特定の酸とを多孔質担体(活性炭等)に添着したガス吸着剤が記載されており、特許文献5には、酸化処理により表面酸化物が生成した活性炭に、環状飽和第二級アミンと、必要に応じてアルカリ土類金属のハロゲン化物及び/又は酸化防止剤とを担持させた低級アルデヒド類の吸着剤が記載されている。 All of the known adsorbents described above deteriorate quickly in adsorbability over time and also have problems with heat resistance. Some means for solving this problem have also been reported. A gas adsorbent impregnated on a carrier (activated carbon, etc.) is described, and Patent Document 5 discloses that an activated carbon having a surface oxide formed by an oxidation treatment is added with a cyclic saturated secondary amine and, if necessary, an alkaline earth metal. Adsorbents for lower aldehydes supported with metal halides and/or antioxidants are described.

特開平4-358536号公報JP-A-4-358536 特開2008-259955号公報JP 2008-259955 A 特開2019-198542号公報JP 2019-198542 A 特開2014-073439号公報JP 2014-073439 A 特開2000-084406号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-084406

しかしながら、上記の経時劣化の速さや耐熱性の問題を解決したとされている技術についても課題があり、例えば、特許文献4に記載されている、酸化処理により表面酸化物が生成した活性炭に、環状飽和第二級アミンと、必要に応じてアルカリ土類金属のハロゲン化物及び/又は酸化防止剤とを担持させた低級アルデヒド類の吸着剤については、環状飽和第二級アミンは空気中で酸化されやすいうえに、酸化処理により表面酸化物が生成した活性炭を使用するだけでは、経時劣化及び耐熱性の点でも十分ではない。 However, there are problems with the technology that is said to have solved the above problems of speed of deterioration over time and heat resistance. For adsorbents of lower aldehydes supported by saturated cyclic secondary amines and optionally alkaline earth metal halides and/or antioxidants, the saturated cyclic secondary amines are oxidized in air. Furthermore, the mere use of activated carbon on which surface oxides are generated by oxidation treatment is insufficient in terms of deterioration over time and heat resistance.

本発明は、以上のような課題を解決しようとするものであり、アルデヒド吸着の初期性能を過度に低下させることなく、耐候性及び耐熱性に優れた吸着剤を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an adsorbent having excellent weather resistance and heat resistance without excessively deteriorating the initial performance of aldehyde adsorption.

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、200~300℃における加熱減量が活性炭総量を100質量%として0.60質量%以上である活性炭に対して、アミン化合物を担持させた材料は、アルデヒド吸着の初期性能を過度に低下させることなく、耐候性及び耐熱性に優れた吸着剤であるため、上記目的を達成できることを見出した。なお、この吸着剤は、薬剤を水に溶解させて担体に噴霧及び/又は散布することで製造することもでき、簡便に製造することができる。本発明者は、このような知見に基づいてさらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の構成を包含する。 As a result of extensive research, the present inventors have found that a material in which an amine compound is supported on activated carbon having a heat loss of 0.60% by mass or more with respect to the total amount of activated carbon as 100% by mass at 200 to 300 ° C. It has been found that the above object can be achieved because the adsorbent has excellent weather resistance and heat resistance without excessively deteriorating the initial performance of aldehyde adsorption. The adsorbent can also be produced by dissolving the drug in water and spraying and/or spraying it on the carrier, and can be produced easily. Based on such findings, the inventors have further studied and completed the present invention. That is, the present invention includes the following configurations.

項1.活性炭に対して、アミン化合物が担持されているアミン化合物担持活性炭であって、
前記アミン化合物担持活性炭から前記アミン化合物を除去した後の活性炭の200~300℃における加熱減量が、活性炭総量を100質量%として、0.60質量%以上である、アミン化合物担持活性炭。
Section 1. An amine compound-supported activated carbon in which an amine compound is supported with respect to activated carbon,
An amine compound-supported activated carbon having a heat loss at 200 to 300° C. after removing the amine compound from the amine compound-supported activated carbon is 0.60% by mass or more based on the total amount of activated carbon as 100% by mass.

項2.前記活性炭中に含まれる金属成分が、アミン化合物を担持していない前記活性炭の総量を100質量%として、0.05質量%以下である、項1に記載のアミン化合物担持活性炭。 Section 2. Item 2. The amine compound-supported activated carbon according to Item 1, wherein the metal component contained in the activated carbon is 0.05% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the activated carbon that does not support an amine compound.

項3.前記アミン化合物の担持量が、前記活性炭100質量部に対して、1~50質量部である、項1又は2に記載のアミン化合物担持活性炭。 Item 3. Item 3. The amine compound-supported activated carbon according to Item 1 or 2, wherein the amount of the amine compound supported is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the activated carbon.

項4.前記アミン化合物が、第1級ヒドロキシアミン化合物である、項1~3のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭。 Section 4. 4. The amine compound-supported activated carbon according to any one of Items 1 to 3, wherein the amine compound is a primary hydroxylamine compound.

項5.前記アミン化合物が、トリスヒドロキシメチルアミノメタンである、項1~4のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭。 Item 5. Item 5. The amine compound-supported activated carbon according to any one of Items 1 to 4, wherein the amine compound is trishydroxymethylaminomethane.

項6.項1~5のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭を含有する、吸着剤。 Item 6. An adsorbent containing the amine compound-supported activated carbon according to any one of Items 1 to 5.

項7.アルデヒド化合物吸着剤である、項6に記載の吸着剤。 Item 7. Item 7. The adsorbent according to Item 6, which is an aldehyde compound adsorbent.

項8.項1~5のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭又は項6若しくは7に記載の吸着剤の製造方法であって、
(1)活性炭を酸化剤と接触させる工程、及び
(2)前記工程(1)で得られた酸化処理活性炭に、アミン化合物を担持させる工程
を備える、製造方法。
Item 8. A method for producing the amine compound-supported activated carbon according to any one of Items 1 to 5 or the adsorbent according to Item 6 or 7,
(1) a step of contacting activated carbon with an oxidizing agent; and (2) a step of supporting an amine compound on the oxidized activated carbon obtained in step (1).

項9.前記工程(1)において使用する活性炭が、活性炭を酸で洗浄することにより得られる酸洗活性炭である、項8に記載の製造方法。 Item 9. Item 9. The production method according to Item 8, wherein the activated carbon used in the step (1) is a pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with an acid.

項10.項1~5のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭又は項6若しくは7に記載の吸着剤を用いた工業製品。 Item 10. An industrial product using the amine compound-supported activated carbon according to any one of Items 1 to 5 or the adsorbent according to Item 6 or 7.

項11.項1~5のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭又は項6若しくは7に記載の吸着剤を用いた脱臭フィルター。 Item 11. A deodorizing filter using the amine compound-supporting activated carbon according to any one of Items 1 to 5 or the adsorbent according to Item 6 or 7.

項12.アルデヒド化合物の吸着方法であって、
活性炭に対して、アミン化合物が担持されているアミン化合物担持活性炭に、アルデヒド化合物を接触させる工程を備え、
前記アミン化合物担持活性炭から前記アミン化合物を除去した後の活性炭の200~300℃における加熱減量が、活性炭総量を100質量%として、0.60質量%以上である、吸着方法。
Item 12. A method for adsorbing an aldehyde compound,
A step of contacting an aldehyde compound with an amine compound-supported activated carbon on which an amine compound is supported on activated carbon,
The adsorption method, wherein the activated carbon after removing the amine compound from the amine compound-supported activated carbon has a weight loss on heating at 200 to 300° C. of 0.60% by mass or more when the total amount of activated carbon is 100% by mass.

項13.前記アルデヒド化合物の沸点が100℃以下である、項12に記載の吸着方法。 Item 13. Item 13. The adsorption method according to Item 12, wherein the boiling point of the aldehyde compound is 100°C or lower.

本発明によれば、アルデヒド吸着の初期性能を過度に低下させることなく、耐候性及び耐熱性に優れた吸着剤を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adsorbent excellent in weather resistance and heat resistance can be provided, without reducing the initial performance of aldehyde adsorption excessively.

アセトアルデヒド流通試験に用いた装置の概略図である。It is a schematic diagram of the apparatus used for the acetaldehyde circulation test.

本明細書において、「添着」とは、アミン化合物等の薬品を活性炭等の多孔質担体に担持することをいう。 As used herein, the term "impregnation" means supporting a chemical such as an amine compound on a porous carrier such as activated carbon.

また、本明細書において、「含有」は、「含む(comprise)」、「実質的にのみからなる(consist essentially of)」、及び「のみからなる(consist of)」のいずれも包含する概念である。 In addition, in this specification, "contain" is a concept that includes all of "comprise", "consist essentially of", and "consist of". be.

また、本明細書において、数値範囲を「A~B」で示す場合、A以上B以下を意味する。 Further, in this specification, when a numerical range is indicated by "A to B", it means from A to B.

また、本明細書において、「活性炭」とは、アミン化合物を担持していない活性炭を意味する。 Moreover, in this specification, "activated carbon" means activated carbon that does not support an amine compound.

また、本明細書において、「アミン化合物担持活性炭」とは、アミン化合物を担持させた活性炭を意味する。 Further, in this specification, "activated carbon supporting an amine compound" means activated carbon supporting an amine compound.

1.アミン化合物担持活性炭(吸着剤)
本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)は、活性炭に対して、アミン化合物が担持されている吸着剤であって、前記アミン化合物担持活性炭から前記アミン化合物を除去した後の活性炭の200~300℃における加熱減量が、活性炭総量を100質量%として、0.6質量%以上である。
1. Amine compound-supported activated carbon (adsorbent)
The amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention is an adsorbent in which an amine compound is supported with respect to the activated carbon, and is 200 to 300% of the activated carbon after the amine compound is removed from the amine compound-supported activated carbon. Heating loss at °C is 0.6% by mass or more, with the total amount of activated carbon being 100% by mass.

このような構成を備えていることにより、本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)は、アルデヒド吸着の初期性能を過度に低下させることなく、耐候性及び耐熱性に優れる。また、本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)は、薬剤を水に溶解させて担体に噴霧及び/又は散布することで製造することもでき、簡便に製造することができる。 With such a configuration, the amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention is excellent in weather resistance and heat resistance without excessively deteriorating the initial performance of aldehyde adsorption. In addition, the amine compound-supporting activated carbon (adsorbent) of the present invention can be easily produced by dissolving the drug in water and spraying and/or spraying it on the carrier.

なお、本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)の形状及び平均粒子径については、後述する活性炭の形状及び平均粒子径と、それぞれ同等である。 The shape and average particle size of the amine compound-supporting activated carbon (adsorbent) of the present invention are the same as the shape and average particle size of activated carbon described later.

以下、本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)の各成分について説明する。 Each component of the amine compound-supporting activated carbon (adsorbent) of the present invention is described below.

(1-1)活性炭
本発明のアミン類担持活性炭(吸着剤)は、活性炭を含有している。この活性炭(「アミン化合物を担持(添着)していない活性炭」又は「元炭」ともいう)は、後述のアミン化合物を担持(添着)させる担体である。
(1-1) Activated Carbon The activated carbon supporting amines (adsorbent) of the present invention contains activated carbon. This activated carbon (also referred to as "activated carbon not supporting (impregnating) an amine compound" or "base carbon") is a carrier for supporting (impregnating) an amine compound, which will be described later.

活性炭は、ゼオライト、アルミナ等の無機系多孔質担体とは違って雑然とした細孔構造を有しているので、アルデヒド化合物のように、他の無機系多孔質担体では吸着しにくい臭気物質であっても吸着し得るサイトを備えている。また、活性炭は、自由に動く陽イオンを有していないので、添着成分であるアミン化合物との陽イオン交換(塩基交換)が発生する虞もない。 Unlike inorganic porous carriers such as zeolite and alumina, activated carbon has a disordered pore structure. It has a site that can be adsorbed even if there is. In addition, since activated carbon does not have free-moving cations, there is no risk of cation exchange (base exchange) with the amine compound, which is an impregnation component.

本発明で使用する活性炭は、本発明のアミン化合物担持活性炭からアミン化合物を除去した後の活性炭の200~300℃における加熱減量が、活性炭総量(本発明のアミン化合物担持活性炭からアミン化合物を除去した後の活性炭の総量)を100質量%として、0.60質量%以上、好ましくは0.70~0.90質量%、より好ましくは0.80~0.85質量%である。200~300℃における加熱減量は活性炭表面のカルボキシル基が一酸化炭素や二酸化炭素に分解して脱離することによるものであることが知られており、200~300℃における加熱減量が0.60質量%以上であれば相当量のカルボキシル基が活性炭表面に存在することが示唆される。アミン化合物は不安定な物質であり、活性炭に担持して空気中で保管した際はアミン化合物と空気中の酸素との反応によってアミン化合物が失活し、アルデヒド化合物に対する吸着能が経時的に低下していくことが一般的である。しかしながら、本発明におけるアミン化合物担持活性炭はアルデヒド吸着の初期性能を過度に低下させることなく、耐候性及び耐熱性に優れる。この理由は、前述のカルボキシル基とアミン化合物間の弱い相互作用によって、アミン化合物が活性炭表面でより安定な状態で存在しているためと考えられる。もう一つの理由としては、後述の活性炭と酸化剤との接触の際に、活性炭表面に本来存在する脱水素型σ性ラジカルや脱水素型π性ラジカルカチオン、中性πラジカルなどのラジカル種が酸化剤と反応しカルボキシル基となり、アミン化合物を失活させる原因となるラジカル種を活性炭表面から消失せしめたことも理由として考えられる。前述のラジカル種は極めて活性が高く、空気中の酸素と反応してスーパーオキシドアニオンラジカルを生じ、これがアミン化合物を攻撃してアミン化合物を失活させていると考えられるが、この失活の原因となるラジカル種を活性炭表面から消失させることでアミン化合物の失活を抑制できていると考えられる。なお、本発明において、活性炭の200~300℃における加熱減量は、本発明のアミン化合物担持活性炭を塩酸で煮沸した後に水で煮沸することでアミン化合物を除去した後の活性炭に対して、株式会社リガク製 Thermo plus EVO TG8120により測定する。 The activated carbon used in the present invention is such that the heat loss of the activated carbon after removing the amine compound from the amine compound-supported activated carbon of the present invention at 200 to 300 ° C. is the total amount of activated carbon (the amine compound is removed from the amine compound-supported activated carbon of the present invention Based on 100% by mass of the total amount of activated carbon after that, it is 0.60% by mass or more, preferably 0.70 to 0.90% by mass, and more preferably 0.80 to 0.85% by mass. It is known that the weight loss on heating at 200 to 300°C is due to the carboxyl groups on the surface of the activated carbon decomposing into carbon monoxide and carbon dioxide and leaving, and the weight loss on heating at 200 to 300°C is 0.60. If it is more than mass %, it is suggested that a considerable amount of carboxyl groups are present on the activated carbon surface. Amine compounds are unstable substances, and when they are stored on activated carbon and stored in the air, the amine compounds are deactivated due to the reaction between the amine compounds and oxygen in the air, and the ability to adsorb aldehyde compounds decreases over time. It is common to continue However, the amine compound-supported activated carbon of the present invention is excellent in weather resistance and heat resistance without excessively deteriorating the initial performance of aldehyde adsorption. The reason for this is thought to be that the amine compound exists in a more stable state on the surface of the activated carbon due to the aforementioned weak interaction between the carboxyl group and the amine compound. Another reason is that during the contact between the activated carbon and the oxidizing agent, which will be described later, radical species such as dehydrogenated σ-radicals, dehydrogenated π-radical cations, and neutral π-radicals that originally exist on the surface of the activated carbon are A possible reason for this is that the radical species that react with the oxidizing agent to form carboxyl groups and cause deactivation of the amine compound disappeared from the surface of the activated carbon. The above-mentioned radical species are extremely active and react with oxygen in the air to generate superoxide anion radicals, which attack the amine compounds and deactivate them. It is considered that the deactivation of the amine compound can be suppressed by eliminating the radical species that result from the surface of the activated carbon. In the present invention, the weight loss on heating of the activated carbon at 200 to 300° C. is determined by boiling the activated carbon supporting the amine compound of the present invention with hydrochloric acid and then boiling it with water to remove the amine compound. Measured with Thermo plus EVO TG8120 manufactured by Rigaku.

本発明で使用する活性炭中に含まれる金属成分の含有量は、アミン化合物を担持していない活性炭の総量を100質量%として、0.05質量%以下が好ましく、0.04質量%以下がより好ましく、0.02質量%以下がさらに好ましい。金属成分の含有量をこの範囲とすることにより、耐候性をより向上させやすく経時劣化をさらに抑制しやすく、また、耐熱性もさらに向上させやすい。なお、本発明において、活性炭中に含まれる金属成分の含有量は、JIS K 1474:2014 7.13 鉄の分析方法に準拠してAl、Ca、Fe、K、Mg、Na、Znの各金属成分含有量を誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP発光分光分析法)によって求め、それらの総和として求める。 The content of the metal component contained in the activated carbon used in the present invention is preferably 0.05% by mass or less, more preferably 0.04% by mass or less, based on 100% by mass of the total amount of activated carbon that does not support an amine compound. Preferably, 0.02% by mass or less is more preferable. By setting the content of the metal component within this range, the weather resistance can be more easily improved, the deterioration over time can be more easily suppressed, and the heat resistance can be more easily improved. In the present invention, the content of the metal component contained in the activated carbon is determined according to JIS K 1474:2014 7.13 iron analysis method, each metal Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, Zn The component content is determined by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP emission spectrometry) and determined as the sum of them.

活性炭のBET比表面積は、600~2200m/gが好ましく、900~2000m/gがより好ましい。BET比表面積をこの範囲とすることにより、アルデヒド化合物の吸着性能と硬さとをよりバランスすることができる。活性炭の比表面積は、BET法により測定する。 The BET specific surface area of the activated carbon is preferably 600-2200 m 2 /g, more preferably 900-2000 m 2 /g. By setting the BET specific surface area within this range, the aldehyde compound adsorption performance and hardness can be better balanced. The specific surface area of activated carbon is measured by the BET method.

活性炭の形状としては、アミン化合物を担持させやすく、またフィルター化した際に脱落しにくいため、例えば、粒状、ペレット状、繊維状、ハニカム状等から適宜採用することができる。 As for the shape of the activated carbon, since it is easy for the amine compound to be supported thereon and it is difficult for the activated carbon to fall off when it is filtered, for example, it can be appropriately selected from granular, pellet, fibrous, honeycomb, and the like.

活性炭としては、上記の条件を満たすものであれば、種々の活性炭を使用することができる。例えば、木材、木粉、やし殻、パルプ製造時の副産物、バガス、廃糖蜜、石炭(泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭等)、無煙炭、石油蒸留残渣成分、石油ピッチ、コークス、コールタール等の植物系原料又は化石系原料;フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、レゾルシノール樹脂、セルロイド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等の各種合成樹脂;ポリブチレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン等の合成ゴム;その他合成木材;合成パルプ等を原料とする活性炭等が挙げられる。これらのなかでは、アルデヒド化合物(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等)を気相吸着しやすいという観点から、石炭活性炭又はやし殻活性炭が好ましく、やし殻活性炭がより好ましい。これらの活性炭は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 As the activated carbon, various activated carbons can be used as long as they satisfy the above conditions. For example, wood, wood flour, coconut husks, by-products of pulp manufacturing, bagasse, blackstrap molasses, coal (peat, lignite, lignite, bituminous coal, etc.), anthracite, petroleum distillation residue components, petroleum pitch, coke, coal tar, etc. Plant-based raw materials or fossil-based raw materials; Phenolic resins, vinyl chloride resins, vinyl acetate resins, melamine resins, urea resins, resorcinol resins, celluloid, epoxy resins, polyurethane resins, polyester resins, acrylic resins, various synthetic resins such as polyamide resins; Synthetic rubbers such as polybutylene, polybutadiene and polychloroprene; other synthetic wood; activated carbon made from synthetic pulp and the like. Among these, coal activated carbon or coconut shell activated carbon is preferable, and coconut shell activated carbon is more preferable, from the viewpoint of easily adsorbing aldehyde compounds (formaldehyde, acetaldehyde, etc.) in the gas phase. These activated carbons can be used alone or in combination of two or more.

(1-2)活性炭の製造方法
使用する活性炭は、例えば、これらの原料を必要に応じて炭化又は不融化した後、賦活処理した後に、
(1)活性炭を酸化剤と接触させる工程
を施して得られる酸化処理活性炭を使用することができる。
(1-2) Method for producing activated carbon
(1) Oxidized activated carbon obtained by contacting activated carbon with an oxidizing agent can be used.

この方法によれば、活性炭の細孔構造にほとんど影響を与えることなく、200~300℃における加熱減量を、活性炭総量を100質量%として、0.6質量%以上とすることができる。また、原料となる活性炭として、活性炭を酸で洗浄することにより得られる酸洗活性炭を使用する場合には、活性炭中に含まれる金属成分の含有量を、活性炭総量を100質量%として、0.05質量%以下としやすい。 According to this method, the weight loss on heating at 200 to 300° C. can be 0.6% by mass or more with respect to 100% by mass of the total amount of activated carbon, without substantially affecting the pore structure of the activated carbon. In addition, when pickling activated carbon obtained by washing activated carbon with acid is used as the raw material activated carbon, the content of the metal component contained in the activated carbon is set to 0.5%, based on the total amount of activated carbon as 100% by mass. 05% by mass or less.

炭化方法、不融化方法、賦活方法は、特には限定されず、慣用の方法が利用できる。例えば、賦活は、炭素原料(又はその炭化物若しくは不融化物)を賦活ガス(水蒸気、二酸化炭素等)中、500~1000℃程度で熱処理するガス賦活法、炭素原料(又はその炭化物若しくは不融化物)を賦活剤(リン酸、塩化亜鉛、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等)と混合し、300~800℃程度で熱処理する化学的賦活法等により行うことができる。 The carbonization method, the infusibilization method, and the activation method are not particularly limited, and conventional methods can be used. For example, activation includes a gas activation method of heat-treating a carbon raw material (or its carbide or infusibilized substance) in an activating gas (steam, carbon dioxide, etc.) at about 500 to 1000 ° C., a carbon raw material (or its carbide or infusibilized substance). ) is mixed with an activator (phosphoric acid, zinc chloride, potassium hydroxide, sodium hydroxide, etc.) and heat-treated at about 300 to 800° C. for chemical activation.

活性炭を酸で洗浄する場合において、活性炭を洗浄するために使用する酸としては、アルデヒド化合物の初期吸着性能を損ないにくく、活性炭の金属成分の含有量を低減させやすいため、耐候性をより向上させやすく経時劣化をさらに抑制しやすく、また、耐熱性もさらに向上させやすい観点から、強酸が好ましく、無機強酸がより好ましく、具体的には、塩酸、硫酸等が挙げられ、塩酸が好ましい。 When washing activated carbon with an acid, the acid used for washing the activated carbon does not easily impair the initial adsorption performance of aldehyde compounds, and it is easy to reduce the content of metal components in the activated carbon. A strong acid is preferable, and an inorganic strong acid is more preferable, and specifically, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc., can be mentioned, and hydrochloric acid is preferable.

活性炭を酸で洗浄する場合において、活性炭を酸で洗浄する方法は、好ましくは活性炭の表面全体にわたって酸で洗浄できる限り特に制限されず、常法にしたがって行うことができる。 When the activated carbon is washed with an acid, the method of washing the activated carbon with the acid is not particularly limited as long as the entire surface of the activated carbon can be washed with the acid.

上記した活性炭を酸で洗浄することにより、活性炭中に含まれる金属成分の含有量を低減し、活性炭総量を100質量%として、0.05質量%以下としやすい。このため、活性炭を酸で洗浄する工程を施さない場合と比較すると、耐候性を向上させて経時劣化を抑制しやすく、また、耐熱性も向上させやすい。 By washing the activated carbon with an acid, the content of metal components contained in the activated carbon can be reduced, and the total amount of activated carbon can be reduced to 0.05% by mass or less when 100% by mass. Therefore, compared with the case where the step of washing the activated carbon with an acid is not performed, it is easy to improve the weather resistance and suppress deterioration over time, and it is easy to improve the heat resistance.

次に、工程(1)では、活性炭(好ましくは、活性炭を酸で洗浄した酸洗活性炭)を酸化剤と接触させる。この際、使用できる酸化剤としては、活性炭の200~300℃における加熱減量を十分に向上させやすく、耐候性を向上させやすく経時劣化を抑制しやすいうえに、耐熱性を向上させやすい観点から、過酸化水素、硝酸、オゾン、ハロゲン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等)等が挙げられ、過酸化水素が好ましい。 Next, in step (1), activated carbon (preferably pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with acid) is brought into contact with an oxidizing agent. At this time, as the oxidizing agent that can be used, it is easy to sufficiently improve the heat loss of activated carbon at 200 to 300 ° C., easy to improve weather resistance, easy to suppress deterioration over time, and easy to improve heat resistance. Examples include hydrogen peroxide, nitric acid, ozone, halogens (fluorine, chlorine, bromine, iodine, etc.), and hydrogen peroxide is preferred.

なお、活性炭(好ましくは、活性炭を酸で洗浄した酸洗活性炭)を酸化剤と接触させる方法としては、特に制限はないが、例えば、活性炭(好ましくは、活性炭を酸で洗浄した酸洗活性炭)を酸化剤の水溶液中に浸漬することが簡便である。この際使用できる酸化剤の水溶液の濃度は、特に制限はなく、適宜調整することができる。 The method of bringing activated carbon (preferably pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with acid) into contact with an oxidizing agent is not particularly limited, but for example, activated carbon (preferably pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with acid) is conveniently immersed in an aqueous solution of the oxidizing agent. The concentration of the aqueous solution of the oxidizing agent that can be used at this time is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate.

活性炭(好ましくは、活性炭を酸で洗浄した酸洗活性炭)を酸化剤と接触させる時間(活性炭(好ましくは、活性炭を酸で洗浄した酸洗活性炭)を酸化剤の水溶液中に浸漬する場合は浸漬時間)は、アルデヒド化合物の初期吸着性能を損ないにくく、活性炭の200~300℃における加熱減量を十分に向上させて、耐候性をより向上させやすく経時劣化をさらに抑制しやすく、また、耐熱性もさらに向上させやすい観点から、10~360分が好ましく、60~180分がより好ましい。 The time during which activated carbon (preferably pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with acid) is brought into contact with the oxidizing agent (activated carbon (preferably pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with acid) is immersed in the aqueous solution of the oxidizing agent. time) does not easily impair the initial adsorption performance of aldehyde compounds, sufficiently improves the heat loss of activated carbon at 200 to 300 ° C., easily improves weather resistance and further suppresses deterioration over time, and also has heat resistance. From the viewpoint of facilitating further improvement, it is preferably 10 to 360 minutes, more preferably 60 to 180 minutes.

活性炭(好ましくは、活性炭を酸で洗浄した酸洗活性炭)を酸化剤の水溶液中に浸漬する場合は、活性炭の200~300℃における加熱減量を十分に向上させて、耐候性をより向上させやすく経時劣化をさらに抑制しやすく、また、耐熱性もさらに向上させやすい観点から、活性炭(好ましくは、活性炭を酸で洗浄した酸洗活性炭)を酸化剤の水溶液中に浸漬して常法で攪拌してもよい。 When activated carbon (preferably pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with acid) is immersed in an aqueous solution of an oxidizing agent, the heat loss of activated carbon at 200 to 300 ° C. is sufficiently improved, and the weather resistance is easily improved. From the standpoint of further suppressing aging deterioration and further improving heat resistance, activated carbon (preferably pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with acid) is immersed in an aqueous solution of an oxidizing agent and stirred by a conventional method. may

上記のようにして、本発明で使用する活性炭(酸化処理活性炭)を得ることができ、この活性炭(酸化処理活性炭)を使用することで、耐候性を向上させて経時劣化を抑制し、また、耐熱性も向上させることができるが、この後、活性炭(酸化処理活性炭)を粉末状で得るために常法で乾燥させてもよい。 As described above, the activated carbon (oxidized activated carbon) used in the present invention can be obtained, and by using this activated carbon (oxidized activated carbon), the weather resistance is improved, deterioration over time is suppressed, and Heat resistance can also be improved, but after this, drying may be performed by a conventional method in order to obtain activated carbon (oxidized activated carbon) in the form of powder.

(1-3)アミン化合物
本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)は、アミン化合物が活性炭に担持(添着)している。
(1-3) Amine compound In the amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention, an amine compound is supported (attached) to the activated carbon.

本発明で使用されるアミン化合物としては、特に制限されるわけではないが、第1級アミン化合物、第2級アミン化合物及び第3級アミン化合物をいずれも使用することができ、なかでも、水に対する溶解度を向上させやすく、アルデヒド化合物の初期吸着性能を損ないにくく、耐候性をより向上させやすく経時劣化をさらに抑制しやすく、また、耐熱性もさらに向上させやすい観点から、第1級アミン化合物が好ましい。 The amine compound used in the present invention is not particularly limited, but any of primary amine compounds, secondary amine compounds and tertiary amine compounds can be used. It is easy to improve the solubility of aldehyde compounds, it is difficult to impair the initial adsorption performance of aldehyde compounds, it is easy to improve weather resistance, it is easy to further suppress deterioration over time, and it is easy to further improve heat resistance. preferable.

このようなアミン化合物としては、具体的には、トリスヒドロキシメチルアミノメタン;2-アミノベンゼンスルホン酸(オルタニル酸)、3-アミノベンゼンスルホン酸(メタニル酸)、4-アミノベンゼンスルホン酸(スルファニル酸)等のアミノベンゼンスルホン酸等のヒドロキシアミン化合物の他、2-アミノ-1-ナフタレンスルホン酸、4-アミノ-1-ナフタレンスルホン酸等の多環式芳香族アミノスルホン酸化合物;ジメチルアミン、ジエチルアミン等の脂肪族第2級アミン化合物;ピぺリジン、ピペラジン、モルホリン等の飽和環状2級アミン化合物;トリメチルアミン、トリエチルアミン等の脂肪族第3級アミン化合物等も挙げられる。なかでも、水に対する溶解度を向上させやすく、アルデヒド化合物の初期吸着性能を損ないにくく、耐候性をより向上させやすく経時劣化をさらに抑制しやすく、また、耐熱性もさらに向上させやすい観点から、ヒドロキシアミン化合物が好ましく、脂肪族ヒドロキシアミン化合物がより好ましく、1価脂肪族ヒドロキシアミン化合物がさらに好ましく、トリスヒドロキシメチルアミノメタンが特に好ましい。これらのアミン化合物は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 Specific examples of such amine compounds include trishydroxymethylaminomethane; 2-aminobenzenesulfonic acid (ortanilic acid), 3-aminobenzenesulfonic acid (methanilic acid), 4-aminobenzenesulfonic acid (sulfanilic acid ) and other hydroxyamine compounds such as aminobenzenesulfonic acid, polycyclic aromatic aminosulfonic acid compounds such as 2-amino-1-naphthalenesulfonic acid and 4-amino-1-naphthalenesulfonic acid; dimethylamine, diethylamine saturated cyclic secondary amine compounds such as piperidine, piperazine and morpholine; and aliphatic tertiary amine compounds such as trimethylamine and triethylamine. Among them, it is easy to improve the solubility in water, it is difficult to impair the initial adsorption performance of aldehyde compounds, it is easy to improve weather resistance, it is easy to further suppress deterioration over time, and it is easy to further improve heat resistance. compounds are preferred, aliphatic hydroxyamine compounds are more preferred, monovalent aliphatic hydroxyamine compounds are even more preferred, and trishydroxymethylaminomethane is particularly preferred. These amine compounds can be used alone or in combination of two or more.

上記したアミン化合物は、公知又は市販品を用いることができる。 A well-known or a commercial item can be used for the above-described amine compound.

アミン化合物の担持量(添着量)は、特に制限されるわけではないが、活性炭100質量部(乾燥品基準)に対して1~50質量部が好ましく、1~30質量部がより好ましく、5~15質量部がさらに好ましい。アミン化合物の担持量(添着量)が上記範囲内であることによって、アミン化合物が活性炭の孔を埋めにくく、アルデヒド化合物の初期吸着性能を損ないにくく、耐候性をより向上させやすく経時劣化をさらに抑制しやすく、また、耐熱性もさらに向上させやすい。 The supported amount (impregnated amount) of the amine compound is not particularly limited, but is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of activated carbon (dry product basis). ~15 parts by mass is more preferred. When the supported amount (impregnated amount) of the amine compound is within the above range, the amine compound is less likely to fill the pores of the activated carbon, less likely to impair the initial adsorption performance of the aldehyde compound, more easily improve weather resistance, and further suppress aging deterioration. It is easy to heat, and it is easy to further improve heat resistance.

(1-4)アミン化合物担持活性炭(吸着剤)
以上のような条件を満たす本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)は、アルデヒド化合物等の臭気物質の吸着性能に特に優れているため、吸着剤(特にアルデヒド化合物吸着剤)として有用である。なお、吸着対象となるアルデヒド化合物としては、吸着性能の観点から、沸点が100℃以下(特に-20~20℃)のアルデヒド化合物が好ましく、具体的には、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等の炭素数1~4、特に炭素数1~2のアルデヒド化合物が好ましい。
(1-4) Amine compound-supported activated carbon (adsorbent)
The amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention, which satisfies the above conditions, has particularly excellent adsorption performance for odorous substances such as aldehyde compounds, and is therefore useful as an adsorbent (especially an aldehyde compound adsorbent). From the viewpoint of adsorption performance, the aldehyde compound to be adsorbed is preferably an aldehyde compound having a boiling point of 100° C. or lower (especially −20 to 20° C.). 4, particularly aldehyde compounds having 1 to 2 carbon atoms are preferred.

2.アミン化合物担持活性炭(吸着剤)の製造方法
本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)の製造方法(アミン化合物の担持(添着)方法ともいう)は、
(1)活性炭を酸化剤と接触させる工程、及び
(2)前記工程(1)で得られた酸化処理活性炭に、前記アミン化合物を担持させる工程
を備える方法が好ましい。
2. Method for Producing Amine Compound-Supported Activated Carbon (Adsorbent) The method for producing an amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention (also referred to as a method for supporting (attaching) an amine compound) comprises:
A method comprising (1) the step of contacting activated carbon with an oxidizing agent and (2) the step of supporting the amine compound on the oxidized activated carbon obtained in step (1) is preferred.

また、上記のとおり、原料となる活性炭としては、活性炭を酸で洗浄することにより得られる酸洗活性炭が好ましい。 Further, as described above, the raw material activated carbon is preferably pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with an acid.

当該方法によれば、アルデヒド化合物(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等)等の臭気物質の初期吸着性能を損ないにくく、耐候性をより向上させやすく経時劣化をさらに抑制しやすく、また、耐熱性もさらに向上させやすい。 According to this method, it is difficult to impair the initial adsorption performance of odorants such as aldehyde compounds (formaldehyde, acetaldehyde, etc.), it is easy to improve weather resistance, it is easy to further suppress deterioration over time, and it is easy to further improve heat resistance. .

また、このようにして得られる本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)は、空気中で酸化されやすい化合物を使用していないため、繰り返し使用に耐えることができる材料である。 In addition, the amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention obtained in this manner does not use compounds that are easily oxidized in the air, so it is a material that can withstand repeated use.

なお、工程(1)は、上記説明したものをそのまま採用することができる。 In addition, the process (1) can be adopted as it is described above.

工程(2)において、工程(1)で得られた酸化処理活性炭に、アミン化合物を担持させる方法としては、
(2A)アミン化合物を含む水溶液を酸化処理活性炭に噴霧及び/又は散布する方法、
(2B)アミン化合物を含む水溶液中に、酸化処理活性炭を浸漬する方法
等が挙げられる。
In step (2), the oxidation-treated activated carbon obtained in step (1) is supported with an amine compound by:
(2A) a method of spraying and/or spraying an aqueous solution containing an amine compound onto the oxidized activated carbon;
(2B) A method of immersing oxidized activated carbon in an aqueous solution containing an amine compound.

特に、添着後に乾燥することが不要であり、添着後に残存溶液の処理をすることが不要であり、簡便であり、短時間で添着できる観点からは、工程(2A)、つまり、噴霧及び/又は散布によって添着することが好ましい。 In particular, from the viewpoint that drying after impregnation is unnecessary, treatment of the remaining solution after impregnation is unnecessary, and impregnation can be performed in a short time, step (2A), that is, spraying and/or Application by spraying is preferred.

これらの方法により、酸化処理活性炭全体にアミン化合物を担持(添着)させることができる。 By these methods, the amine compound can be carried (impregnated) on the entire oxidized activated carbon.

また、使用するアミン化合物を含む水溶液の温度は、特に制限はないが、通常、15~30℃とすることができ、担持(添着)時間は、特に制限はないが、5分~1時間とすることができる。 The temperature of the aqueous solution containing the amine compound to be used is not particularly limited, but it can usually be 15 to 30°C. can do.

アミン化合物の使用量は、アミン化合物の担持(添着)量が活性炭100質量部(乾燥品基準)に対して1~50質量部、特には1~30質量部、さらには5~15質量部となるように設定することが好ましい。例えば、上述の工程(2A)の方法で、アミン化合物を酸化処理活性炭に担持(添着)させる場合、使用するアミン化合物を含む水溶液中のアミン化合物の含有量が、そのまま担持(添着)量となるので、1~50質量部特には1~30質量部、さらには5~15質量部のアミン化合物を含む水溶液を、100質量部の(乾燥)酸化処理活性炭に噴霧及び/又は散布することにより、アミン化合物の担持(添着)量が活性炭100質量部(乾燥品基準)に対して1~50質量部、特には1~30質量部、さらには5~15質量部であるアミン化合物担持活性炭(吸着剤)が得られる。 The amount of the amine compound used is such that the supported (impregnated) amount of the amine compound is 1 to 50 parts by mass, particularly 1 to 30 parts by mass, and further 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass (dry product basis) of the activated carbon. It is preferable to set For example, when the amine compound is supported (attached) to the oxidation-treated activated carbon by the method of step (2A) described above, the content of the amine compound in the aqueous solution containing the amine compound used becomes the supported (attached) amount as it is. Therefore, by spraying and/or sprinkling an aqueous solution containing 1 to 50 parts by mass, particularly 1 to 30 parts by mass, further 5 to 15 parts by mass of an amine compound onto 100 parts by mass of (dry) oxidation-treated activated carbon, Amine compound-supported activated carbon (adsorption agent) is obtained.

3.アミン化合物担持活性炭(吸着剤)を使用した臭気物質(アルデヒド化合物等)の吸着方法
本発明の吸着方法は、本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)と臭気物質(アルデヒド化合物等)とを接触させることを特徴とする。上記吸着方法によれば、本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)が臭気物質(アルデヒド化合物等)を効率よく吸着するので、臭気物質(アルデヒド化合物等)を効率的に除去することができる。
3. Method for adsorbing odorous substances (aldehyde compounds, etc.) using amine compound-supported activated carbon (adsorbent) In the adsorption method of the present invention, the amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention and odorous substances (aldehyde compounds, etc.) are brought into contact. It is characterized by According to the adsorption method, the amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention efficiently adsorbs odorous substances (aldehyde compounds, etc.), so that odorous substances (aldehyde compounds, etc.) can be efficiently removed.

4.工業製品への適用
本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)は、工業製品に配合して使用することができる。当該工業製品は、本発明を包含する。
4. Application to Industrial Products The amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention can be used by blending in industrial products. The industrial product encompasses the present invention.

工業製品とは、従来より広く知られている工業製品及び工業原料を指す。具体的には、塗料、接着剤、インキ、シーリング剤、紙製品、バインダー、樹脂エマルション、パルプ、木質材料、木質製品、プラスチック製品、フィルム、壁紙、建材(石膏ボード、内装材、天井材、床材等)、繊維製品、フィルター(特に空気清浄機用脱臭フィルターやキャビンエアフィルター等の脱臭フィルター等)等が挙げられる。また、これらの複合材料も工業製品に含まれる。複合材料としては、例えば、木材とプラスチックとの複合材料等が挙げられる。本発明の吸着方法では、本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)が配合された上述の工業製品を、臭気物質(アルデヒド化合物等)と接触させることによって、本発明のアミン化合物担持活性炭(吸着剤)と臭気物質(アルデヒド化合物等)とが接触し、その結果臭気物質(アルデヒド化合物等)を効率よく吸着除去することができる。 Industrial products refer to conventional industrial products and industrial raw materials that are widely known. Specifically, paints, adhesives, inks, sealants, paper products, binders, resin emulsions, pulp, wood materials, wood products, plastic products, films, wallpapers, building materials (gypsum boards, interior materials, ceiling materials, floors, etc.) materials, etc.), textile products, filters (especially deodorizing filters for air purifiers, cabin air filters, etc.), and the like. In addition, these composite materials are also included in industrial products. Composite materials include, for example, composite materials of wood and plastic. In the adsorption method of the present invention, the above-described industrial product blended with the amine compound-supported activated carbon (adsorbent) of the present invention is brought into contact with an odorant (aldehyde compound, etc.), whereby the amine compound-supported activated carbon of the present invention (adsorption agent) and odorous substances (such as aldehyde compounds) come into contact with each other, and as a result, the odorous substances (such as aldehyde compounds) can be efficiently adsorbed and removed.

工業製品としてフィルター(特に脱臭フィルター)を採用する場合、その構造としては、従来から知られている公知の構造を採用することができる。 When a filter (particularly a deodorizing filter) is employed as an industrial product, a conventionally known structure can be employed as its structure.

以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例の態様に限定されない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the embodiments.

なお、特に断りのない限り、各工程は、室温(25℃)で行った。 Each step was performed at room temperature (25° C.) unless otherwise specified.

金属成分の含有量
JIS K 1474:2014 7.13 鉄の分析方法に準拠してAl、Ca、Fe、K、Mg、Na、Znの各金属成分含有量を誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP発光分光分析法)によって求め、それらの総和として活性炭の金属成分含有量を求めた。
Metal component content JIS K 1474: 2014 7.13 In accordance with the iron analysis method, the content of each metal component of Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, and Zn was analyzed by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP). The metal component content of the activated carbon was determined by summing them.

活性炭の200~300℃における加熱減量
アミン化合物担持活性炭3gを7%塩酸100mLで10分間煮沸した後、活性炭をろ過して回収し、次に回収した活性炭全量を蒸留水100mLで10分間煮沸した後、活性炭をろ過して回収し、回収した蒸留水煮沸後の活性炭を115℃で3時間乾燥させ、前記乾燥後の活性炭の加熱減量を株式会社リガク製 Thermo plus EVO TG8120により測定した。
Heat loss of activated carbon at 200 to 300° C. After boiling 3 g of activated carbon supporting an amine compound in 100 mL of 7% hydrochloric acid for 10 minutes, the activated carbon was recovered by filtration, and then the whole amount of the recovered activated carbon was boiled in 100 mL of distilled water for 10 minutes. , The activated carbon was filtered and recovered, and the recovered activated carbon after boiling in distilled water was dried at 115 ° C. for 3 hours, and the heat loss of the dried activated carbon was measured with a Thermo plus EVO TG8120 manufactured by Rigaku Corporation.

実施例1及び2
BET比表面積1000m/g、JIS Z 8801に準拠して測定した粒度42/80meshの活性炭(大阪ガスケミカル株式会社製のヤシ殻活性炭)を、0.5質量%塩酸で洗浄し、金属成分の含有量が0.02質量%である酸洗活性炭を得た。
Examples 1 and 2
Activated carbon (coconut shell activated carbon manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.) having a BET specific surface area of 1000 m 2 /g and a particle size of 42/80 mesh measured according to JIS Z 8801 was washed with 0.5% by mass hydrochloric acid to remove metal components. A pickled activated carbon with a content of 0.02% by weight was obtained.

得られた酸洗活性炭60gを20~25質量%過酸化水素水400mLに浸漬し、1時間攪拌し、次いで乾燥し、酸化処理活性炭を得た。なお、実施例1では20質量%過酸化水素水を使用し、実施例2では25質量%過酸化水素水を使用した。ここで得られた酸化処理活性炭も、実施例1及び2いずれも、金属成分含有量は0.02質量%であった。 60 g of the resulting pickling activated carbon was immersed in 400 mL of 20 to 25% by mass hydrogen peroxide solution, stirred for 1 hour, and then dried to obtain oxidized activated carbon. In addition, in Example 1, 20 mass % hydrogen peroxide water was used, and in Example 2, 25 mass % hydrogen peroxide water was used. Both the oxidation-treated activated carbon obtained here and Examples 1 and 2 had a metal component content of 0.02% by mass.

得られた酸化処理活性炭50gを、1L容量の卓上ミキサーに投入し、攪拌しながら、トリスヒドロキシメチルアミノメタン5gを12.5gの蒸留水に溶解させた水溶液を10分間噴霧し、酸化処理活性炭にトリスヒドロキシメチルアミノメタンが担持した実施例1及び2の吸着剤を得た。 50 g of the obtained oxidized activated carbon was put into a 1 L desktop mixer, and while stirring, an aqueous solution prepared by dissolving 5 g of trishydroxymethylaminomethane in 12.5 g of distilled water was sprayed for 10 minutes on the oxidized activated carbon. Adsorbents of Examples 1 and 2 supported by trishydroxymethylaminomethane were obtained.

得られた実施例1及び2の酸化処理活性炭から、上記の「活性炭の200~300℃における加熱減量」にしたがって、塩酸及び蒸留水で煮沸してトリスヒドロキシメチルアミノメタンを除去した後に200℃~300℃における加熱減量を測定したところ、実施例1では0.85質量%、実施例2では0.92質量%であった。 The obtained oxidized activated carbon of Examples 1 and 2 was boiled with hydrochloric acid and distilled water according to the above "heating loss of activated carbon at 200 to 300 ° C." When the weight loss on heating at 300° C. was measured, it was 0.85% by mass for Example 1 and 0.92% by mass for Example 2.

比較例1
塩酸による酸洗処理及び過酸化水素水による酸化処理を施さなかった。つまり、BET比表面積1000m/g、JIS Z 8801に準拠して測定した粒度42/80meshの活性炭(大阪ガスケミカル株式会社製のヤシ殻活性炭;金属成分含有量0.99質量%)に対して前処理することなく、実施例1及び2と同様に、トリスヒドロキシメチルアミノメタンを担持させ、比較例1の吸着剤を得た。
Comparative example 1
Neither pickling treatment with hydrochloric acid nor oxidation treatment with aqueous hydrogen peroxide was performed. That is, for activated carbon with a BET specific surface area of 1000 m 2 /g and a particle size of 42/80 mesh measured in accordance with JIS Z 8801 (coconut shell activated carbon manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.; metal component content: 0.99% by mass) An adsorbent of Comparative Example 1 was obtained by supporting trishydroxymethylaminomethane in the same manner as in Examples 1 and 2 without pretreatment.

得られた比較例1の吸着剤から、上記の「活性炭の200~300℃における加熱減量」にしたがって、塩酸及び蒸留水で煮沸してトリスヒドロキシメチルアミノメタンを除去した後に200℃~300℃における加熱減量を測定したところ、0.54質量%であった。 From the obtained adsorbent of Comparative Example 1, according to the above "heating loss of activated carbon at 200 to 300 ° C.", it was boiled with hydrochloric acid and distilled water to remove trishydroxymethylaminomethane, and then When the weight loss on heating was measured, it was 0.54% by mass.

比較例2~4
酸化剤として、過酸化水素水ではなく、4~8質量%硝酸を用いた(比較例2では4質量%硝酸、比較例3では6質量%硝酸、比較例4では8質量%硝酸を使用した)。つまり、BET比表面積1000m/g、JIS Z 8801に準拠して測定した粒度42/80meshの活性炭(大阪ガスケミカル株式会社製のヤシ殻活性炭)に対して塩酸による酸洗処理を施した後に、硝酸による酸化処理を施し(金属成分含有量は、比較例2~4いずれも0.02質量であった)、実施例1及び2と同様に、トリスヒドロキシメチルアミノメタンを担持させ、比較例2~4の吸着剤を得た。
Comparative Examples 2-4
As an oxidizing agent, 4 to 8% by mass nitric acid was used instead of hydrogen peroxide water (4% by mass nitric acid was used in Comparative Example 2, 6% by mass nitric acid was used in Comparative Example 3, and 8% by mass nitric acid was used in Comparative Example 4. ). That is, after subjecting activated carbon (coconut shell activated carbon manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.) having a BET specific surface area of 1000 m 2 /g and a particle size of 42/80 mesh measured in accordance with JIS Z 8801 to a pickling treatment with hydrochloric acid, Oxidation treatment with nitric acid was performed (the metal component content was 0.02 mass in all of Comparative Examples 2 to 4), trishydroxymethylaminomethane was supported in the same manner as in Examples 1 and 2, and Comparative Example 2 ~4 adsorbents were obtained.

得られた比較例2~4の吸着剤から、上記の「活性炭の200~300℃における加熱減量」にしたがって、塩酸及び蒸留水で煮沸してトリスヒドロキシメチルアミノメタンを除去した後に200℃~300℃における加熱減量を測定したところ、比較例2では0.50質量%、比較例3では0.52質量%、比較例4では0.55質量%であった。 From the obtained adsorbents of Comparative Examples 2 to 4, according to the above "heating loss of activated carbon at 200 to 300 ° C.", boil with hydrochloric acid and distilled water to remove trishydroxymethylaminomethane. When the weight loss on heating at °C was measured, it was 0.50% by mass in Comparative Example 2, 0.52% by mass in Comparative Example 3, and 0.55% by mass in Comparative Example 4.

実施例3
塩酸による酸洗処理を施さなかった。つまり、BET比表面積1000m/g、JIS Z 8801に準拠して測定した粒度42/80meshの活性炭(大阪ガスケミカル株式会社製のヤシ殻活性炭)に対して、過酸化水素水による酸化処理を施し(金属成分含有量は、0.33質量であった)、実施例1及び2と同様に、トリスヒドロキシメチルアミノメタンを担持させ、実施例3の吸着剤を得た。
Example 3
No pickling treatment with hydrochloric acid was applied. That is, activated carbon (coconut shell activated carbon manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.) having a BET specific surface area of 1000 m 2 /g and a particle size of 42/80 mesh measured according to JIS Z 8801 is subjected to oxidation treatment with hydrogen peroxide solution. (The metal component content was 0.33 mass.) Trishydroxymethylaminomethane was loaded in the same manner as in Examples 1 and 2 to obtain the adsorbent of Example 3.

得られた実施例3の吸着剤から、上記の「活性炭の200~300℃における加熱減量」にしたがって、塩酸及び蒸留水で煮沸してトリスヒドロキシメチルアミノメタンを除去した後に200℃~300℃における加熱減量を測定したところ、0.83質量%であった。 From the obtained adsorbent of Example 3, according to the above "heating loss of activated carbon at 200 to 300 ° C.", boiled with hydrochloric acid and distilled water to remove trishydroxymethylaminomethane, and then When the weight loss on heating was measured, it was 0.83% by mass.

比較例5
BET比表面積1000m/g、JIS Z 8801に準拠して測定した粒度42/80meshの活性炭(大阪ガスケミカル株式会社製のヤシ殻活性炭;金属成分含有量0.99質量%)50gを、1L容量の卓上ミキサーに投入し、攪拌しながら、モルホリン5g及びヨウ化カリウム1gを12.5gの蒸留水に溶解させた水溶液を10分間噴霧し、活性炭にモルホリン及びヨウ化カリウムが担持した比較例5の吸着剤を得た。
Comparative example 5
Activated carbon with a BET specific surface area of 1000 m 2 /g and a particle size of 42/80 mesh measured in accordance with JIS Z 8801 (coconut shell activated carbon manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.; metal component content: 0.99 mass%) was added to 1 L volume. of Comparative Example 5 in which morpholine and potassium iodide are supported on activated carbon. A sorbent was obtained.

得られた比較例5の吸着剤から、上記の「活性炭の200~300℃における加熱減量」にしたがって、塩酸及び蒸留水で煮沸してモルホリン及びヨウ化カリウムを除去した後に200℃~300℃における加熱減量を測定したところ、0.50質量%であった。 From the obtained adsorbent of Comparative Example 5, according to the above "heating loss of activated carbon at 200 to 300 ° C.", boil with hydrochloric acid and distilled water to remove morpholine and potassium iodide. When the weight loss on heating was measured, it was 0.50% by mass.

試験例1:アセトアルデヒド流通試験
25℃に保たれた恒温層内に、図1に示す装置を設置した。具体的には、吸着剤F(実施例及び比較例で得た吸着剤)を内径20mmのカラムGに20mmの高さで充填した。また、マスフローコントローラBにより流量を制御しながら、コンプレッサAにより空気を水が充填された水蒸気発生瓶Cに供給して得られる相対湿度60%の空気と、アセトアルデヒドガスボンベDから供給されるアセトアルデヒドガスとを、混合瓶Eにおいて混合して20ppmの試験ガスを形成した。このガスを流量:2L/minの条件で24時間(いずれの吸着剤においても破過に至るまでの十分な時間)流通し、出口ガス濃度をガスクロマトグラフにて測定、破過曲線からアセトアルデヒド平衡吸着容量を求めた。この測定を、吸着剤製造直後(初期)、50℃で7日間保管した後、及び50℃で30日間保管した後に行った。
Test Example 1 Acetaldehyde Flow Test The apparatus shown in FIG. 1 was installed in a constant temperature chamber maintained at 25°C. Specifically, the adsorbent F (the adsorbent obtained in Examples and Comparative Examples) was packed in a column G having an inner diameter of 20 mm to a height of 20 mm. In addition, air with a relative humidity of 60% obtained by supplying air to a water vapor generating bottle C filled with water by a compressor A while controlling the flow rate by a mass flow controller B, and acetaldehyde gas supplied from an acetaldehyde gas cylinder D. were mixed in mixing bottle E to form a 20 ppm test gas. This gas was circulated at a flow rate of 2 L/min for 24 hours (sufficient time to reach breakthrough for any adsorbent), the outlet gas concentration was measured with a gas chromatograph, and the acetaldehyde equilibrium adsorption was determined from the breakthrough curve. asked for capacity. This measurement was performed immediately after the adsorbent was manufactured (initial), after storage at 50°C for 7 days, and after storage at 50°C for 30 days.

結果を表1に示す。 Table 1 shows the results.

実施例1及び2と比較例1とから、200~300℃における加熱減量が0.60質量%以上である活性炭に、第1級アミン化合物であるトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添着した活性炭は、初期のアセトアルデヒド平衡吸着容量が十分大きく実用上全く問題のない数値であり、且つ、50℃という高温で保管した後も、比較例1と比較して性能維持率に優れていることが理解できる。 From Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, activated carbon having a heat loss of 0.60% by mass or more at 200 to 300° C. impregnated with trishydroxymethylaminomethane, which is a primary amine compound, was initially It can be understood that the acetaldehyde equilibrium adsorption capacity of is sufficiently large and is a value that does not cause any practical problems, and that the performance retention rate is superior to that of Comparative Example 1 even after storage at a high temperature of 50 ° C.

実施例1及び2と比較例2~4とから、金属成分の含有量が0.05質量%以下であり、さらに、硝酸による酸化処理を行っていても、200~300℃における加熱減量が0.60質量%未満である場合、実施例1及び2程度の性能維持率は達成できていないことが理解できる。 From Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 to 4, the content of the metal component is 0.05% by mass or less, and even if oxidation treatment with nitric acid is performed, the weight loss on heating at 200 to 300 ° C. is 0. When it is less than 0.60% by mass, it can be understood that the performance retention rate of Examples 1 and 2 cannot be achieved.

実施例1~3と比較例1とから、200~300℃における加熱減量が0.60質量%であれば、金属成分の含有量が0.05質量%より大きくとも、十分な性能維持率を有していることが理解できる。さらに、金属成分の含有量を0.05質量%以下とすると、さらに、性能維持率を向上させることができることも理解できる。 From Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, if the weight loss on heating at 200 to 300° C. is 0.60% by mass, even if the content of the metal component is greater than 0.05% by mass, a sufficient performance maintenance rate can be achieved. I can understand what you have. Furthermore, it can be understood that the performance retention rate can be further improved by setting the content of the metal component to 0.05% by mass or less.

実施例1及び2と比較例5とから、モルホリン及びヨウ化カリウム担持吸着剤は、初期のアセトアルデヒド平衡吸着容量は極めて大きいが、50℃で30日保管した後の吸着性能が著しく低く、劣化が極めて進行しやすいことが理解できる。実施例1及び2は、初期のアセトアルデヒド平衡吸着容量は比較例5と比較すると劣るものの十分大きく実用上全く問題のない数値であり、比較例5と比較して耐久性が著しく向上していることが理解できる。 From Examples 1 and 2 and Comparative Example 5, the adsorbent supporting morpholine and potassium iodide has a very large initial acetaldehyde equilibrium adsorption capacity, but the adsorption performance after storage at 50 ° C. for 30 days is extremely low, and deterioration is not observed. I understand that it is very easy to proceed. In Examples 1 and 2, although the initial equilibrium adsorption capacity of acetaldehyde is inferior to that of Comparative Example 5, it is sufficiently large and has no problem in practical use. is understandable.

Figure 2023057487000001
Figure 2023057487000001

A コンプレッサ
B マスフローコントローラ
C 水蒸気発生瓶
D アセトアルデヒドガスボンベ
E 混合瓶
F 吸着剤
G カラム
H フロートメータ
A Compressor B Mass Flow Controller C Steam Generation Bottle D Acetaldehyde Gas Cylinder E Mixing Bottle F Adsorbent G Column H Float Meter

Claims (13)

活性炭に対して、アミン化合物が担持されているアミン化合物担持活性炭であって、
前記アミン化合物担持活性炭から前記アミン化合物を除去した後の活性炭の200~300℃における加熱減量が、活性炭総量を100質量%として、0.60質量%以上である、アミン化合物担持活性炭。
An amine compound-supported activated carbon in which an amine compound is supported with respect to activated carbon,
An amine compound-supported activated carbon having a heat loss at 200 to 300° C. after removing the amine compound from the amine compound-supported activated carbon is 0.60% by mass or more based on the total amount of activated carbon as 100% by mass.
前記活性炭中に含まれる金属成分が、アミン化合物を担持していない前記活性炭総量を100質量%として、0.05質量%以下である、請求項1に記載のアミン化合物担持活性炭。 The amine compound-supported activated carbon according to claim 1, wherein the metal component contained in the activated carbon is 0.05% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the activated carbon that does not support an amine compound. 前記アミン化合物の担持量が、活性炭100質量部に対して、1~50質量部である、請求項1又は2に記載のアミン化合物担持活性炭。 3. The amine compound-supported activated carbon according to claim 1, wherein the amount of the amine compound supported is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the activated carbon. 前記アミン化合物が、第1級ヒドロキシアミン化合物である、請求項1~3のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭。 The amine compound-supported activated carbon according to any one of claims 1 to 3, wherein the amine compound is a primary hydroxylamine compound. 前記アミン化合物が、トリスヒドロキシメチルアミノメタンである、請求項1~4のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭。 The amine compound-supported activated carbon according to any one of claims 1 to 4, wherein the amine compound is trishydroxymethylaminomethane. 請求項1~5のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭を含有する、吸着剤。 An adsorbent containing the amine compound-supported activated carbon according to any one of claims 1 to 5. アルデヒド化合物吸着剤である、請求項1~6のいずれか1項に記載の吸着剤。 The adsorbent according to any one of claims 1 to 6, which is an aldehyde compound adsorbent. 請求項1~5のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭又は請求項6若しくは7に記載の吸着剤の製造方法であって、
(1)活性炭を酸化剤と接触させる工程、及び
(2)前記工程(1)で得られた酸化処理活性炭に、前記アミン化合物を担持させる工程
を備える、製造方法。
A method for producing the amine compound-supported activated carbon according to any one of claims 1 to 5 or the adsorbent according to claim 6 or 7,
(1) a step of contacting activated carbon with an oxidizing agent; and (2) a step of supporting the amine compound on the oxidized activated carbon obtained in step (1).
前記工程(1)において使用する活性炭が、活性炭を酸で洗浄することにより得られる酸洗活性炭である、請求項8に記載の製造方法。 9. The production method according to claim 8, wherein the activated carbon used in step (1) is pickled activated carbon obtained by washing activated carbon with an acid. 請求項1~5のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭又は項6若しくは7に記載の吸着剤を用いた工業製品。 An industrial product using the amine compound-supported activated carbon according to any one of claims 1 to 5 or the adsorbent according to claim 6 or 7. 請求項1~5のいずれか1項に記載のアミン化合物担持活性炭又は項6若しくは7に記載の吸着剤を用いた脱臭フィルター。 A deodorizing filter using the amine compound-supporting activated carbon according to any one of claims 1 to 5 or the adsorbent according to claim 6 or 7. アルデヒド化合物の吸着方法であって、
活性炭に対して、アミン化合物が担持されているアミン化合物担持活性炭に、アルデヒド化合物を接触させる工程を備え、
前記アミン化合物担持活性炭から前記アミン化合物を除去した後の活性炭の200~300℃における加熱減量が、活性炭総量を100質量%として、0.60質量%以上である、吸着方法。
A method for adsorbing an aldehyde compound,
A step of contacting an aldehyde compound with an amine compound-supported activated carbon on which an amine compound is supported on activated carbon,
The adsorption method, wherein the activated carbon after removing the amine compound from the amine compound-supported activated carbon has a weight loss on heating at 200 to 300° C. of 0.60% by mass or more when the total amount of activated carbon is 100% by mass.
前記アルデヒド化合物の沸点が100℃以下である、請求項12に記載の吸着方法。 The adsorption method according to claim 12, wherein the aldehyde compound has a boiling point of 100°C or lower.
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