JP5695147B2 - 多孔質炭素、調湿吸着材、吸着式ヒートポンプ、及び燃料電池 - Google Patents

多孔質炭素、調湿吸着材、吸着式ヒートポンプ、及び燃料電池 Download PDF

Info

Publication number
JP5695147B2
JP5695147B2 JP2013184729A JP2013184729A JP5695147B2 JP 5695147 B2 JP5695147 B2 JP 5695147B2 JP 2013184729 A JP2013184729 A JP 2013184729A JP 2013184729 A JP2013184729 A JP 2013184729A JP 5695147 B2 JP5695147 B2 JP 5695147B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water vapor
porous carbon
vapor adsorption
adsorption amount
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013184729A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015051891A (ja
Inventor
貴典 河野
貴典 河野
森下　隆広
隆広 森下
広典 折笠
広典 折笠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tanso Co Ltd
Original Assignee
Toyo Tanso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2013184729A priority Critical patent/JP5695147B2/ja
Application filed by Toyo Tanso Co Ltd filed Critical Toyo Tanso Co Ltd
Priority to CA2922942A priority patent/CA2922942C/en
Priority to PCT/JP2014/065925 priority patent/WO2015033643A1/ja
Priority to CN201480046082.1A priority patent/CN105531224B/zh
Priority to EP14842926.9A priority patent/EP3042877B1/en
Priority to KR1020167008945A priority patent/KR102328148B1/ko
Priority to MX2016001521A priority patent/MX2016001521A/es
Priority to US14/911,593 priority patent/US10137405B2/en
Priority to TW103122658A priority patent/TWI638771B/zh
Publication of JP2015051891A publication Critical patent/JP2015051891A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5695147B2 publication Critical patent/JP5695147B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/28—Selection of materials for use as drying agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/041—Oxides or hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B01J20/28071—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being less than 0.5 ml/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B01J20/28073—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being in the range 0.5-1.0 ml/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B01J20/28076—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being more than 1.0 ml/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078—Pore diameter
    • B01J20/2808—Pore diameter being less than 2 nm, i.e. micropores or nanopores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078—Pore diameter
    • B01J20/28083—Pore diameter being in the range 2-50 nm, i.e. mesopores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28088—Pore-size distribution
    • B01J20/28092—Bimodal, polymodal, different types of pores or different pore size distributions in different parts of the sorbent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/04—Heat pumps of the sorption type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8605—Porous electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8803—Supports for the deposition of the catalytic active composition
    • H01M4/8807—Gas diffusion layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/9083—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/92—Metals of platinum group
    • H01M4/925—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/926—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96—Carbon-based electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/023—Porous and characterised by the material
    • H01M8/0234—Carbonaceous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/31—Pore size distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/46—Materials comprising a mixture of inorganic and organic materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Description

本発明は多孔質炭素等に関し、特に、高湿度側で水蒸気を十分に吸着することができる多孔質炭素等に関するものである。
自動車用吸着式冷凍機をはじめとするヒートポンプ等においては、溶媒の吸着量の多さ、吸脱着速度の速さ、印加圧力に対する応答性の高さが求められている。また、高温化に暴露されるため、一定の化学的安定性も求められている。しかしながら、下記非特許文献１〜３に示されるように、一般的な吸着材として評価されている活性炭やシリカゲル等では、現状必要とされている吸着性能（吸着量、吸脱着速度）を十分に満たす材料はない。特に、高湿度側で水蒸気を十分に吸着することができる材料がなかった。
また、石油コークスを６５０〜８００℃で乾留して得られる調湿材用炭素材であって、気孔を２０容量％以上、３０容量％以下の範囲で有することを特徴とする調湿材用炭素材が提案されている（下記特許文献１）。
特開２００７−２０９８４４号公報
デンソーテクニカルレビューVol.11 No.1 2006 Adsorption News Vol.10,NO.3、p12-16(July 1996)(日本吸着学会) 化学工学論文集15(1),p38-43
しかしながら、上記特許文献１に示した調湿材用炭素材を用いた場合であっても、高湿度側で水蒸気を十分に吸着することができないという課題があった。
そこで本発明は、高湿度側で水蒸気を十分に吸着することができる多孔質炭素等を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために本発明の多孔質炭素は、メソ孔とミクロ孔とを備え、下記（１）式に示す水蒸気吸着量比率が１．８以上であり、上記メソ孔の容量が０．９ｍｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ以下であることを特徴とする。
水蒸気吸着量比率＝相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量／相対湿度が７０％のときの水蒸気吸着量・・・（１）
本発明によれば、高湿度側で水蒸気を十分に吸着することができる多孔質炭素等を提供できるといった優れた効果を奏する。
本発明の製造工程を示す図であって、同図（ａ）はポリアミック酸樹脂と酸化マグネシウムとを混合した状態を示す説明図、同図（ｂ）は混合物を熱処理した状態を示す説明図、同図（ｃ）は多孔質炭素を示す説明図。 炭素Ａ１〜Ａ３、Ｚ１〜Ｚ５における相対湿度と水蒸気吸着量との関係を示すグラフ。
上記目的を達成するために本発明の多孔質炭素は、メソ孔とミクロ孔とを備え、下記（１）式に示す水蒸気吸着量比率が１．８以上であり、上記メソ孔の容量が０．９ｍｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ以下であることを特徴とする。
水蒸気吸着量比率＝相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量／相対湿度が７０％のときの水蒸気吸着量・・・（１）
上記水蒸気吸着量比率が１．８未満の場合、相対湿度が７０％の時点において、多孔質炭素の水蒸気吸着余力がほとんどない状態（具体的には、多孔質炭素の細孔に水が略充満している状態）となっている。このため、相対湿度が７０％を超えた場合には、それ以上の水蒸気をほとんど吸着できず、水蒸気吸着量の制御が困難となる。これに対して、上記水蒸気吸着量比率が１．８以上の場合、相対湿度が７０％の時点において、多孔質炭素の水蒸気吸着余力が十分にある状態（具体的には、多孔質炭素の細孔に水が充満していない状態）となっている。このため、相対湿度が７０％を超えた場合であっても、それ以上の水蒸気を吸着でき、水蒸気吸着量の制御を十分に行うことが可能となる。
上記水蒸気吸着量比率が２．０以上であることが望ましい。
水蒸気吸着量比率が２．０以上であると、高湿度雰囲気下で水蒸気を一層吸着できるので、吸着材としての機能をより発揮できる。
上記相対湿度が７０％のときの水蒸気吸着量が５０ｍｇ／ｇ以上であることが望ましい。
相対湿度が７０％のときの水蒸気吸着量が５０ｍｇ／ｇ未満の場合には、吸着できる水蒸気量が少なくなる。このため、吸着材としての機能が十分に発揮されず、利用出来る分野が限定される場合がある。
上記相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量が３００ｍｇ／ｇ以上７００ｍｇ／ｇ以下であることが望ましい。
相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量が３００ｍｇ／ｇ未満の場合、吸着材としての機能が低く、利用出来る分野が限定される場合がある。一方、相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量が７００ｍｇ／ｇを超えている場合、主として吸着現象が生じるミクロ孔のほぼ全てが水蒸気によって満たされた状態となるため、吸着挙動の制御が困難となる場合がある。
尚、上述の如く、主として水蒸気の吸着現象が生じるのはミクロ孔であるが、高湿度側における水蒸気の吸着量はメソ孔容量に影響される。
上記メソ孔の孔径が３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、上記メソ孔の容量が０．９ｍｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ以下であることが望ましく、特に、上記メソ孔の孔径が４．５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが望ましい。
上記メソ孔の孔径を３ｎｍ以上（特に、４．５ｎｍ以上）に規制するのは、それより小さな孔径のものを作製するのは、困難な場合がある。また、メソ孔の容量を０．９ｍｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ以下に規制するのは、以下に示す理由による。メソ孔の容量が０．９ｍｌ／ｇ未満の場合、比表面積が小さく、高湿度側で水蒸気を十分に吸着出来ない場合がある。一方、メソ孔の容量が２．０ｍｌ／ｇを超えると、全細孔におけるミクロ孔の容量（割合）が非常に小さくなるため、水蒸気を吸着するための十分な比表面積を確保できない場合がある。
尚、全細孔容量と、ミクロ孔容量と、メソ孔容量との関係は下記（２）式に示す通りである。
ミクロ孔容量＝全細孔容量−メソ孔容量・・・（２）
上記ミクロ孔容量が０．３ｍｌ／ｇ以上０．７ｍｌ／ｇ以下であることが望ましい。
ミクロ孔容量が０．３ｍｌ／ｇ未満であると、比表面積を確保することが困難となって、水蒸気を十分に吸着出来ない場合がある。一方、ミクロ孔容量が０．７ｍｌ／ｇを超えると、ミクロ孔容量はミクロ孔への水蒸気拡散速度に影響を与えることに起因して、吸着材としての応答速度（吸着速度）が低下する場合がある。
上述の多孔質炭素を調湿吸着材の吸着材として用いることを特徴とする。また、上述の多孔質炭素を吸着式ヒートポンプの吸着材として用いることを特徴とする。更に、上述の多孔質炭素を燃料電池用電極の炭素系担体として用いることを特徴とする。
以下、具体的な実施形態を以下に説明する。
上記多孔質炭素は、例えば、以下のようにして作製できる。先ず、本発明の多孔質炭素は、有機質樹脂を含む流動性材料と酸化物（鋳型粒子）とを、溶液または粉末状態において湿式もしくは乾式混合して混合物を作製する。次に、この混合物を非酸化雰囲気或いは減圧雰囲気の下、例えば５００℃以上の温度で炭化させる。最後に、洗浄処理することで鋳型粒子を取り除き、これによって、多孔質炭素を作製できる。このようにして作製した多孔質炭素は、多数の細孔（メソ孔とミクロ孔）を有している。但し、細孔の配置は規則的ではなく、ランダムに配置される構造となっている。
ここで、鋳型粒子の径や有機質樹脂の種類を変えることによって、細孔径、多孔質炭素の細孔分布、及び、炭素質壁の厚みを調整することができる。したがって、鋳型粒子の径と有機質樹脂の種類とを適宜選択することによって、より大きな細孔容量を有する多孔質炭素を作製することも可能となる。
具体的に、上記有機質樹脂としては、単位構造中に少なくとも一つ以上の窒素もしくはフッ素原子を含むポリイミドが好ましく用いられる。当該ポリイミドは、酸成分とジアミン成分との重縮合により得ることができる。但し、この場合、酸成分及びジアミン成分のいずれか一方又は両方に、一つ以上の窒素原子もしくはフッ素原子を含む必要がある。
具体的には、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を成膜し、溶媒を加熱除去することによりポリアミド酸膜を得る。次に、得られたポリアミド酸膜を２００℃以上で熱イミド化することによりポリイミドを製造することができる。
前記ジアミンとしては、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン〔２，２−Ｂｉｓ（４−ａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌ）ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐａｎｅ〕、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−ベンジジン〔２，２’−Ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ〕、４，４’−ジアミノオクタフルオロビフェニルや、３，３’−ジフルオロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン，３，３’−ジフルオロ−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジ（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジフルオロ−４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジフルオロ−４，４’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、３，３’−ジフルオロ−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’，５，５’−テトラフルオロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’，５，５’−テトラ（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’，５，５’−テトラフルオロ−４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’，５，５’−テトラ（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’，５，５’−テトラフルオロ−４，４−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、１，３−ジアミノ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−メチル−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−メトキシ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフロオロー５−（パ−フルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−クロロ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−プブロモ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−メチル−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−メトキシ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−３，４，６−トリフルオロ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−クロロ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，２一ジアミノ−４−ブロモ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−３−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２−メチル−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２−メトキシ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２，３，６−トリフルオロ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２−クロロ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，４一ジアミノ−２−プブロモ−５−（パーフルオロノネニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−メチル−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−メトキシ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−クロロ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−ブロモ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−メチル−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−メトキシ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−３，４，６−トリフルオロ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−クロロ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，２−ジアミノ−４−ブロモ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−３−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２−メチル−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２−メトキシ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２，３，６−トリフルオロ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２−クロロ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼン、１，４−ジアミノ−２−プロモ−５−（パーフルオロヘキセニルオキシ）ベンゼンやフッ素原子を含まないｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）、ジオキシジアニリン等の芳香族ジアミンが例示できる。また、上記ジアミン成分は上記各芳香族ジアミンを２種以上組み合わせて使用してもよい。
一方、酸成分としては、フッ素原子を含む４，４−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物（６ＦＤＡ）、及びフッ素原子を含まない３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）等が挙げられる。
また、ポリイミド前駆体の溶媒として用いる有機溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
イミド化の手法としては公知の方法〔例えば高分子学会編「新高分子実験学」共立出版、１９９６年３月２８日、第３巻高分子の合成・反応（２）１５８頁参照〕に示されるように、加熱あるいは化学イミド化のどちらの方法に従ってもよく、本発明はこのイミド化の方法には左右されない。
更に、ポリイミド以外の樹脂としては、石油系タールピッチ、アクリル樹脂などが使用できる。
一方、上記酸化物として用いる原料はアルカリ土類金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化カルシウム等）の他に、熱処理により熱分解過程で酸化マグネシウムへと状態が変化する、金属有機酸（クエン酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、クエン酸カルシウム、シュウ酸カルシウム等）、塩化物、硝酸塩、硫酸塩を使用することもできる。
また、酸化物を取り除く洗浄液としては、塩酸、硫酸、硝酸、クエン酸、酢酸、ギ酸など一般的な無機酸や有機酸を使用し、２ｍｏｌ／ｌ以下の希酸として用いるのが好ましい。また、８０℃以上の熱水を使用することも可能である。
更に、前記混合物の炭化は、非酸化雰囲気或いは減圧雰囲気で、５００℃以上、１５００℃以下の温度で行うことが好ましい。高炭素収率の樹脂は高分子であるため、５００℃未満では炭素化が不十分で細孔の発達が十分でない場合がある一方、１５００℃以上では収縮が大きく、酸化物が焼結し粗大化するため、細孔のサイズが小さくなって比表面積が小さくなるからである。非酸化性雰囲気とは、アルゴン雰囲気或いは窒素雰囲気等であり、減圧雰囲気とは１３３Ｐａ（１ｔｏｒｒ）以下の雰囲気である。
尚、上記多孔質炭素の嵩密度は０．１ｇ／ｃｃ以上１．０ｇ／ｃｃ以下であることが望ましい。嵩密度が０．１ｇ／ｃｃ未満であると、比表面積を確保することが困難であり、炭素質壁の形状が保てなくなることがある一方、嵩密度が１．０ｇ／ｃｃ以下を超えると、三次元網目構造を形成し難く、細孔の形成が不十分となることがある。
（実施例１）
先ず、図１（ａ）に示すように、鋳型粒子としての酸化マグネシウム粉末（ＭｇＯ、平均粒径は５ｎｍ）２と、炭素前駆体としての有機物樹脂（ポリビニルアルコール）１とを、３：２の重量比で混合した。次に、図１（ｂ）に示すように、この混合物を不活性雰囲気下９００℃で２時間熱処理して、ポリビニルアルコールを熱分解させることにより、炭素質壁３を備えた焼成物を得た。次いで、図１（ｃ）に示すように、得られた焼成物を１ｍｏｌ／ｌの割合で添加された硫酸溶液で洗浄して、ＭｇＯを完全に溶出させた。これにより多数の細孔４を有する非晶質の多孔質炭素５を得た。
このようにして作製した多孔質炭素材料を、以下、材料Ａ１と称する。
（参考例）
鋳型粒子として、平均粒径が２０ｎｍの酸化マグネシウム粉末を用いた以外は、上記実施例１と同様にして多孔質炭素を作製した。
このようにして作製した多孔質炭素材料を、以下、材料Ａ２と称する。
（実施例３）
鋳型粒子としてマグネシウム塩（酢酸マグネシウム）を用い、炭素前駆体としての有機物樹脂（ポリビニルアルコール）を用いた以外は、上記実施例１と同様にして多孔質炭素を作製した。
このようにして作製した多孔質炭素を、以下、材料Ａ３と称する。
（比較例１）
市販の活性炭（和光純薬工業株式会社製 活性炭（製品番号０３７−０２１１５））を用いた。
このような活性炭を、以下、材料Ｚ１と称する。
（比較例２）
ポリイミドからなるフィルムを窒素雰囲気下、９００℃で熱処理することにより炭素材料を作製した。
このようにして作製した材料を、以下、材料Ｚ２と称する。
（比較例３）
市販の合成ゼオライト系吸着材（和光純薬工業株式会社製 合成ゼオライトＡ−３（製品番号２６９−００５５５）を用いた。
このような材料を、以下、材料Ｚ３と称する。
（比較例４）
市販の合成ゼオライト系吸着材（和光純薬工業株式会社製 合成ゼオライトＦ−９（製品号２６１−００６３５））を用いた。
このような材料を、以下、材料Ｚ４と称する。
（比較例５）
市販の二酸化ケイ素（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製 ＭＣＭ−４１ｔｙｐｅ ６４３６４５）を用いた。
このような材料を、以下、材料Ｚ５と称する。
（実験）
上記、材料Ａ１〜Ａ３、Ｚ１〜Ｚ５におけるＢＥＴ比表面積等について、下記の方法で調べたので、それらの結果を表１に示す。
（１）先ず、密閉された吸着測定用ガラスセル内に材料Ａ１〜Ａ３、Ｚ１〜Ｚ５を配置した後、真空下、３００℃２時間の脱気処理を行った。
（２）窒素を吸着ガスとして用い、７７Ｋ（−１９６℃）で測定して窒素吸着等温線を求めた。当該測定には、日本ベル株式会社製の自動ガス／蒸気吸着量測定装置ＢＥＬＳＯＲＰ−１８を用いた。ＢＥＴ比表面積は、相対圧（Ｐ／Ｐ０）＝０．０５〜２．２０の範囲の測定点より算出した。
全細孔容量は相対圧（Ｐ／Ｐ０）０．９５における吸着量から求め、ミクロ孔の容量はＤｕｂｉｎｉｎ−Ｒａｄｕｓｈｋｅｖｉｔｃｈ（ＤＲ）法によって求めた。また、メソ孔容量は上記全細孔容量と上記ミクロ孔の容量との差から求めた。
（３）メソ孔径及びミクロ孔径の導出
メソ孔径はＢＪＨ（Ｂｅｒｒｅｔ−Ｊｏｙｎｅｒ−Ｈａｌｅｎｄａ）法で求め、ミクロ孔径はＨＫ（Ｈｏｒｖａｔｈ−Ｋａｗａｚｏｅ）法で求めた。
（４）水蒸気吸着測定
水蒸気吸着測定は日本ベル株式会社製の自動ガス／蒸気吸着量測定装置ＢＥＬＳＯＲＰ−１８を用いて行った。測定条件は，吸着温度を２５℃とし相対圧（Ｐ／Ｐ０）０〜０．９の範囲で行った。また、吸着質となる水としては、凍結および脱泡処理を４〜５回繰り返すことにより高純度化した蒸留水を用いた。得られた吸着等温線は横軸を水蒸気相対圧（Ｐ／Ｐ０）とし、縦軸を試料１ｇあたりに吸着した水蒸気の量（ｍｇ／ｇ）として描画した。その結果を、図２に示す。
そして、図２から、２５℃における水蒸気相対圧Ｐ／Ｐ０が０．７０（相対湿度が７０％であることを意味する。以下、ＲＨ７０と称することがある）の時の水蒸気吸着量と、Ｐ／Ｐ０＝０．９０（相対湿度が９０％であることを意味する。以下、ＲＨ９０と称することがある）の時の水蒸気吸着量とを調べ、下記（１）式に示す水蒸気吸着量比率を算出した。
水蒸気吸着量比率＝ＲＨ９０のときの水蒸気吸着量／ＲＨ７０のときの水蒸気吸着量・・・（１）
Figure 0005695147
表１及び図２から明らかなように、材料Ｚ１〜Ｚ５では、ＲＨ９０のときの水蒸気吸着量／ＲＨ７０のときの水蒸気吸着量（以下、ＲＨ９０／ＲＨ７０と称することがある）の値が１．０〜１．７であるのに対して、材料Ａ１〜Ａ３では、ＲＨ９０／ＲＨ７０の値が２．３〜７．８である。このことから、材料Ａ１〜Ａ３は材料Ｚ１〜Ｚ５に比べて、ＲＨ９０／ＲＨ７０の値が大きくなっていることが分かる。したがって、材料Ｚ１〜Ｚ５では、ＲＨ７０の時点で多孔質炭素の水蒸気吸着余力がほとんどない状態となっているため、ＲＨ９０となった場合に水蒸気をほとんど吸着できなくなる。これに対して、材料Ａ１〜Ａ３では、ＲＨ７０の時点において、多孔質炭素の水蒸気吸着余力が十分にある状態となっているため、ＲＨ９０となった場合であっても、水蒸気を十分に吸着できる。
このような結果となったのは、高湿度における水蒸気吸着量はメソ孔容量に依存することによるものと考えられる。即ち、材料Ａ１〜Ａ３ではメソ孔容量が０．８３４〜１．８６１ｍｌ／ｇであって、非常に大きくなっているのに対して、材料Ｚ１〜Ｚ５ではメソ孔が存在しないか、存在していてもその容量が０．０２４〜０．４５５ｍｌ／ｇであって、非常に小さくなっている。このため、上述の実験結果となったものと考えられる。
本発明は調湿・吸着材、吸着式ヒートポンプ、燃料電池用電極担体等として用いることができる。
１：ポリアミック酸樹脂
２：酸化マグネシウム
３：炭素質壁
４：細孔
５：多孔質炭素

Claims (16)

  1. メソ孔とミクロ孔とを備え、下記（１）式に示す水蒸気吸着量比率が１．８以上であり、上記メソ孔の容量が０．９ｍｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ以下であることを特徴とする多孔質炭素。
    水蒸気吸着量比率＝相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量／相対湿度が７０％のときの水蒸気吸着量・・・（１）
  2. 上記メソ孔の孔径が３ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、請求項１に記載の多孔質炭素。
  3. 上記メソ孔の孔径が４．５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、請求項２に記載の多孔質炭素。
  4. 上記水蒸気吸着量比率が２．０以上である、請求項１〜３の何れか１項に記載の多孔質炭素。
  5. 上記相対湿度が７０％のときの水蒸気吸着量が５０ｍｇ／g以上である、請求項１〜４の何れか１項に記載の多孔質炭素。
  6. 上記相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量が３００ｍｇ／g以上７００ｍｇ／g以下である、請求項１〜５の何れか１項に記載の多孔質炭素。
  7. 上記ミクロ孔容量が０．３ｍｌ／ｇ以上０．７ｍｌ／ｇ以下である、請求項１〜６の何れか１項に記載の多孔質炭素。
  8. メソ孔とミクロ孔とを備え、下記（１）式に示す水蒸気吸着量比率が１．８以上であり、下記相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量が５１２ｍｇ／g以上７００ｍｇ／g以下であることを特徴とする多孔質炭素。
    水蒸気吸着量比率＝相対湿度が９０％のときの水蒸気吸着量／相対湿度が７０％のときの水蒸気吸着量・・・（１）
  9. 上記水蒸気吸着量比率が２．０以上である、請求項８に記載の多孔質炭素。
  10. 上記相対湿度が７０％のときの水蒸気吸着量が５０ｍｇ／g以上である、請求項８又は９に記載の多孔質炭素。
  11. 上記メソ孔の孔径が３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、上記メソ孔の容量が０．９ｍｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ以下である、請求項８〜１０の何れか１項に記載の多孔質炭素。
  12. 上記メソ孔の孔径が４．５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、請求項１１に記載の多孔質炭素。
  13. 上記ミクロ孔容量が０．３ｍｌ／ｇ以上０．７ｍｌ／ｇ以下である、請求項８〜１２の何れか１項に記載の多孔質炭素。
  14. 請求項１〜１３の何れか１項に記載の多孔質炭素を吸着材として用いることを特徴とする調湿吸着材。
  15. 請求項１〜１３の何れか１項に記載の多孔質炭素を吸着材として用いることを特徴とする吸着式ヒートポンプ。
  16. 請求項１〜１３の何れか１項に記載の多孔質炭素を電極の炭素系担体として用いることを特徴とする燃料電池。
JP2013184729A 2013-09-06 2013-09-06 多孔質炭素、調湿吸着材、吸着式ヒートポンプ、及び燃料電池 Active JP5695147B2 (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013184729A JP5695147B2 (ja) 2013-09-06 2013-09-06 多孔質炭素、調湿吸着材、吸着式ヒートポンプ、及び燃料電池
PCT/JP2014/065925 WO2015033643A1 (ja) 2013-09-06 2014-06-16 多孔質炭素、調湿吸着材、吸着式ヒートポンプ、及び燃料電池
CN201480046082.1A CN105531224B (zh) 2013-09-06 2014-06-16 多孔碳、调湿吸附材料、吸附式热泵和燃料电池
EP14842926.9A EP3042877B1 (en) 2013-09-06 2014-06-16 Porous carbon and its use as humidity-controlling adsorbent material, as adsorbent in a heat pump or as electrode in a fuel cell
CA2922942A CA2922942C (en) 2013-09-06 2014-06-16 Porous carbon, humidity control adsorbent, adsorption heat pump, and fuel cell
KR1020167008945A KR102328148B1 (ko) 2013-09-06 2014-06-16 다공질 탄소, 조습 흡착재, 흡착식 히트 펌프 및 연료 전지
MX2016001521A MX2016001521A (es) 2013-09-06 2014-06-16 Carbón poroso, adsorbente para control de humedad, bomba de calor para adsorción y celda de combustible.
US14/911,593 US10137405B2 (en) 2013-09-06 2014-06-16 Porous carbon, humidity control adsorbent, adsorption heat pump, and fuel cell
TW103122658A TWI638771B (zh) 2013-09-06 2014-07-01 Porous carbon, humidity-control adsorption material, adsorption heat pump and fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013184729A JP5695147B2 (ja) 2013-09-06 2013-09-06 多孔質炭素、調湿吸着材、吸着式ヒートポンプ、及び燃料電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015051891A JP2015051891A (ja) 2015-03-19
JP5695147B2 true JP5695147B2 (ja) 2015-04-01

Family

ID=52628132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013184729A Active JP5695147B2 (ja) 2013-09-06 2013-09-06 多孔質炭素、調湿吸着材、吸着式ヒートポンプ、及び燃料電池

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10137405B2 (ja)
EP (1) EP3042877B1 (ja)
JP (1) JP5695147B2 (ja)
KR (1) KR102328148B1 (ja)
CN (1) CN105531224B (ja)
CA (1) CA2922942C (ja)
MX (1) MX2016001521A (ja)
TW (1) TWI638771B (ja)
WO (1) WO2015033643A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022071320A1 (ja) 2020-09-29 2022-04-07 エヌ・イー ケムキャット株式会社 電極用触媒、ガス拡散電極形成用組成物、ガス拡散電極、膜・電極接合体、及び、燃料電池スタック
WO2022071321A1 (ja) 2020-09-29 2022-04-07 エヌ・イー ケムキャット株式会社 電極用触媒、ガス拡散電極形成用組成物、ガス拡散電極、膜・電極接合体、及び、燃料電池スタック

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016152447A1 (ja) * 2015-03-26 2016-09-29 新日鐵住金株式会社 固体高分子形燃料電池用の担体炭素材料及び触媒
JP6671719B2 (ja) * 2015-11-16 2020-03-25 アイシン精機株式会社 バイオ燃料電池用のガス拡散電極材、及び、ガス拡散電極材の作製方法、ガス拡散電極材を備えるバイオ燃料電池
TWI647175B (zh) * 2017-10-25 2019-01-11 台灣中油股份有限公司 生質油製作多重孔洞碳材之方法
JP7125892B2 (ja) * 2018-11-20 2022-08-25 株式会社クレハ アミロイドβ除去器具、生体由来液浄化システム、アミロイドβ除去方法およびアミロイドβ除去用吸着材
FR3122585A1 (fr) 2021-05-04 2022-11-11 Universite Claude Bernard Lyon 1 Solide mésoporeux pour réguler l’humidité dans les espaces clos
WO2024082307A1 (zh) * 2022-10-21 2024-04-25 宁德时代新能源科技股份有限公司 碳质材料及其制备方法、以及含有其的二次电池和用电装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02187127A (ja) * 1989-01-14 1990-07-23 Osaka Gas Co Ltd 除湿材
JP2000072426A (ja) * 1998-08-21 2000-03-07 Daikyo Kensetsu Kk 活性炭製造方法、調湿用活性炭及び調湿用建材
JP2002080213A (ja) * 2000-09-07 2002-03-19 Mitsubishi Chemicals Corp 炭素質多孔材
JP4245522B2 (ja) * 2003-07-07 2009-03-25 東洋炭素株式会社 炭素化物及びその製造方法
GB0506278D0 (en) * 2005-03-29 2005-05-04 British American Tobacco Co Porous carbon materials and smoking articles and smoke filters therefor incorporating such materials
JP4571883B2 (ja) * 2005-04-25 2010-10-27 株式会社タクマ 含塩有機物を用いた蒸気吸放出材料
JP2007099612A (ja) * 2005-09-06 2007-04-19 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 均一な粒子径を有するメソ多孔性炭素ビーズ、その製造方法および製造装置、ならびに該メソ多孔性炭素ビーズを担体とする水処理用触媒、該触媒の性能評価装置と、該触媒を用いた実廃水処理装置
JP5057671B2 (ja) * 2006-02-07 2012-10-24 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 調湿用炭素材およびその製造方法
JP5013503B2 (ja) * 2006-02-16 2012-08-29 国立大学法人埼玉大学 疎水性活性炭の製造方法
JP4875562B2 (ja) * 2007-07-20 2012-02-15 クラレケミカル株式会社 スピーカ装置用材料およびこれを用いたスピーカ装置
WO2010053959A2 (en) 2008-11-04 2010-05-14 Donaldson Company, Inc Custom water adsorption material
JP2010208887A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Toyo Tanso Kk 多孔質炭素及びその製造方法
GB0904196D0 (en) * 2009-03-11 2009-04-22 British American Tobacco Co Methods for increasing mesopores in adsorbents
JP5344473B2 (ja) * 2009-04-07 2013-11-20 独立行政法人産業技術総合研究所 親水性炭素微細孔体およびその製造方法
JP5485734B2 (ja) * 2010-02-05 2014-05-07 株式会社実践環境研究所 活性炭の製造方法及び活性炭
GB201007667D0 (en) * 2010-05-07 2010-06-23 British American Tobacco Co Method of preparing porous carbon
JP5935039B2 (ja) * 2012-02-23 2016-06-15 地方独立行政法人青森県産業技術センター 活性炭製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022071320A1 (ja) 2020-09-29 2022-04-07 エヌ・イー ケムキャット株式会社 電極用触媒、ガス拡散電極形成用組成物、ガス拡散電極、膜・電極接合体、及び、燃料電池スタック
WO2022071321A1 (ja) 2020-09-29 2022-04-07 エヌ・イー ケムキャット株式会社 電極用触媒、ガス拡散電極形成用組成物、ガス拡散電極、膜・電極接合体、及び、燃料電池スタック

Also Published As

Publication number Publication date
TW201515993A (zh) 2015-05-01
EP3042877B1 (en) 2021-02-17
JP2015051891A (ja) 2015-03-19
EP3042877A4 (en) 2017-05-10
KR20160051879A (ko) 2016-05-11
TWI638771B (zh) 2018-10-21
US10137405B2 (en) 2018-11-27
CN105531224B (zh) 2018-10-16
CA2922942C (en) 2022-09-13
KR102328148B1 (ko) 2021-11-18
MX2016001521A (es) 2017-01-11
US20160199809A1 (en) 2016-07-14
CA2922942A1 (en) 2015-03-12
CN105531224A (zh) 2016-04-27
EP3042877A1 (en) 2016-07-13
WO2015033643A1 (ja) 2015-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5695147B2 (ja) 多孔質炭素、調湿吸着材、吸着式ヒートポンプ、及び燃料電池
US9156694B2 (en) Porous carbon and method of manufacturing same
JP5860600B2 (ja) 多孔質炭素
US11584651B2 (en) Porous carbon and method of manufacturing same
JP5860602B2 (ja) 多孔質炭素
JP6350918B2 (ja) 吸着／脱離剤
JP5860601B2 (ja) 多孔質炭素
JP5688321B2 (ja) 多孔質炭素及びその製造方法
JP6042922B2 (ja) 炭素多孔体、その製法及びアンモニア吸着材
JP6216359B2 (ja) 多孔質炭素
EP3130561A1 (en) Porous carbon, method for producing same, and adsorption/desorption device using porous carbon
JP4245522B2 (ja) 炭素化物及びその製造方法
WO2014038005A1 (ja) 多孔質炭素及びその製造方法
JP2015172161A (ja) 多孔質炭素シート
KR20120103886A (ko) 메조 기공이 발달된 입상 활성탄의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5695147

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250