JP7088537B2 - Method for manufacturing spherical composite carbon material - Google Patents

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Description

本発明は、高比表面積を有し、吸着性能等に優れた球状複合炭素材料の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a spherical composite carbon material having a high specific surface area and excellent adsorption performance and the like.

高比表面積を有する炭素材料は、地球温暖化やエネルギー問題を解決するための材料の一つして、近年注目されている。例えば、地球温暖化の原因となっているCOガスを吸着して封じ込めるための吸着剤、太陽光発電などから得られた電気エネルギーを貯蔵するための蓄電デバイス用電極材料など、炭素材料の用途は多岐にわたる。いずれの場合においても、高比表面積を有する炭素材料が持つ細孔の微細構造が重要な役割を果たしているものであり、COガスの吸着にはミクロ孔が適しており、また蓄電デバイスの用途では、吸着物質が細孔内にスムーズに拡散し易くするためにミクロ孔だけでなくメソ孔の発達も必要である。 Carbon materials with a high specific surface area have been attracting attention in recent years as one of the materials for solving global warming and energy problems. For example, applications of carbon materials such as adsorbents for adsorbing and containing CO 2 gas, which is a cause of global warming, and electrode materials for power storage devices for storing electric energy obtained from solar power generation. Is diverse. In either case, the fine structure of the pores of the carbon material having a high specific surface area plays an important role, and the micropores are suitable for adsorbing CO 2 gas, and the application of the power storage device. Then, it is necessary to develop not only micropores but also mesopores in order to facilitate smooth diffusion of the adsorbed substance into the pores.

本出願人は、熱硬化性樹脂の一つであるフェノール樹脂を炭素前駆体に用いた炭素材料の開発を従前から行なっている。フェノール樹脂は炭素化収率が高い、不純物が少なく高純度な材料である、炭素化しても元の形状が保持される、微細構造を制御し易い、等の特徴を有するために、炭素材料の炭素前駆体として優れているものである(例えば特許文献1~4参照)。 The applicant has been developing a carbon material using phenol resin, which is one of the thermosetting resins, as a carbon precursor. Phenol resin is a material with high carbonization yield, few impurities, and high purity. It is a carbon material because it retains its original shape even after carbonization and it is easy to control its microstructure. It is an excellent carbon precursor (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

特許第5246728号公報Japanese Patent No. 5246728 特許第5246729号公報Japanese Patent No. 5246729 特許第5536384号公報Japanese Patent No. 5536384 特許第5829456号公報Japanese Patent No. 5829456

上記のように、フェノール樹脂を炭素前駆体として用い、これを加熱処理して焼成することによって優れた特性を有する炭素材料を得ることができるが、ガス吸着能など吸着能力をさらに高めるべく日々努力することを求められているのが現況である。 As described above, a carbon material having excellent properties can be obtained by using a phenol resin as a carbon precursor and heat-treating it and firing it, but daily efforts are made to further improve the adsorption capacity such as gas adsorption capacity. The current situation is that they are required to do so.

また、炭素材料の用途や使い勝手によっては、炭素材料として球形粒子の形態を有することが望まれることがある。 Further, depending on the use and usability of the carbon material, it may be desired to have the form of spherical particles as the carbon material.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ガス吸着能などの吸着能力を一層向上した球状の複合炭素材料の製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for producing a spherical composite carbon material having further improved adsorption capacity such as gas adsorption capacity.

本発明に係る球状複合炭素材料の製造方法は、フェノール類とアルデヒド類とを、セルロースナノファイバー及び分散剤と混合しつつ、反応触媒の存在下で反応させることによって、フェノール樹脂の球状粒子内にセルロースナノファイバーが含有された球状複合材料を調製すると共に、上記反応で生成されるフェノール樹脂が不溶不融状態になるまで反応を継続し、このようにして得た球状複合材料を焼成処理して炭化すると共に賦活することを特徴とするものである。そしてこのようにして得られた球状複合炭素材料は、フェノール樹脂の賦活された炭素化物からなる球状の粒子内に、セルロースナノファイバーの賦活された炭素化物が含有されて成るものである。 In the method for producing a spherical composite carbon material according to the present invention, phenols and aldehydes are mixed with cellulose nanofibers and a dispersant and reacted in the presence of a reaction catalyst into spherical particles of phenol resin. A spherical composite material containing cellulose nanofibers was prepared, and the reaction was continued until the phenol resin produced by the above reaction became insoluble and infusible, and the spherical composite material thus obtained was fired. It is characterized by being carbonized and activated. The spherical composite carbon material thus obtained is formed by containing the activated carbonized product of cellulose nanofibers in the spherical particles made of the activated carbonized material of the phenol resin.

賦活されたフェノール樹脂の炭素化物には主としてメソ孔に相当する比較的大きな細孔が発達すると共に、賦活されたセルロースナノファイバーの炭素化物には主としてミクロ孔に相当するより小さな細孔が発達し、フェノール樹脂を単独で炭素前駆体として賦活した炭素化物よりも高比表面積の複合炭素材料を得ることができるものであり、ガス吸着能などの吸着能力を一層向上させることができるものである。しかも複合炭素材料は球状の粒子であるので流動性に優れ、計量作業や配合作業など取り扱いの利便性が高いと共に、フィラーとしての用途や、経口で服用する医薬用吸着剤の用途など、多様な用途に使用することが可能になるものである。 The carbonized product of the activated phenolic resin develops relatively large pores mainly corresponding to mesopores, and the carbonized product of activated cellulose nanofibers develops smaller pores mainly corresponding to micropores. , A composite carbon material having a higher specific surface area than a carbonized product activated by activating a phenol resin alone as a carbon precursor can be obtained, and the adsorption capacity such as gas adsorption capacity can be further improved. Moreover, since the composite carbon material is spherical particles, it has excellent fluidity and is highly convenient to handle such as weighing work and compounding work, and it is also used as a filler and as a medicinal adsorbent to be taken orally. It can be used for various purposes.

そして本発明に係る上記の製造方法によれば、フェノール類とアルデヒド類とセルロースナノファイバーを混合する工程だけでフェノール樹脂の球状粒子内にセルロースナノファイバーが含有された球状の複合材料を得ることができるものであり、そしてこの球状複合材料を焼成して炭化及び賦活することによって、フェノール樹脂の炭素化物に形成される細孔とセルロースナノファイバーの炭素化物に形成される細孔とが分布した微細構造の球状複合炭素材料を得ることができると共に、さらにフェノール樹脂よりも低温で熱分解し易く、炭素化収率が低いセルロースナノファイバーが焼成の際に消失した箇所においてフェノール樹脂の炭素化物の表面にマクロな細孔が形成され、比表面積が高い球状複合炭素材料を得ることができるものである。 According to the above-mentioned production method according to the present invention, it is possible to obtain a spherical composite material containing cellulose nanofibers in spherical particles of phenol resin only by the step of mixing phenols, aldehydes and cellulose nanofibers. It is possible, and by calcining and activating this spherical composite material, the pores formed in the carbonized product of the phenolic resin and the pores formed in the carbonized product of the cellulose nanofibers are distributed. A spherical composite carbon material having a structure can be obtained, and the surface of the carbonized product of the phenolic resin is formed at the place where the cellulose nanofibers, which are more easily thermally decomposed at a lower temperature than the phenolic resin and have a low carbonization yield, disappear during firing. A spherical composite carbon material having a high specific surface area can be obtained by forming macroscopic pores.

また本発明は、上記のように複合炭素材料を製造するにあたって、KOHを賦活剤として用いて賦活の焼成処理を行なうようにしたことを特徴とするものである。 Further, the present invention is characterized in that, in producing the composite carbon material as described above, KOH is used as an activator to perform the activation firing treatment.

賦活剤としてKOHを混合した状態で焼成を行なうことによって、フェノール樹脂やセルロースナノファイバーの炭素化物に形成される細孔をミクロ化して、細孔構造を発達させることができるものであり、比表面積がより高い複合炭素材料を得ることができるものである。しかも賦活剤としてKOHを用いると、炭化と賦活を同時に進行させて一段階で焼成処理することが可能になり、省工程、省エネルギーで複合炭素材料を得ることができるものである。 By firing with KOH mixed as an activator, the pores formed in the carbonized product of phenol resin or cellulose nanofibers can be micronized to develop the pore structure, and the specific surface area can be developed. Is the one that can obtain a higher composite carbon material. Moreover, when KOH is used as the activator, carbonization and activation can be promoted at the same time for firing treatment in one step, and a composite carbon material can be obtained in a process-saving and energy-saving manner.

本発明によって製造される複合炭素材料は、フェノール樹脂の炭素化物やセルロースナノファイバーの炭素化物に形成されたメソ孔やミクロ孔に相当する細孔が分布する微細構造を有するものであり、フェノール樹脂単独の炭素化物よりも高比表面積となった複合炭素材料を得ることができ、ガス吸着能などの吸着能力が一層向上した複合炭素材料を得ることができるものである。しかも複合炭素材料は球状の粒子であるので、流動性に優れるなど取り扱いの利便性が高いと共に、フィラーとしての用途や、服用する医薬用吸着剤の用途など、多様な用途に応用することが可能になるものである。 The composite carbon material produced by the present invention has a microstructure in which pores corresponding to mesopores and micropores formed in a carbonized product of a phenol resin or a carbonized product of cellulose nanofibers are distributed, and is phenol. It is possible to obtain a composite carbon material having a higher specific surface area than a carbonized product of a resin alone, and to obtain a composite carbon material having further improved adsorption capacity such as gas adsorption capacity. Moreover, since the composite carbon material is spherical particles, it is highly convenient to handle due to its excellent fluidity, and can be applied to various applications such as as a filler and as a medicinal adsorbent to be taken. Is what becomes.

また本発明に係る球状複合炭素材料の製造方法によれば、フェノール類とアルデヒド類とセルロースナノファイバーを混合する工程だけでフェノール樹脂の球状粒子内にセルロースナノファイバーが含有された球状の複合材料を得ることができ、そしてこの球状複合材料を焼成して炭化及び賦活することによって、フェノール樹脂の炭素化物に形成される細孔とセルロースナノファイバーの炭素化物に形成される細孔とが分布した微細構造の球状複合炭素材料を得ることができるものである。しかもセルロースナノファイバーが焼成の際に消失した箇所においてフェノール樹脂の炭素化物の表面にマクロな細孔が形成されるので、比表面積が高い球状複合炭素材料を得ることができるものである。 Further, according to the method for producing a spherical composite carbon material according to the present invention, a spherical composite material containing cellulose nanofibers in spherical particles of a phenol resin can be obtained only by the step of mixing phenols, aldehydes and cellulose nanofibers. It can be obtained, and by calcining and activating this spherical composite material, the pores formed in the carbonized product of the phenolic resin and the pores formed in the carbonized product of the cellulose nanofibers are distributed. A spherical composite carbon material having a structure can be obtained. Moreover, since macropores are formed on the surface of the carbonized product of the phenol resin at the portion where the cellulose nanofibers disappear during firing, a spherical composite carbon material having a high specific surface area can be obtained.

またKOHを賦活剤として用いて賦活処理を行なうことによって、フェノール樹脂やセルロースナノファイバーの炭素化物に形成される細孔をミクロ化して、細孔構造を発達させることができ、比表面積がより高い球状複合炭素材料を得ることができるものである。 Further, by performing the activation treatment using KOH as an activator, the pores formed in the carbonized product of the phenol resin or the cellulose nanofiber can be micronized to develop the pore structure, and the specific surface area is higher. A spherical composite carbon material can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

本発明に係る球状複合炭素材料の炭素前駆体はフェノール樹脂とセルロースナノファイバーを主成分とするものである。 The carbon precursor of the spherical composite carbon material according to the present invention is mainly composed of a phenol resin and cellulose nanofibers.

フェノール樹脂はフェノール類とアルデヒド類を反応触媒の存在下で反応させることによって得られる。フェノール類はフェノール及びフェノールの誘導体を意味するものであり、例えばフェノールの他にm-クレゾール、レゾルシノール、3,5-キシレノールなどの3官能性のもの、ビスフェノールA、ジヒドロキシジフェニルメタンなどの4官能性のもの、o-クレゾール、p-クレゾール、p-ter-ブチルフェノール、p-フェニルフェノール、p-クミルフェノール、p-ノニルフェノール、2,4又は2,6-キシレノールなどの2官能性のo-又はp-置換のフェノール類を挙げることができ、さらに塩素又は臭素で置換されたハロゲン化フェノールなども用いることができる。勿論、これらから一種を選択して用いる他、複数種のものを混合して用いることもできる。 Phenol resins are obtained by reacting phenols and aldehydes in the presence of a reaction catalyst. Phenols mean phenol and derivatives of phenol, for example, in addition to phenol, trifunctional ones such as m-cresol, resorcinol, 3,5-xylenol, and tetrafunctional ones such as bisphenol A and dihydroxydiphenylmethane. Bifunctional o- or p, such as, o-cresol, p-cresol, p-ter-butylphenol, p-phenylphenol, p-cumylphenol, p-nonylphenol, 2,4 or 2,6-xylenol. -Substituted phenols can be mentioned, and halogenated phenols substituted with chlorine or bromine can also be used. Of course, in addition to selecting and using one of these, a plurality of types can be mixed and used.

またアルデヒド類としては、ホルムアルデヒドの水溶液の形態であるホルマリンの他、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、トリオキサン、テトラオキサンのような形態のものも用いることもでき、その他、ホルムアルデヒドの一部を2-フルアルデヒドやフルフリルアルコールに置き換えて使用することも可能である。 As the aldehydes, in addition to formalin in the form of an aqueous solution of formaldehyde, those in the form of paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, trioxane, tetraoxane can also be used, and a part of formaldehyde is 2-flualdehyde. It is also possible to replace it with or full frill alcohol.

さらに反応触媒としては、フェノール類とアルデヒド類を反応させ、ベンゼン核とベンゼン核の間に=NCH-結合を生成するような塩基性物質、例えばヘキサメチレンテトラミン、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン等の第1級や第2級のアミン類などを用いることができる。またナトリウム、カリウム、リチウムなどアルカリ金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、あるいはカルシウム、マグネシウム、バリウムなどアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、あるいは第3級アミン化合物などを挙げることもできる。これらの具体例を挙げると、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、1,8-ジアザビシクロ〔5,4,0〕ウンデセン-7などがある。 Further, as a reaction catalyst, a basic substance such as hexamethylenetetramine, ammonia, methylamine, dimethylamine, which reacts phenols with aldehydes to form a = NCH 2 -bond between benzene nuclei and benzene nuclei, is used. Primary and secondary amines such as ethylenediamine and monoethanolamine can be used. Also, alkali metal oxides such as sodium, potassium and lithium, hydroxides and carbonates, or alkaline earth metal oxides such as calcium, magnesium and barium, hydroxides, carbonates, and tertiary amine compounds can be used. You can also list it. Specific examples of these include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, calcium carbonate, magnesium oxide, calcium oxide, trimethylamine, triethylamine, and triethanol. There are amines, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7 and the like.

本発明において使用するセルロースナノファイバー(CNF)は、径4~100nm、長さ5~100μmの、高アスペクト比で超極細の植物繊維であり、セルロース繊維を機械的解繊等の処理を施してナノサイズまでほぐすことによって得られる。セルロースナノファイバーは大きな比表面積を有するものであり、低温で熱分解して多孔質化し易いという特長を有する。また植物由来の再生可能な材料であり、持続型資源であって、環境負荷が小さいということがいえる。 The cellulose nanofiber (CNF) used in the present invention is an ultrafine plant fiber having a diameter of 4 to 100 nm and a length of 5 to 100 μm and having a high aspect ratio, and the cellulose fiber is treated by mechanical defibration or the like. Obtained by loosening to nano size. Cellulose nanofibers have a large specific surface area and have a feature that they are easily pyrolyzed at a low temperature to become porous. In addition, it can be said that it is a renewable material derived from plants, a sustainable resource, and has a small environmental load.

そして、上記のフェノール類と、アルデヒド類と、反応触媒とを反応釜などの反応容器にとり、フェノール類とアルデヒド類とを付加縮合反応させるものであるが、このとき本発明ではさらにセルロースナノファイバーと分散剤を反応容器に投入し、また必要に応じてカップリング剤などの添加剤を反応容器に投入し、これらの存在下でフェノール類とアルデヒド類との反応を行なわせるものである。ここで、フェノール類に対するアルデヒド類の配合量は特に制限されるものではないが、フェノール類1モルに対してアルデヒド類1.0~3.0モルの範囲が好ましい。また反応触媒の配合量は、反応触媒の種類によって大きく異なるが、フェノール類に対して0.05~10質量%の範囲に設定するのが好ましい。 Then, the above-mentioned phenols, aldehydes, and a reaction catalyst are placed in a reaction vessel such as a reaction vessel, and the phenols and the aldehydes are subjected to a condensation condensation reaction. The dispersant is put into the reaction vessel, and if necessary, an additive such as a coupling agent is put into the reaction vessel, and the reaction between the phenols and the aldehydes is carried out in the presence of these. Here, the blending amount of the aldehydes with respect to the phenols is not particularly limited, but the range of 1.0 to 3.0 mol of the aldehydes is preferable with respect to 1 mol of the phenols. The blending amount of the reaction catalyst varies greatly depending on the type of the reaction catalyst, but is preferably set in the range of 0.05 to 10% by mass with respect to the phenols.

本発明において使用される上記の分散剤は、一種の乳化剤としても作用するものであり、例えばアラビアゴム、ポリビニルアルコール、ニカワ、グアーゴム、ガッテガム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、可溶化でんぷん、寒天、アルギン酸ソーダなどを挙げることができ、これらのうちから一種単独で、あるいは複数種を併用して使用することができる。これらの中でも、アラビアゴムやポリビニルアルコールを好ましく用いることができる。分散剤の添加量は、分散剤が有する乳化効果によって大きく異なり、特に限定されるものではないが、フェノール類に対して0.1~10.0質量%の範囲に設定するのが好ましく、特に0.5~7.0質量%の範囲がより好ましい。 The above dispersant used in the present invention also acts as a kind of emulsifier, for example, arabic rubber, polyvinyl alcohol, glue, guar rubber, gutte gum, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, solubilized starch, agar, sodium alginate. And so on, and one of these can be used alone or in combination of two or more. Among these, gum arabic and polyvinyl alcohol can be preferably used. The amount of the dispersant added varies greatly depending on the emulsifying effect of the dispersant and is not particularly limited, but is preferably set in the range of 0.1 to 10.0% by mass with respect to the phenols. The range of 0.5 to 7.0% by mass is more preferable.

そして上記の反応は反応系を攪拌するに足る量の水など液中で、攪拌しつつ行なわれるものであり、反応の当初ではセルロースナノファイバーは液面に浮いているものもあるが、フェノール類とアルデヒド類の付加縮合反応の進行とともに濡れ性の高いフェノール類と接触することで液中に取り込まれる。さらに付加縮合反応が進むと、セルロースナノファイバーを抱き込みながらフェノール類とアルデヒド類の縮合反応物が系中の水分と分離し始める。フェノール類とアルデヒド類が縮合反応して生成されるフェノール樹脂は乳化剤の作用で凝集して球状になり、セルロースナノファイバーが内部に混入されたフェノール樹脂の球状粒子を反応系の液中に分散された状態で得ることができる。セルロースナノファイバーは機械的にフェノール樹脂と混合されるのではなく、セルロースナノファイバーを抱き込みながらフェノール類とアルデヒド類が縮合反応して、セルロースナノファイバーを内部に取り込んだフェノール樹脂の球状粒子が調製されるものであり、セルロースナノファイバーが絡み合ったりするようなことが少なく、セルロースナノファイバーを均一に分散した状態で混入させたフェノール樹脂の球状粒子を得ることができるものである。さらに所望する程度に反応を進めて冷却した後に攪拌を停止すると、球状粒子は沈殿して水と分離される。この球状粒子は微小な含水粒状物となっており、濾過することによって水から容易に分離することができるものであり、これを乾燥することによって、自由流動性のある球状粒子として、フェノール樹脂の球状粒子内にセルロースナノファイバーが均一に含有された球状複合材料を得ることができるものである。 The above reaction is carried out while stirring in a liquid such as water in an amount sufficient to stir the reaction system. At the beginning of the reaction, the cellulose nanofibers may be floating on the liquid surface, but phenols and the like. As the condensation reaction between the aldehydes and the aldehydes progresses, they come into contact with the highly wet phenols and are incorporated into the liquid. As the addition condensation reaction proceeds further, the condensation reaction product of phenols and aldehydes begins to separate from the water in the system while embracing the cellulose nanofibers. The phenol resin produced by the condensation reaction of phenols and aldehydes aggregates to form a sphere due to the action of the emulsifier, and the spherical particles of the phenol resin mixed with cellulose nanofibers are dispersed in the liquid of the reaction system. It can be obtained in a state of being. Cellulose nanofibers are not mechanically mixed with phenol resin, but phenols and aldehydes undergo a condensation reaction while embracing the cellulose nanofibers to prepare spherical particles of the phenol resin that incorporate the cellulose nanofibers inside. It is possible to obtain spherical particles of a phenol resin in which cellulose nanofibers are less likely to be entangled with each other and the cellulose nanofibers are mixed in a uniformly dispersed state. When the reaction is further promoted to a desired degree and the stirring is stopped after cooling, the spherical particles are precipitated and separated from water. These spherical particles are fine water-containing particles and can be easily separated from water by filtration. By drying the spherical particles, the phenol resin can be used as free-flowing spherical particles. It is possible to obtain a spherical composite material in which cellulose nanofibers are uniformly contained in spherical particles.

上記のようにして得られるフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料は、セルロースナノファイバーが混入されたフェノール樹脂によって形成されているので、各球状複合材料においてセルロースナノファイバーとフェノール樹脂の割合が同一である。従ってセルロースナノファイバーとフェノール樹脂とが均一に含有された球状複合材料を得ることができるものである。ここで、セルロースナノファイバーはフェノール樹脂と機械的に混合するものではないので、セルロースナノファイバーの配合量を任意に設定することができるが、フェノール樹脂100質量部に対して10~100質量部の範囲になるようにセルロースナノファイバーの配合量を設定するのが好ましい。 Since the spherical composite material of the phenol resin and the cellulose nanofibers obtained as described above is formed of the phenol resin mixed with the cellulose nanofibers, the ratio of the cellulose nanofibers and the phenol resin is the same in each spherical composite material. Is. Therefore, it is possible to obtain a spherical composite material in which cellulose nanofibers and phenol resin are uniformly contained. Here, since the cellulose nanofibers are not mechanically mixed with the phenol resin, the blending amount of the cellulose nanofibers can be arbitrarily set, but 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phenol resin. It is preferable to set the blending amount of the cellulose nanofibers so as to be within the range.

上記のようにしてフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料を調製するにあたって、フェノール類とアルデヒド類との付加縮合反応を、生成されるフェノール樹脂が不溶不融性になるまで持続した後に、停止させることによって、フェノール樹脂が完全硬化した状態の球状複合材料の粒子を得ることができるものである。あるいは、フェノール類とアルデヒド類との付加縮合反応を、生成されるフェノール樹脂が熱硬化性を有する状態で停止させて、未硬化のフェノール樹脂とセルロースナノファイバーからなる球状複合材料を調製するようにした場合には、この後に、加熱してフェノール樹脂を不溶不融性になるまで硬化させることによって、フェノール樹脂が完全硬化した状態の球状複合材料の粒子を得ることができるものである。球状複合材料の粒径は、用途に応じて任意に設定されるものであり、特に限定されるものではないが、0.001~0.1mm程度が一般的である。 In preparing the spherical composite material of the phenol resin and the cellulose nanofibers as described above, the addition condensation reaction between the phenols and the aldehydes was continued until the produced phenol resin became insoluble and infusible, and then stopped. By allowing the phenol resin to be completely cured, particles of a spherical composite material can be obtained. Alternatively, the addition condensation reaction between phenols and aldehydes is stopped in a state where the produced phenol resin has thermocurability, so that a spherical composite material composed of uncured phenol resin and cellulose nanofibers is prepared. If this is the case, then heating is performed to cure the phenol resin until it becomes insoluble and infusible, whereby particles of the spherical composite material in a completely cured state of the phenol resin can be obtained. The particle size of the spherical composite material is arbitrarily set according to the intended use, and is not particularly limited, but is generally about 0.001 to 0.1 mm.

また上記のようにフェノール類とアルデヒド類とを、セルロースナノファイバー及び分散剤と混合しつつ、反応触媒の存在下で付加縮合反応させることによって、フェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料を製造するにあたって、セルロースナノファイバーを付加縮合反応の開始時から反応系に投入して、反応を行なわせるようにすることができる。また、フェノール類とアルデヒド類の付加縮合反応を開始させる時点ではセルロースナノファイバーを反応系に添加しておかないで、付加縮合反応の途中でセルロースナノファイバーを反応系に投入するようにしてもよい。さらに、フェノール類とアルデヒド類の付加縮合反応の開始から終了までの間に、複数回に分けてセルロースナノファイバーを反応系に投入するようにすることもできる。 Further, as described above, a spherical composite material of phenol resin and cellulose nanofibers is produced by subjecting phenols and aldehydes to a condensation condensation reaction in the presence of a reaction catalyst while mixing them with cellulose nanofibers and a dispersant. In order to carry out the reaction, the cellulose nanofibers can be put into the reaction system from the start of the addition condensation reaction. Further, the cellulose nanofibers may not be added to the reaction system at the time of starting the addition-condensation reaction of phenols and aldehydes, and the cellulose nanofibers may be added to the reaction system during the addition-condensation reaction. .. Further, it is also possible to charge the cellulose nanofibers into the reaction system in a plurality of times from the start to the end of the addition condensation reaction of phenols and aldehydes.

上記のフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料を炭素前駆体とし、酸素を遮断した雰囲気で加熱して焼成して、フェノール樹脂とセルロースナノファイバーを炭化させ、さらに賦活させることによって、本発明に係る球状複合炭素材料を得ることができるものである。ここで、炭化させる焼成処理を行なった後に、この炭素化物を賦活させる焼成処理をする、という二段階の焼成処理で球状複合炭素材料を得るようにしてもよく、あるいは一段階の焼成処理で炭化と賦活を同時に進行させて球状複合炭素材料を得るようにしてもよい。 The present invention is made by using the above-mentioned spherical composite material of phenol resin and cellulose nanofiber as a carbon precursor, heating and firing in an atmosphere where oxygen is blocked to carbonize the phenol resin and cellulose nanofiber, and further activating them. Such a spherical composite carbon material can be obtained. Here, a spherical composite carbon material may be obtained by a two-step calcination treatment in which a calcination treatment for carbonization is performed and then a calcination treatment for activating the carbonized product is performed, or carbonization is performed by a one-step calcination treatment. And activation may proceed at the same time to obtain a spherical composite carbon material.

賦活は水蒸気や二酸化炭素などの賦活ガスを用いたガス賦活法で行なうことも可能であるが、本発明では賦活剤として水酸化カリウム(KOH)を用いた薬品賦活法で行なうのが好ましい。賦活剤としてKOHを用いて炭素前駆体を焼成する場合、炭化と賦活を同時に進行させて一段階で処理することが可能になるものである。そしてこのように賦活剤としてKOHを用いることによって、細孔のメソ孔を発達させて比表面積をより増加させた複合炭素材料を得ることができるものである。 The activation can be carried out by a gas activation method using an activation gas such as steam or carbon dioxide, but in the present invention, it is preferably carried out by a chemical activation method using potassium hydroxide (KOH) as an activator. When the carbon precursor is calcined using KOH as an activator, carbonization and activation can proceed at the same time to treat the carbon precursor in one step. Then, by using KOH as the activator in this way, it is possible to obtain a composite carbon material in which the mesopores of the pores are developed and the specific surface area is further increased.

賦活剤としてKOHを用いる場合、一段階の焼成処理で炭化と賦活をおこなって球状複合炭素材料を得るときには、焼成処理を行なう前にフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料にKOHを混合する必要がある。このときは、上記のようにフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料を調製した後、この球状複合材料にKOHを混合させることができる。あるいは、上記のようにフェノール類とアルデヒド類を縮合反応させる際に、反応系にKOHの粉末を添加することによって、フェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料にKOHを混合させることができる。また、フェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料を焼成処理して炭化した後、球状複合材料の炭素可物にKOHを混合してさらに焼成処理を行なって賦活し、本発明に係る球状複合炭素材料を得るようにしてもよい。 When KOH is used as an activator, when carbonizing and activating in a one-step firing treatment to obtain a spherical composite carbon material, it is necessary to mix KOH with the spherical composite material of phenol resin and cellulose nanofibers before the firing treatment. There is. At this time, after preparing a spherical composite material of phenol resin and cellulose nanofibers as described above, KOH can be mixed with the spherical composite material. Alternatively, by adding KOH powder to the reaction system when the phenols and aldehydes are condensed and reacted as described above, KOH can be mixed with the spherical composite material of the phenol resin and the cellulose nanofibers. Further, after the spherical composite material of the phenol resin and the cellulose nanofibers is calcined and carbonized, KOH is mixed with the carbon material of the spherical composite material and further calcined to activate the spherical composite carbon according to the present invention. You may try to get the material.

賦活剤として用いるKOHの添加量は、特に限定されるものではないが、フェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料中のフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの合計100質量部(固形分)に対して50~600質量部の範囲になるように設定するが好ましく、100~400質量部の範囲がより好ましい。 The amount of KOH added as an activator is not particularly limited, but is 50 with respect to a total of 100 parts by mass (solid content) of the phenol resin and the cellulose nanofibers in the spherical composite material of the phenol resin and the cellulose nanofibers. It is preferably set to be in the range of up to 600 parts by mass, and more preferably in the range of 100 to 400 parts by mass.

上記のようにフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料からなる炭素前駆体を焼成処理して、炭化すると共に賦活することによって、活性炭として使用できる球状複合炭素材料を得ることができるものである。そしてこの球状複合炭素材料にあって、賦活したフェノール樹脂の炭素化物には主としてメソ孔に相当する比較的大きな細孔が発達すると共に、賦活したセルロースナノファイバーの炭素化物には主としてミクロ孔に相当するより小さな細孔が発達するものである。しかもセルロースナノファイバーはフェノール樹脂よりも低温で熱分解し易いと共に炭素化収率が低いために、セルロースナノファイバーは焼成の際に消失されるものであり、セルロースナノファイバーが消失した箇所においてフェノール樹脂の炭素化物の表面にマクロな細孔が形成される。従って、フェノール樹脂を単独で炭素前駆体として賦活した炭素化物よりも高比表面積の球状複合炭素材料を得ることができるものであり、ガス吸着能などの吸着能力を一層向上させることができるものである。 As described above, a carbon precursor made of a spherical composite material of phenol resin and cellulose nanofibers is calcined and carbonized and activated to obtain a spherical composite carbon material that can be used as activated carbon. In this spherical composite carbon material, relatively large pores mainly corresponding to mesopores are developed in the carbonized product of the activated phenol resin, and the carbonized material of the activated cellulose nanofibers mainly corresponds to the micropores. Smaller pores develop. Moreover, since the cellulose nanofibers are more easily pyrolyzed at a lower temperature than the phenol resin and the carbonization yield is low, the cellulose nanofibers disappear during firing, and the phenol resin is lost at the place where the cellulose nanofibers disappear. Macropores are formed on the surface of the carbonized product. Therefore, it is possible to obtain a spherical composite carbon material having a higher specific surface area than a carbonized product activated by activating phenol resin alone as a carbon precursor, and it is possible to further improve the adsorption capacity such as gas adsorption capacity. be.

従って、この球状複合炭素材料を、乾電池、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池などの二次電池の電極を形成する炭素材料として使用することができるものである。球状複合炭素材料を電極用炭素材料として用いて電極を作製するにあたっては、例えば、球状複合炭素材料をバインダーと共に溶剤等に分散してスラリー状にし、銅箔等の金属箔にこのスラリーを塗布して乾燥し、プレス成形等することによって行なうことができるものである。さらに、この電極を分極性電極として用い、電解液の界面で形成される電気二重層を形成する電気二重層キャパシタを形成することもできる。このように、本発明の球状複合炭素材料を用いて二次電池用電極や、電気二重層キャパシタ分極性電極を作製することによって、充・放電容量が高い二次電池や電気二重層キャパシタを得ることができるものである。 Therefore, this spherical composite carbon material can be used as a carbon material for forming an electrode of a secondary battery such as a dry battery, a lead storage battery, or a lithium ion secondary battery. When manufacturing an electrode using a spherical composite carbon material as a carbon material for an electrode, for example, the spherical composite carbon material is dispersed in a solvent or the like together with a binder to form a slurry, and this slurry is applied to a metal foil such as a copper foil. It can be carried out by drying and press-molding. Further, this electrode can be used as a polarizable electrode to form an electric double layer capacitor that forms an electric double layer formed at the interface of the electrolytic solution. As described above, by manufacturing the electrode for the secondary battery and the electric double layer capacitor polarized electrode using the spherical composite carbon material of the present invention, the secondary battery and the electric double layer capacitor having high charge / discharge capacity can be obtained. It is something that can be done.

この球状複合炭素材料は、その高い吸着作用によって水の浄化などに用いることもでできる。また、消化管内で速やかに有害な吸着対象物質を吸着しないと有害物質が体内に吸収されるので、吸着速度の速い吸着剤が求められているが、球状複合炭素材料は賦活処理によって、単位質量当りの比表面積及び細孔容積を大きくして物理的化学的吸着性能が向上しているのでこれを医薬用の経口吸着炭素剤として使用することができるものである。例えば慢性腎不全治療薬、クローン病など胃腸疾患治療薬、潰瘍性大腸炎や過敏性腸症候群などの治療薬として使用することができる。 This spherical composite carbon material can also be used for water purification or the like due to its high adsorptive action. In addition, if the harmful substance to be adsorbed is not rapidly adsorbed in the digestive tract, the harmful substance is absorbed into the body. Therefore, an adsorbent having a high adsorption rate is required. However, the spherical composite carbon material has a unit mass by activation treatment. Since the specific surface area per contact and the pore volume are increased to improve the physical and chemical adsorption performance, this can be used as a medicinal oral adsorption carbon agent. For example, it can be used as a therapeutic agent for chronic renal failure, a therapeutic agent for gastrointestinal diseases such as Crohn's disease, and a therapeutic agent for ulcerative colitis and irritable bowel syndrome.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples.

(実施例1)
フェノール200g、25%セルロースナノファイバーペースト80g、水道水200gを2Lの4つ口フラスコに仕込み、室温で30分間攪拌した。尚、25%セルロースナノファイバーペースト80gは、セルロースナノファイバー20g、水60gからなるものであり、従ってフェノールとセルロースナノファイバーの質量比率は100:10となる。次にこのフラスコ内に92%パラホルムアルデヒド104g、ヘキサメチレンテトラミン26g、アラビアゴム2g及び水道水1300gを投入し、攪拌を継続しつつ、フラスコ内の温度を100℃まで昇温させ、その後100℃の温度で3時間反応させた。
(Example 1)
200 g of phenol, 80 g of 25% cellulose nanofiber paste, and 200 g of tap water were placed in a 2 L four-necked flask and stirred at room temperature for 30 minutes. The 25% cellulose nanofiber paste 80 g is composed of 20 g of cellulose nanofibers and 60 g of water, so that the mass ratio of phenol to cellulose nanofibers is 100:10. Next, 104 g of 92% paraformaldehyde, 26 g of hexamethylenetetramine, 2 g of Arabic rubber and 1300 g of tap water were put into this flask, and the temperature inside the flask was raised to 100 ° C. while continuing stirring, and then 100 ° C. The reaction was carried out at temperature for 3 hours.

次に、フラスコ内を冷却した後、フラスコの内容物を濾過し、水で洗浄した後に乾燥するすることによって、フェノール樹脂の球状粒子内にセルロースナノファイバーが均一に含有された球状複合材料を得た。この球状複合材料は粒径が0.001~0.1mmの範囲の真球粒子であり、フェノール樹脂は不溶不融状態に硬化したものであった。 Next, after cooling the inside of the flask, the contents of the flask are filtered, washed with water, and then dried to obtain a spherical composite material in which cellulose nanofibers are uniformly contained in the spherical particles of the phenol resin. rice field. This spherical composite material was true spherical particles having a particle size in the range of 0.001 to 0.1 mm, and the phenol resin was cured in an insoluble and infusible state.

上記のようにして得たフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料200gを坩堝の中に入れて蓋をし、さらに坩堝を耐熱容器の中に入れてコークスで隙間を埋めた。そしてこれを加熱炉に入れて、10℃/分の昇温速度で800℃まで昇温させ、800℃の加熱温度で2時間保持する焼成を行なうことによって、炭素化処理及び賦活化処理をした。このようにして得られた球状複合炭素材料の質量は70gであり、焼成後の収率は35質量%であった。 200 g of a spherical composite material of phenol resin and cellulose nanofibers obtained as described above was placed in a crucible to cover it, and the crucible was further placed in a heat-resistant container to fill the gap with coke. Then, this was placed in a heating furnace, heated to 800 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at a heating temperature of 800 ° C. for 2 hours to carry out carbonization treatment and activation treatment. .. The mass of the spherical composite carbon material thus obtained was 70 g, and the yield after firing was 35% by mass.

(比較例1)
フェノール200g、水道水200gを2Lの4つ口フラスコに仕込み、室温で30分間攪拌した。次にこのフラスコ内に92%パラホルムアルデヒド104g、ヘキサメチレンテトラミン26g、アラビアゴム2g及び水道水1300gを投入し、攪拌を継続しつつ、フラスコ内の温度を100℃まで昇温させ、その後100℃の温度で3時間反応させた。
(Comparative Example 1)
200 g of phenol and 200 g of tap water were placed in a 2 L four-necked flask and stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 104 g of 92% paraformaldehyde, 26 g of hexamethylenetetramine, 2 g of Arabic rubber and 1300 g of tap water were put into this flask, and the temperature inside the flask was raised to 100 ° C. while continuing stirring, and then 100 ° C. The reaction was carried out at temperature for 3 hours.

次に、フラスコ内を冷却した後、フラスコの内容物を濾過し、水で洗浄した後に乾燥するすることによって、フェノール樹脂の球状粒子を得た。この球状粒子は粒径が0.001~0.1mmの範囲の真球粒子であり、フェノール樹脂は不溶不融状態に硬化したものであった。そしてこのフェノール樹脂球状粒子200gを用い、実施例1と同様に焼成を行なった後、洗浄して乾燥することによって、球状炭素材料を得た。この球状炭素材料の質量は100gであり、焼成後の収率は50質量%であった。 Next, after cooling the inside of the flask, the contents of the flask were filtered, washed with water, and then dried to obtain spherical particles of phenol resin. The spherical particles were true spherical particles having a particle size in the range of 0.001 to 0.1 mm, and the phenol resin was cured in an insoluble and infusible state. Then, using 200 g of the phenolic resin spherical particles, a spherical carbon material was obtained by firing in the same manner as in Example 1, then washing and drying. The mass of this spherical carbon material was 100 g, and the yield after firing was 50% by mass.

上記のようにして得た実施例1及び比較例1の球状炭素材料について、窒素吸着測定を行い、比表面積、全細孔容積、ミクロ孔容積、メソ孔容積を算出した。ここで、窒素吸着測定は、マイクロトラック・ベル(株)製「Belsorp-MaxII」を用い、-196℃の温度条件下で行った。尚、窒素吸着測定に用いる試料は、測定を行う前に300℃で3時間脱気しながら乾燥させ、試料に付着している水分を完全に除去した。 Nitrogen adsorption measurement was performed on the spherical carbon materials of Example 1 and Comparative Example 1 obtained as described above, and the specific surface area, the total pore volume, the micropore volume, and the mesopore volume were calculated. Here, the nitrogen adsorption measurement was carried out using "Belsorp-Max II" manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd. under a temperature condition of -196 ° C. The sample used for the nitrogen adsorption measurement was dried while degassing at 300 ° C. for 3 hours before the measurement, and the water adhering to the sample was completely removed.

そして比表面積は、窒素吸着測定で得られた窒素吸着等温線からBrunauer-Emmet-Teller(BET)法に基づいて算出した。全細孔容積は、窒素吸着等温線において、相対圧0.99における窒素吸着量から算出した。ミクロ孔容積は、t-plot法に基づいて算出した。メソ孔容積はBarrett-Joyner-Halenda(BJH)法に基づいて算出した。尚、すべての解析は、比表面積と細孔容積の解析ソフトBELMaster(マイクロトラック・ベル(株)の登録商標)を用いて行った。結果を表1に示す。 The specific surface area was calculated from the nitrogen adsorption isotherm obtained by the nitrogen adsorption measurement based on the Brunauer-Emmet-Teller (BET) method. The total pore volume was calculated from the amount of nitrogen adsorbed at a relative pressure of 0.99 on the nitrogen adsorption isotherm. The micropore volume was calculated based on the t-plot method. The mesopore volume was calculated based on the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) method. All analyzes were performed using BELMaster (registered trademark of Microtrac Bell Co., Ltd.), which is an analysis software for specific surface area and pore volume. The results are shown in Table 1.

Figure 0007088537000001
Figure 0007088537000001

表1にみられるように、実施例1の方が比較例1よりも比表面積やミクロ孔容積が増加している。これは、フェノール樹脂中に含まれているセルロースナノファイバーが熱処理によって消失することにより、複合炭素化物の空隙が増加しているためであると考えられる。その結果、フェノール樹脂とセルロースナノファイバーの複合化により、ガス吸着性能の向上が見られるものであった。 As can be seen in Table 1, the specific surface area and the micropore volume of Example 1 are larger than those of Comparative Example 1. It is considered that this is because the cellulose nanofibers contained in the phenol resin disappear by the heat treatment, so that the voids of the composite carbonized product are increased. As a result, the gas adsorption performance was improved by the composite of the phenol resin and the cellulose nanofibers.

(実施例2)
実施例1と同様にして得たフェノール樹脂とセルロースナノファイバーの球状複合材料200gを坩堝の中に入れて蓋をし、さらに坩堝を耐熱容器の中に入れてコークスで隙間を埋めた。そしてこれを加熱炉に入れて、10℃/分の昇温速度で800℃まで昇温させ、800℃の加熱温度で1時間保持する焼成を行なうことによって、炭素化処理をした。
(Example 2)
200 g of a spherical composite material of phenol resin and cellulose nanofibers obtained in the same manner as in Example 1 was placed in a crucible and covered, and the crucible was further placed in a heat-resistant container to fill the gap with coke. Then, this was placed in a heating furnace, heated to 800 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at a heating temperature of 800 ° C. for 1 hour to carry out carbonization treatment.

次に、上記のように炭素化処理をして炭化した球状複合材料にKOHを1:1の質量比で混合した。ここでKOHは水100質量部に対して50質量部を分散した状態で使用し、炭化した球状複合材料にKOHの分散水を混合した後に、120℃で15時間乾燥した。そしてこの炭化した球状複合材料とKOHの混合物を坩堝の中に入れて蓋をし、さらに坩堝を耐熱容器の中に入れてコークスで隙間を埋めた。次にこれを加熱炉に入れて、10℃/分の昇温速度で800℃まで昇温させ、800℃の加熱温度で1時間保持する焼成を行なうことによって、賦活化処理をした。 Next, KOH was mixed with the spherical composite material carbonized by carbonization as described above in a mass ratio of 1: 1. Here, KOH was used in a state where 50 parts by mass was dispersed with respect to 100 parts by mass of water, and after mixing the dispersed water of KOH with the carbonized spherical composite material, it was dried at 120 ° C. for 15 hours. Then, the mixture of the carbonized spherical composite material and KOH was put in a crucible and covered, and the crucible was further put in a heat-resistant container and the gap was filled with coke. Next, this was placed in a heating furnace, heated to 800 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at a heating temperature of 800 ° C. for 1 hour to perform activation treatment.

室温まで冷却した後、得られた炭素化物を取り出して1mol/L濃度のHCL水溶液で中和し、さらに蒸留水で5回洗浄することによって、残存するカリウム混合物を除去した。そして120℃で15時間乾燥することによって、球状複合炭素材料を得た。この球状複合炭素材料の質量は50gであり、焼成後の収率は25質量%であった。 After cooling to room temperature, the obtained carbonized product was taken out, neutralized with an aqueous solution of HCL having a concentration of 1 mol / L, and further washed with distilled water 5 times to remove the residual potassium mixture. Then, it was dried at 120 ° C. for 15 hours to obtain a spherical composite carbon material. The mass of this spherical composite carbon material was 50 g, and the yield after firing was 25% by mass.

(比較例2)
比較例1と同様にして得た、フェノール樹脂の球状粒子200gを用い、実施例2と同様に焼成して炭素化処理した。次いでこの炭素化物にKOHを混合して実施例2と同様に焼成して球状炭素材料を賦活化処理した。この球状炭素材料の質量は75gであり、焼成後の収率は30質量%であった。
(Comparative Example 2)
Using 200 g of spherical particles of phenol resin obtained in the same manner as in Comparative Example 1, firing was carried out in the same manner as in Example 2 for carbonization treatment. Next, KOH was mixed with this carbonized product and calcined in the same manner as in Example 2 to activate the spherical carbon material. The mass of this spherical carbon material was 75 g, and the yield after firing was 30% by mass.

上記のようにして得た実施例2及び比較例2の球状炭素材料について、上記と同様に窒素吸着測定を行い、比表面積、全細孔容積、ミクロ孔容積、メソ孔容積を算出した。結果を表2に示す。 With respect to the spherical carbon materials of Example 2 and Comparative Example 2 obtained as described above, nitrogen adsorption measurement was performed in the same manner as described above, and the specific surface area, the total pore volume, the micropore volume, and the mesopore volume were calculated. The results are shown in Table 2.

Figure 0007088537000002
Figure 0007088537000002

表2にみられるように、実施例2と比較例2とを比較すると、実施例2の方が比表面積やミクロ孔容積が増加している。これは、フェノール樹脂の炭素化物を直接KOHで賦活するよりも、セルロースナノファイバーを添加してKOHで賦活した方が、より多孔質な炭素材料を得ることができ、ガス吸着特性が向上するということを示している。KOHの賦活効果とセルロースナノファイバーの分解が相乗効果をもたらすことにより、高比表面積且つ多孔質炭素の調製が可能であると予想される。 As can be seen in Table 2, when Example 2 and Comparative Example 2 are compared, the specific surface area and the micropore volume are increased in Example 2. This is because a more porous carbon material can be obtained and gas adsorption characteristics are improved by adding cellulose nanofibers and activating with KOH rather than directly activating the carbonized product of the phenol resin with KOH. It is shown that. It is expected that a high specific surface area and porous carbon can be prepared by the synergistic effect of the activation effect of KOH and the decomposition of cellulose nanofibers.

Claims (2)

フェノール類とアルデヒド類とを、セルロースナノファイバー及び分散剤と混合しつつ、反応触媒の存在下で反応させることによって、フェノール樹脂の球状粒子内にセルロースナノファイバーが含有された球状複合材料を調製すると共に、上記反応で生成されるフェノール樹脂が不溶不融状態になるまで反応を継続し、このようにして得た球状複合材料を焼成処理して炭化すると共に賦活することを特徴とする球状複合炭素材料の製造方法。 By reacting phenols and aldehydes with cellulose nanofibers and a dispersant in the presence of a reaction catalyst, a spherical composite material containing cellulose nanofibers in the spherical particles of the phenol resin is prepared . At the same time, the reaction is continued until the phenolic resin produced by the above reaction becomes insoluble and infusible , and the spherical composite material thus obtained is calcined and activated by firing treatment. How to make the material. KOHを賦活剤として用いて賦活の焼成処理を行なうことを特徴とする請求項に記載の球形複合炭素材料の製造方法。 The method for producing a spherical composite carbon material according to claim 1 , wherein the activation firing treatment is performed using KOH as an activator.
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