JP2685356B2 - 触媒活性炭素 - Google Patents

触媒活性炭素

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JP2685356B2
JP2685356B2 JP6517112A JP51711294A JP2685356B2 JP 2685356 B2 JP2685356 B2 JP 2685356B2 JP 6517112 A JP6517112 A JP 6517112A JP 51711294 A JP51711294 A JP 51711294A JP 2685356 B2 JP2685356 B2 JP 2685356B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、水溶液中の過酸化水素を急速分解できる、
安定した、触媒活性を有する高温炭素質チャー（char）
に関する。
発明の背景 それ自体触媒として作用し得る炭素質チャーは良く知
られている。チャーコールは、硫化水素およびSO2の酸
化を含む様々な酸化反応を高めることが知られている。
炭素質チャーがその様な反応に影響することが観察され
ているところでは、チャーは一般的に真の触媒として作
用している。すなわちチャーは与えられた反応速度のみ
に影響し、それ自体は反応によりほとんど変化しない。
窒素分の多い原料から製造された炭素質チャーは、窒
素分の少ない原料から製造されたチャーよりも、過酸化
水素分解の様な特定の反応に、より効果的に触媒作用す
ることが知られている。同様に、窒素分の少ない原料か
ら製造されたチャーを、高温でアンモニアの様な窒素含
有化合物にさらすことにより、その様なチャーの触媒特
性が高められることも分かっている。最近では、ポリア
クリロニトリルやポリアミドの様な窒素分の多い物質か
ら製造した低または高温チャーをか焼またはか焼／活性
化することにより、触媒活性のチャーが製造されてい
る。また、触媒活性チャーは、アンモニアの様な窒素含
有化合物の存在下で高温チャーをか焼することにより、
窒素分の少ない原料からも製造されている。いずれの場
合も、高温炭素質チャーは、700℃を超える温度で熱処
理することにより製造されたチャーである。低温炭素質
チャーは700℃を超える温度で処理していない。
窒素分の少ない原料から製造された高温チャーを、窒
素含有化合物に露出する前、または露出する最中に酸化
するのが有利であることが分かっている。同様に、ポリ
アクリロニトリルの様な窒素分の多い原料から製造した
低温チャーを酸化しても、触媒活性が強化されることが
分かっている。
しかし、それ自体が触媒活性を有する炭素質チャーを
製造する先行技術の方法はすべてある種の欠点があり、
そのために全体的な有用性や実用性が限られている。例
えば、ポリアクリロニトリルやポリアミドの様な窒素分
の多い原料は高価であり、炭素化する際に大量にシアン
化物および他の毒性ガスを発生することが分かってい
る。窒素分の少ない原料から得られるチャーを使用する
方法は、決まって高温チャーを使用し、そのためにさら
に処理する必要がある。その様な材料は化学的には極め
て不活性なため、それらの触媒能力を大きく変化させる
には、一般的に徹底した、激しい化学的な後処理が必要
である。その際、その様な変化は、通常、任意の触媒活
性水準で最終生成物の密度に反映される様に、炭素収率
を犠牲にしてのみ達成される。したがって、高温チャー
を使用することは、それらの原料を直接使用するよりも
必然的に、より高価になる。さらに、その様な方法で
は、硝酸、硫酸またはアンモニアの様な毒性である、お
よび／または危険な試薬を大量に使用し、二酸化硫黄、
酸化チッソ、およびシアン化物の様な毒性のある、およ
び／または危険な副生物が著しく大量に生じる。
そこで、本発明の目的は、水溶液中で過酸化水素を急
速に分解し、所望により、任意の炭素密度で高吸着性微
細孔容積を有する、触媒活性の炭素質チャーを提供する
ことである。従来の手段により製造された活性炭やコー
クスと比較して、その様な材料は、過酸化物、クロラミ
ン、硫化物、二酸化硫黄および酸化窒素の転化を含む
（ただしこれらに限定するものではない）多くの反応の
ための触媒として非常に有用である。
発明の概要 本発明は、水溶液中で過酸化水素を急速に分解できる
高温炭素質チャーに関する。この炭素は、様々な化学反
応における触媒として有用な、高吸着性微細孔容積また
はその他の特性をも有することができる。本発明の触媒
性炭素質チャーはｔ−3/4時間１で測定すると著しく高
い触媒活性を有する。ｔ−3/4時間は、分の単位で記載
する。本発明のチャーは、 の関係により定義される。見かけ密度はCalgon Carbon
Corporation,Pittsburg PAの方法TM−７（機能的にはAS
TM D2854−83に等しい）より測定される。
１触媒活性は、ここに参考として記載する、本発明の
譲受人による1993年１月21日提出の米国特許出願（Att
y.Docket No.92−235）に記載されている試験手順によ
り測定される。この試験は、触媒性炭素質チャーを使用
して水性過酸化水素を分解する時間を測定する。特に、
この試験は、炭素0.250grmsが標準量の過酸化水素（0.4
2モルのH2O2）を分解するのに要する経過時間を測定す
る。ｔ−3/4時間は、以下により詳細に説明する加速熱
量測定法（accelerating rate calorimetric methods）
を使用する温度測定から得られる、分解に必要な経過時
間の４分の３である。したがって、その時間が短い程、
触媒活性水準が高い。市販の活性炭に対するｔ−3/4時
間の代表的な値は30分を超えている。
本発明の好ましい実施態様では、チャーは、歴青炭、
または高または低級石炭およびリグノセルロース材料か
ら、様々な化学処理により得られる様な歴青炭状の炭素
質材料の様な、安価で豊富な、窒素分の少ない原料から
直接製造される。高級石炭の例には無煙炭や半無煙炭が
あり、歴青炭低級石炭の例にはビート、リグナイトおよ
び亜歴青炭がある。これらの材料の化学処理の例として
は、高級材料のアルカリ金属処理および低級材料の塩化
亜鉛またはリン酸処理がある。これらの処理をリグノセ
ルロース材料に応用し、それらを歴青炭状の材料に変換
することもできる。
本発明の好ましい実施態様では、原料を粉砕し、必要
であれば少量のピッチの様な好適な結合剤と混合し、練
炭または他の形状に成形し、所定の大きさに加工する。
次いで、所定の大きさに加工した材料を700℃以下、好
ましくは400℃以下の温度で十分に酸化する。酸化は、
最終製品の触媒活性がそれ以上明らかに増加しなくなる
まで続行する。この酸化は、歴青炭のコークス化性を除
去するのに一般的に必要な酸化を優に超えており、最適
に酸化された低温炭素質チャーを製造する。
次いで酸化された低温チャーは、最初のか焼および炭
素構造の圧縮（condensation）の後ではなく、その最中
に、尿素の様な窒素含有化合物にさらす。この処理は、
窒素含有化合物の存在下で、低温で酸化されたチャーを
高温で、好ましくは850℃から950℃の間で加熱すること
により行う。この加熱は、チャーおよび／または窒素含
有化合物に由来するガスおよび蒸気を除いて、不活性な
雰囲気中で行うのが好ましい。加熱速度および温度は、
最終製品の触媒活性がそれ以上明らかに増加しない様に
選択する。次いで、窒素化合物で処理した高温のチャー
を、空気の様な他のガス化剤を加えて、または加えず
に、蒸気および／または二酸化炭素中、700℃を超える
温度で所望の密度にさらにか焼および／または活性化す
る。
次いで、か焼した、またはか焼／活性化したチャーを
酸素を含まないかまたは不活性の雰囲気中で、400℃以
下、好ましくは200℃以下の温度に冷却する。酸化／窒
素含有化合物への露出／か焼またはか焼／活性化／不活
性冷却を所望の回数繰り返すことにより、触媒活性をさ
らに増加させることができる。あるいは、得られた製品
に、その触媒活性をさらに強化するために、高温チャー
に触媒活性を付与するための、他のどの様な公知の方法
でも適用することができる。
好ましい実施態様の実施例により、本発明の利点を説
明する。
図面の簡単な説明 図１は、炭素質チャーの触媒活性（ｔ−3/4時間）を
測定するための代表的な装置を示す概略図である。
図２は、本発明により、任意の炭素質チャー密度で、
先行技術と比較してより高い触媒活性が達成されること
を示すグラフである。
好ましい実施態様 最初の６つの実施例は、本発明の好ましい実施態様を
説明するものである。これらの６つの実施例は、一定の
炭素質チャー密度で、本発明により高い触媒活性が達成
されることを立証している。実施例７〜10は、一定の炭
素質チャー密度で、先行技術により達成される触媒活性
がより低いことを示している。
実施例１ 歴青炭を粉砕し、６％コールタールピッチと混合し、
練炭を形成した。得られた練炭を粉砕し、約６メッシュ
サイズ以下で16メッシュサイズ（米国標準等級篩い）以
上の大きさの材料に加工した。大過剰量の空気の存在下
で、この材料を200℃／時間の速度で100℃から200℃
に、次いで100℃／時間の速度で200℃から350℃に加熱
し、次いで350℃に4.5時間保持し、最後に100℃／時間
の速度で350℃から450℃に加熱することにより酸化し
た。
得られた、酸化された材料を低酸素含有雰囲気中で常
温近くまで冷却し、続いて尿素水溶液を含浸させ、乾燥
させた。使用した尿素水溶液の量は、乾燥重量に対して
４％の尿素を生成するのに十分な量であった。含浸後、
酸化、含浸した低温チャーの一部を不活性ガス雰囲気中
で急速に900℃まで急速加速し、その温度に１時間維持
した。このか焼処理の直後に、得られた材料を蒸気で様
々な時間活性化した。活性化後、材料を不活性ガス雰囲
気中で常温に冷却した。その様にして製造した３種類の
活性炭は、６メッシュ（米国標準等級篩い）以下で16メ
ッシュ（米国標準等級篩い）以上の大きさに加工した
時、見かけ密度（試験方法TM−7,Calgon Carbon Compan
y,Pittsburg PA）が0.589g/cc、0.558g/cc、および0.52
4g/ccであった。
これら試料の触媒活性は、ｔ−3/4時間として測定し
て、見かけ密度0.589g/ccを示す炭素質チャーでは5.1
分、見かけ密度0.558g/ccを示す炭素質チャーでは3.8
分、および見かけ密度0.524g/ccを示す炭素質チャーで
は3.1分であった。
ｔ−3/4時間は次の様にして測定した。図１に、本発
明のｔ−3/4時間を測定するのに使用した装置を示す。
装置10は、磁気撹拌機12（Model PC−351,Corning Hot
Plate Stirrer,Corning Scientific Products,Corning,
New York、またはModel 18425 Nuova II Stir Plate,Th
ermolyne Corporation,Dubuque Iowa、または同等品）
の上に配置されたジュワーびん11（Catalog Number 10
−195A,Fisher Scientific,Pittsburg PA、または同等
品）およびその中に含まれる磁気撹拌棒13を含む。ジュ
ワーびん11の上部には、テーパーのついた、密封でき
る、閉鎖セル発泡スチロール製のキャップ14が配置され
ており、そこを通る漏斗15、通気孔16および開口部17が
ある。開口部17を通して配置されている熱電対18は、氷
点補償装置21およびストリップチャートレコーダー22に
電気的に接続されている。実際には、供試炭素質チャー
をまず、その材料の90％以上の量が325メッシュの米国
標準等級篩いを通過する様に粉末化する。ジュワーびん
11の発泡スチロールキャップ14を外し、この粉末化した
材料0.250グラムを入れる。次いでジュワーびんに脱イ
オン水（100ml）を加える。水は、ジュワーびん11の側
壁に付着している粉末炭素質チャーがすべて底部の水中
に取り込まれる様に加える。次に、50mlアリコートの緩
衝水溶液をジュワーびんに加える。この緩衝溶液は、0.
50モルK2HPO4および0.50モルKH2PO4である。この時点で
磁気撹拌棒13をジュワーびん中にいれ、磁気撹拌装置を
作動させる。混合物中に深さ約1/2″を超える渦巻が形
成され、最適撹拌速度が達成されるまで、撹拌速度を増
加させる。最適撹拌速度は、撹拌速度をそれ以上増加し
ても過酸化物の分解時間にほとんど影響しない速度に選
定する。この最適撹拌速度は、一度確認されれば、その
後のすべてのチャー試料に使用できる。最適撹拌速度に
達する前に撹拌棒13が磁界から外れる場合には、撹拌装
置（12）の磁界により、より強く結合する棒と交換す
る。あるいは、ジュワーびん11を、製造方法の変形とし
て、撹拌棒を撹拌装置12の磁界中により正確に位置合わ
せする、同等の装置と交換することができる。それでも
撹拌棒が撹拌装置12の磁界と十分に結合しない場合に
は、外側金属ケーシング底部の一部を取り除いてジュワ
ーびんを短くすることができる。発泡スチロールキャッ
プ14を元に戻し、混合物の温度を代表する測定値が得ら
れる様に、熱電対18（タイプＫまたはＪ、1/16″直径、
インコネルシース、接地型、または同等品）を発泡スチ
ロールキャップ14を通して混合物中に挿入し、熱電対の
氷点補償装置21（Model MCJ−ＪまたはMCJ−K,Omega En
gineering,Inc.,Stamford,CTまたは同等品）およびスト
リップチャートレコーダー22を作動させる。
常温で熱的平衡に達するまで、ストリップチャートレ
コーダーの記録を監視する。熱的平衡に達したら、過酸
化水素水溶液50ml（50mlあたりH2O20.42モル）を、発泡
スチロールキャップ中の漏斗15を通してジュワーびん中
にできるだけ早く加える。加える前に、過酸化水素溶液
が常温であることに注意する。ジュワーびんに過酸化水
素溶液を加えた時、ストリップチャートレコーダーの記
録に、加えた時点を示す印をつける。次いで、記録が常
温より高い一定温度に達したことを示すまで、ストリッ
プチャートレコーダーの記録を監視する。上記の材料お
よび手順を使用した場合、この一定温度は一般的に常温
よりも約40℃高い。この時点で、ジュワーびんから発泡
スチロールキャップを取り外し、撹拌棒の動作を観察す
る。
撹拌棒が溶液を望ましい様式で最早撹拌しなくなった
ら、この手順全体を繰り返す。十分な混合が観察された
ら、レコーダーの記録がその最大の一定偏位の75％に達
するのに要した経過時間を測定する。この値が、触媒活
性炭素質チャーが、そこにある過酸化水素の４分の３を
分解するのに必要な時間であり、ｔ−3/4時間と呼ぶ。
実施例２ 歴青炭を約４〜６％のコールタールピッチと共に粉砕
し、練炭を形成した。得られた練炭を粉砕し、約４メッ
シュサイズ以下で10メッシュサイズ（米国標準等級篩
い）以上の大きさの材料に加工した。大過剰量の空気の
存在下で、この材料を200℃／時間の速度で100℃から20
0℃に、次いで83℃／時間の速度で200℃から325℃に加
熱し、325℃に５時間保持し、最後に125℃／時間の速度
で325℃から450℃に加熱することにより酸化した。
得られた、酸化された材料を低酸素含有雰囲気中で常
温近くまで冷却し、続いて尿素水溶液を含浸させ、乾燥
させた。使用した尿素水溶液の量は、乾燥重量に対して
４％の尿素を生成するのに十分な量であった。含浸後、
酸化、含浸した低温チャーの一部を不活性ガス雰囲気中
で急速に950℃に加熱し、その温度に１時間維持した。
このか焼処理の直後に、得られた材料を蒸気で活性化し
た。活性化後、材料を不活性ガス雰囲気中で常温に冷却
した。その様にして製造した活性炭は、４メッシュ（米
国標準等級篩い）以下で６メッシュ（米国標準等級篩
い）以上の大きさに加工した時、見かけ密度（試験方法
TM−7,Calgon Carbon Company,Pittsburg PA）が0.519g
/ccであった。このチャーの触媒活性（ｔ−3/4時間）は
4.5分であった。
実施例３ 実施例２で使用した歴青炭を約４〜６％のコールター
ルピッチと共に粉砕し、練炭を形成した。得られた練炭
を粉砕し、約４メッシュサイズ以下で10メッシュサイズ
（米国標準等級篩い）以上の大きさの材料に加工した。
大過剰量の空気の存在下で、この材料を200℃／時間の
速度で100℃から200℃に、次いで100℃／時間の速度で2
00℃から350℃に加熱し、350℃に５時間保持し、最後に
100℃／時間の速度で350℃から450℃に加熱することに
より酸化した。
得られた、酸化された材料を低酸素含有雰囲気中で常
温近くまで冷却し、続いて尿素水溶液を含浸させ、乾燥
させた。使用した尿素水溶液の量は、乾燥重量に対して
４％の尿素を生成するのに十分な量であった。含浸後、
酸化、含浸した低温チャーの一部を不活性ガス雰囲気中
で急速に950℃に加熱し、その温度に１時間維持した。
このか焼処理の直後に、得られた材料を蒸気で活性化し
た。活性化後、材料を不活性ガス雰囲気中で常温に冷却
した。その様にして製造した活性炭は、４メッシュ（米
国標準等級篩い）以下で６メッシュ（米国標準等級篩
い）以上の大きさに加工した時、見かけ密度（試験方法
TM−7,Calgon Carbon Company,Pittsburg PA）が0.495g
/ccであった。この木炭のｔ−3/4時間は4.1分であっ
た。
実施例４ 実施例２で使用した歴青炭を約４〜６％のコールター
ルピッチと共に粉砕し、練炭を形成した。得られた練炭
を粉砕し、約４メッシュサイズ以下で10メッシュサイズ
（米国標準等級篩い）以上の大きさの材料に加工した。
大過剰量の空気の存在下で、この材料を200℃／時間の
速度で100℃から200℃に、次いで100℃／時間の速度で2
00℃から350℃に加熱し、350℃に４時間保持し、最後に
100℃／時間の速度で350℃から450℃に加熱することに
より酸化した。
得られた、酸化された材料を低酸素含有雰囲気中で常
温近くまで冷却し、続いて尿素水溶液を含浸させ、乾燥
させた。使用した尿素水溶液の量は、乾燥重量に対して
４％の尿素を生成するのに十分な量であった。含浸後、
酸化、含浸した低温チャーの一部を不活性ガス雰囲気中
で急速に950℃に加熱し、その温度に１時間維持した。
このか焼処理の直後に、得られた材料を蒸気で活性化し
た。活性化後、材料を不活性ガス雰囲気中で常温に冷却
した。その後にして製造した活性炭は、４メッシュ（米
国標準等級篩い）以下で６メッシュ（米国標準等級篩
い）以上の大きさに加工した時、見かけ密度（試験方法
TM−7,Calgon Carbon Company,Pittsburg PA）が0.571g
/ccであった。このチャーのｔ−3/4時間は6.1分であっ
た。
実施例５ 歴青炭を約６％コールタールピッチと共に粉砕した。
次いで、粉砕した材料を10％の粉末コールスターチと十
分に混合した。混合後、得られた混合物に20％の水を加
えた。この含水混合物をリングダイペレタイザーを使用
して押出し、直径約4mmのペレットを製造した。得られ
たペレットを乾燥させ、篩いにかけて微粉を除去した。
大過剰量の空気の存在下で、これらのペレットを200℃
／時間の速度で100℃から200℃に、次いで100℃／時間
の速度で200℃から350℃に加熱し、350℃に4.5時間保持
し、最後に100℃／時間の速度で350℃から450℃に加熱
することにより酸化した。
得られた、酸化された材料を低酸素含有雰囲気中で常
温近くまで冷却し、続いて尿素水溶液を含浸させ、乾燥
させた。使用した尿素水溶液の量は、乾燥重量に対して
４％の尿素を生成するのに十分な量であった。含浸後、
酸化、含浸した低温チャーの一部を不活性ガス雰囲気中
で急速に900℃に加熱し、その温度に１時間維持した。
このか焼処理の直後に、得られた材料を蒸気で活性化し
た。活性化後、材料を不活性ガス雰囲気中で常温に冷却
した。その後にして製造した活性炭ペレットは、直径が
約4mmで、見かけ密度（試験方法TM−7,Calgon Carbon C
ompany,Pittsburg PA）が0.420g/ccであった。このチャ
ーのｔ−3/4時間は3.7分であった。
実施例６ 実施例２で使用した歴青炭を約４〜６％のコールター
ルピッチと共に粉砕し、練炭を形成した。得られた練炭
を粉砕し、約４メッシュサイズ以下で10メッシュサイズ
（米国標準等級篩い）以上の大きさの材料に加工した。
大過剰量の空気の存在下で、この材料を200℃／時間の
速度で100℃から200℃に、次いで100℃／時間の速度で2
00℃から350℃に加熱し、350℃に４時間保持し、最後に
100℃／時間の速度で350℃から450℃に加熱することに
より酸化した。
得られた、酸化された材料を低酸素含有雰囲気中で常
温近くまで冷却し、続いて尿素水溶液を含浸させ、乾燥
させた。使用した尿素水溶液の量は、乾燥重量に対して
４％の尿素を生成するのに十分な量であった。含浸後、
酸化、含浸した低温チャーの一部木炭を不活性ガス雰囲
気中で急速に950℃に加熱し、その温度に１時間維持し
た。このか焼処理の直後に、得られた材料を蒸気で約15
分間活性化した。活性化後、材料を不活性ガス雰囲気中
で常温に冷却した。この僅かに活性化したチャーを425
℃に加熱し、過剰の空気の存在下でその温度に90分間保
持した。この処理により得られた僅かに活性化したチャ
ーを低酸素含有雰囲気中で冷却し、続いて尿素水溶液を
含浸させ、乾燥させた。使用した尿素水溶液の量は、乾
燥重量に対して４％の尿素を生成するのに十分な量であ
った。含浸後、この含浸した、中程度に活性化された炭
素を不活性ガス雰囲気中で急速に950℃に加熱し、その
温度に１時間維持した。このか焼処理の直後に、得られ
た材料を蒸気で活性化した。この活性化後、材料を不活
性ガス雰囲気中で常温に冷却した。その様にして製造し
た活性炭は、４メッシュ（米国標準等級篩い）以下で６
メッシュ（米国標準等級篩い）以上の大きさに加工した
時、見かけ密度（試験方法TM−７、Calgon Carbon Corp
oration,Pittsburg PA）が0.575g/ccであった。この炭
素のｔ−3/4時間は3.9分であった。
実施例７（先行技術） 市販の活性炭WPL−Ｌ（Calgon Carbon Corporation,P
ittsburg PA）を約12メッシュ以下で20メッシュ（米国
標準等級篩い）以上の大きさに加工した。
この材料の一部を小型のロータリ−キルン中で不活性
ガス流中で900℃に加熱した。所望の900℃の温度に達し
た時、不活性ガス流を停止し、アンモニアガスと水蒸気
の、NH30.4モル対H2O1.0モルのモル比を有する混合物を
キルン中に注入した。これらの条件を異なった時間維持
し、その後、処理した炭素を不活性ガス流中で常温に冷
却した。この様にして製造した２種類の炭素試料は、見
かけ密度（試験方法TM−7,Calgon Carbon Corporation,
Pittsburg PA）が0.606g/ccおよび0.541g/ccであった。
上記の炭素の触媒活性（ｔ−3/4時間）は、見かけ密
度0.606g/ccを示す炭素では11.4分、見かけ密度0.541g/
ccを示す炭素では6.2分であった。
実施例８（先行技術） 市販の活性炭WPL−Ｌ（Calgon Carbon Corporation,P
ittsburg PA）を約12メッシュ以下で20メッシュ（米国
標準等級篩い）以上の大きさに加工した。
この材料の一部を小型のロータリーキルン中で不活性
ガス流中で950℃に加熱した。所望の950℃の温度に達し
た時、不活性ガス流を停止し、アンモニアガスと水蒸気
の、NH30.4モル対H2O1.0モルのモル比を有する混合物を
キルン中に注入した。これらの条件を180分間維持し、
その後、処理した炭素を不活性ガス流中で常温に冷却し
た。この様にして製造した炭素試料は、見かけ密度が0.
470g/ccであった。この炭素はｔ−3/4時間が8.6分であ
った。
実施例９（先行技術） 市販の活性炭F300（Calgon Carbon Corporation,Pitt
sburg PA）を約12メッシュ以下で20メッシュ（米国標準
等級篩い）以上の大きさに加工した。
この材料の一部を小型のロータリーキルン中で不活性
ガス流中で950℃に加熱した。所望の950℃の温度に達し
た時、不活性ガス流を停止し、アンモニアガスと水蒸気
の、NH30.2モル対H2O1.0モルのモル比を有する混合物を
キルン中に注入した。これらの条件を異なった時間維持
し、その後、処理した炭素を不活性ガス流中で常温に冷
却した。この様にして製造した２種類の炭素試料は、見
かけ密度が（試験方法TM−7,Calgon Carbon Corporatio
n,Pittsburg PA）が0.392g/ccおよび0.414g/ccであっ
た。
上記の炭素の触媒活性（ｔ−3/4時間）は、見かけ密
度0.392g/ccを示す炭素では3.7分、見かけ密度0.414g/c
cを示す炭素では6.9分であった。
実施例10（先行技術） 市販の活性炭F300（Calgon Carbon Corporation,Pitt
sburg PA）を約12メッシュ以下で20メッシュ（米国標準
等級篩い）以上の大きさに加工した。
この材料の一部を水および硝酸とを、炭素125グラム
対12モル硝酸溶液１リットルの比率で混合した。次いで
この混合物を温度85℃〜100℃に加熱した。混合物をこ
の温度範囲に約７時間保持した。その後、混合物を常温
に冷却した。冷却後、上澄み液をデカンテーションし、
炭素を水で十分に洗浄した。次いで、炭素を空気中、12
5℃で乾燥させた。この硝酸処理した炭素の一部を小型
のロータリーキルン中に入れた。キルン中にアンモニア
ガスを流した。この時点でキルンの温度を、約1.5時間
かけて常温から950℃以上に上昇させた。キルン温度を9
50℃に30分間維持した。この処理の後、キルンへのアン
モニア流を停止し、不活性ガスをキルンに流し始めた。
次いでキルンを常温に冷却し、その時点で不活性ガス流
を停止し、キルンから炭素を回収した。この様にして製
造した炭素試料は、見かけ密度（試験方法TM−7,Calgon
Carbon Corporation,Pittsburg PA）が0.408g/ccであ
った。この炭素質チャーのｔ−3/4時間は４分であっ
た。
本発明の好ましい実施態様を説明したが、本発明は、
請求項の範囲内で他の様式で実施することができる。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の見かけ密度における、ｔ 3/4時間
    が、下記式： （式中、ｔ 3/4時間は、炭素質チャー0.250gmsが室温
    から、pH約７の水溶液中でH2O2の0.42モルを分解するの
    に必要な経過時間の４分の３に等しい。） で求められる値以下であることを特徴とする炭素質チャ
    ー。
  2. 【請求項２】見かけ密度の範囲が約0.3〜0.7グラム/cc
    である請求項１記載の炭素質チャー。
  3. 【請求項３】チャーが、歴青炭または歴青炭状の物質の
    酸化により製造される請求項１または２記載の炭素質チ
    ャー。
  4. 【請求項４】チャーが、顆粒状、ペレット、成形品、ま
    たは粉末状である請求項１記載の炭素質チャー。
  5. 【請求項５】ｔ 3/4時間が、20分以下である請求項１
    記載の炭素質チャー。
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