JPH04325409A - 活性炭 - Google Patents
活性炭Info
- Publication number
- JPH04325409A JPH04325409A JP3123018A JP12301891A JPH04325409A JP H04325409 A JPH04325409 A JP H04325409A JP 3123018 A JP3123018 A JP 3123018A JP 12301891 A JP12301891 A JP 12301891A JP H04325409 A JPH04325409 A JP H04325409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pores
- activated carbon
- average pore
- pore diameter
- carbon material
- 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.)
- Withdrawn
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 11
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 9
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂発泡体から得られる
活性炭に関するものである。
活性炭に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機高分子発泡体を炭化し、賦活化して
得られる発泡体型活性炭は、特開昭４９−７９，９９７
号公報等で知られている。しかしながら、吸着性能のみ
ならず、賦活化処理が容易であり、より大きな吸脱着速
度や比表面積を示すものの開発が要求されている。
得られる発泡体型活性炭は、特開昭４９−７９，９９７
号公報等で知られている。しかしながら、吸着性能のみ
ならず、賦活化処理が容易であり、より大きな吸脱着速
度や比表面積を示すものの開発が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、吸着性能そ
の他活性炭としての性能の優れた活性炭を提供すること
を目的としする。
の他活性炭としての性能の優れた活性炭を提供すること
を目的としする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、フェノ−ル樹
脂発泡体を８００〜１，３００℃で炭化して得られる平
均気孔径が３５〜２１０μｍ、平均気孔径の１／２以下
及び２倍以上の径を持つ気孔がそれぞれ１０％以上であ
り、ほぼ球状の連続気孔を有し、かつ２０μｍ以下の気
孔壁厚みを有する部分が全体の８０％以上である等方性
多孔質炭素材料を賦活化してなる活性炭である。
脂発泡体を８００〜１，３００℃で炭化して得られる平
均気孔径が３５〜２１０μｍ、平均気孔径の１／２以下
及び２倍以上の径を持つ気孔がそれぞれ１０％以上であ
り、ほぼ球状の連続気孔を有し、かつ２０μｍ以下の気
孔壁厚みを有する部分が全体の８０％以上である等方性
多孔質炭素材料を賦活化してなる活性炭である。
【０００５】連続気孔を有する多孔質炭素材料は、ウレ
タン樹脂、フェノ−ル樹脂等の発泡体を炭化することに
より得ることができるが、本発明において使用する多孔
質炭素材料はフェノ−ル樹脂発泡体を炭化して得られる
多孔質炭素材料である。フェノ−ル樹脂は、無機又は有
機のフィラ−を加えて発泡させることも可能であり、フ
ィラ−の種類、添加量によって吸着性能等を制御するこ
とができる。フェノ−ル樹脂発泡体を炭化して得られる
多孔質炭素材料は、連続気孔を有し、かさ密度が０．０
５〜０．２０ｇ／ｃｍ３ 、好ましくは０．０８〜０．
１５ｇ／ｃｍ３ である。そして、この炭化のための加
熱温度は８００〜１，３００℃、好ましくは９００〜１
，２００℃の範囲が適当である。この温度が高すぎると
強度は向上するが、吸着性能が低下する。
タン樹脂、フェノ−ル樹脂等の発泡体を炭化することに
より得ることができるが、本発明において使用する多孔
質炭素材料はフェノ−ル樹脂発泡体を炭化して得られる
多孔質炭素材料である。フェノ−ル樹脂は、無機又は有
機のフィラ−を加えて発泡させることも可能であり、フ
ィラ−の種類、添加量によって吸着性能等を制御するこ
とができる。フェノ−ル樹脂発泡体を炭化して得られる
多孔質炭素材料は、連続気孔を有し、かさ密度が０．０
５〜０．２０ｇ／ｃｍ３ 、好ましくは０．０８〜０．
１５ｇ／ｃｍ３ である。そして、この炭化のための加
熱温度は８００〜１，３００℃、好ましくは９００〜１
，２００℃の範囲が適当である。この温度が高すぎると
強度は向上するが、吸着性能が低下する。
【０００６】ところで、本発明で使用する多孔質炭素材
料は、平均気孔径が３５〜２１０μｍ、平均気孔径の１
／２以下及び２倍以上の径を持つ気孔がそれぞれ１０％
以上であるほぼ球状の連続気孔を有する等方性多孔質炭
素材料である必要がある。このような多孔質炭素材料は
、平均気孔径が５０〜３００μｍ、平均気孔径の１／２
以下及び２倍以上の径を持つ気孔がそれぞれ１０％以上
であるほぼ球状の連続気孔を有するフェノ−ル樹脂発泡
体を炭化することにより得られる。
料は、平均気孔径が３５〜２１０μｍ、平均気孔径の１
／２以下及び２倍以上の径を持つ気孔がそれぞれ１０％
以上であるほぼ球状の連続気孔を有する等方性多孔質炭
素材料である必要がある。このような多孔質炭素材料は
、平均気孔径が５０〜３００μｍ、平均気孔径の１／２
以下及び２倍以上の径を持つ気孔がそれぞれ１０％以上
であるほぼ球状の連続気孔を有するフェノ−ル樹脂発泡
体を炭化することにより得られる。
【０００７】そして、このようなフェノ−ル樹脂発泡体
は、例えばフェノ−ル類とホルマリンを反応させて得ら
れる数平均分子量２００〜３００、２５℃における粘度
１０００〜３０００ｃｐのレゾ−ル樹脂に、低沸点のハ
ロゲン化炭化水素等の発泡剤と硬化用の酸とを加えて発
泡、硬化させることにより得られる。平均気孔径の制御
は発泡剤の種類や量を調整することにより、気孔径の分
布は発泡剤の量を調整したり、界面活性剤の添加量を調
整することにより制御することができる。そして、これ
を上記温度で炭化すると約３０％程度収縮して、平均気
孔径が３５〜２１０程度となるほかは、気孔径の分布等
を殆ど変化しない。平均気孔径が３５〜２１０μｍであ
ると、吸着性能、強度とも良好であり、平均気孔径の１
／２以下及び２倍以上の径を持つ気孔がそれぞれ１０％
以上であると強度が良好であり、ほぼ球状の連続気孔を
有すると等方性を示し、吸着性能が最大となる。なお、
気孔とはフェノ−ル樹脂発泡体の泡が多孔質炭素材料に
そのまま残ったものをいい、気孔壁の厚みは全体の８０
％以上が２０μｍ以下である。
は、例えばフェノ−ル類とホルマリンを反応させて得ら
れる数平均分子量２００〜３００、２５℃における粘度
１０００〜３０００ｃｐのレゾ−ル樹脂に、低沸点のハ
ロゲン化炭化水素等の発泡剤と硬化用の酸とを加えて発
泡、硬化させることにより得られる。平均気孔径の制御
は発泡剤の種類や量を調整することにより、気孔径の分
布は発泡剤の量を調整したり、界面活性剤の添加量を調
整することにより制御することができる。そして、これ
を上記温度で炭化すると約３０％程度収縮して、平均気
孔径が３５〜２１０程度となるほかは、気孔径の分布等
を殆ど変化しない。平均気孔径が３５〜２１０μｍであ
ると、吸着性能、強度とも良好であり、平均気孔径の１
／２以下及び２倍以上の径を持つ気孔がそれぞれ１０％
以上であると強度が良好であり、ほぼ球状の連続気孔を
有すると等方性を示し、吸着性能が最大となる。なお、
気孔とはフェノ−ル樹脂発泡体の泡が多孔質炭素材料に
そのまま残ったものをいい、気孔壁の厚みは全体の８０
％以上が２０μｍ以下である。
【０００８】この多孔質炭素材料は、賦活化処理されて
活性炭となるが、これは公知の方法で行うことができ、
好ましくは約８００〜１，０００℃で、水蒸気雰囲気中
で行って活性炭とする。
活性炭となるが、これは公知の方法で行うことができ、
好ましくは約８００〜１，０００℃で、水蒸気雰囲気中
で行って活性炭とする。
【０００９】
【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００１０】実施例１
フェノ−ル１００重量部、４７％ホルマリン１０１．８
重量部（モル比１．５）及び５０％ＮａＯＨ３．３重量
部を１００℃で１時間反応させた。次いで、中和してｐ
Ｈを７としたのち、減圧脱水して水分２２．４重量％、
２５℃における粘度１，６５０ｃｐのレゾ−ルを得た。 ＧＰＣ法による数平均分子量は２６７であった。
重量部（モル比１．５）及び５０％ＮａＯＨ３．３重量
部を１００℃で１時間反応させた。次いで、中和してｐ
Ｈを７としたのち、減圧脱水して水分２２．４重量％、
２５℃における粘度１，６５０ｃｐのレゾ−ルを得た。 ＧＰＣ法による数平均分子量は２６７であった。
【００１１】このレゾ−ル１００重量部に界面活性剤３
重量部、フロン系発泡剤６重量部、スルフォン酸系硬化
剤１５重量部を混合したのち、上部が開放した型枠に流
し込み、６０℃で４５分間保持して、発泡、硬化させた
。得られたフェノ−ル樹脂発泡体（かさ密度０．０８９
）を切断し、切断面の気孔を拡大写真にとって測定した
ところ、気孔はほぼ球状で、かつ連続的であり、気孔径
の分布は下記の通りであった。
重量部、フロン系発泡剤６重量部、スルフォン酸系硬化
剤１５重量部を混合したのち、上部が開放した型枠に流
し込み、６０℃で４５分間保持して、発泡、硬化させた
。得られたフェノ−ル樹脂発泡体（かさ密度０．０８９
）を切断し、切断面の気孔を拡大写真にとって測定した
ところ、気孔はほぼ球状で、かつ連続的であり、気孔径
の分布は下記の通りであった。
【００１２】〔気孔径の分布〕
０〜 ５０μｍ：２０％
５０〜１００μｍ：４１％
１００〜１５０μｍ：２５％
１５０〜２００μｍ： ５％
２００〜２５０μｍ： ４％
２５０〜３００μｍ： ５％
【００１３】次いで、この発泡体を電気炉に入れ、窒素
ガス雰囲気下に１，０００℃まで昇温して完全に炭化し
た。各方向の長さとも約２０％収縮したが、得られた多
孔質炭素材料（かさ密度０．０８９）には割れが認めら
れなかった。この多孔質炭素材料は、顕微鏡観察によれ
ば、非常に多孔質で気孔壁の９０％以上の厚みが２０μ
ｍ以下と薄く、しかも連続気孔が多く存在する。これは
賦活化処理が容易であることを示すだけでなく、吸脱着
速度が速いことを示唆する。更に、この多孔質炭素材料
を６〜１０ｍｍ角に切断し、９００℃で水蒸気により賦
活化処理して活性炭とした。なお、賦活化処理後の形状
は変形することなく元の形状を維持していることが確認
された。活性炭としての性能試験結果を表１に示す。
ガス雰囲気下に１，０００℃まで昇温して完全に炭化し
た。各方向の長さとも約２０％収縮したが、得られた多
孔質炭素材料（かさ密度０．０８９）には割れが認めら
れなかった。この多孔質炭素材料は、顕微鏡観察によれ
ば、非常に多孔質で気孔壁の９０％以上の厚みが２０μ
ｍ以下と薄く、しかも連続気孔が多く存在する。これは
賦活化処理が容易であることを示すだけでなく、吸脱着
速度が速いことを示唆する。更に、この多孔質炭素材料
を６〜１０ｍｍ角に切断し、９００℃で水蒸気により賦
活化処理して活性炭とした。なお、賦活化処理後の形状
は変形することなく元の形状を維持していることが確認
された。活性炭としての性能試験結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】上記の結果から、本発明の活性炭は比表面
積を極めて大きくすることができ、吸着性能も優れるこ
とが分かる。
積を極めて大きくすることができ、吸着性能も優れるこ
とが分かる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の活性炭は、吸着性能に優れてい
るので、水処理用等多くの用途に使用できる。
るので、水処理用等多くの用途に使用できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 フェノ−ル樹脂発泡体を８００〜１，
３００℃で炭化して得られる平均気孔径が３５〜２１０
μｍ、平均気孔径の１／２以下及び２倍以上の径を持つ
気孔がそれぞれ１０％以上であり、ほぼ球状の連続気孔
を有し、かつ２０μｍ以下の気孔壁厚みを有する部分が
全体の８０％以上である等方性多孔質炭素材料を賦活化
してなることを特徴とする活性炭。 - 【請求項２】 フェノ−ル樹脂発泡体が無機又は有機
フィラ−を含有するものである請求項１記載の活性炭
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123018A JPH04325409A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 活性炭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123018A JPH04325409A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 活性炭 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325409A true JPH04325409A (ja) | 1992-11-13 |
Family
ID=14850192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3123018A Withdrawn JPH04325409A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 活性炭 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04325409A (ja) |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3123018A patent/JPH04325409A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jia et al. | Strong and machinable carbon aerogel monoliths with low thermal conductivity prepared via ambient pressure drying | |
| US7005181B2 (en) | Organic, open cell foam materials, their carbonized derivatives, and methods for producing same | |
| US3342555A (en) | Process for the preparation of light weight porous carbon | |
| KR101097595B1 (ko) | 고강도의 일체형 탄소 발포체 | |
| US4966919A (en) | Composite foams | |
| US5476878A (en) | Organic aerogels from the sol-gel polymerization of phenolic-furfural mixtures | |
| US5037859A (en) | Composite foams | |
| US5744510A (en) | Organic carbon aerogels from the sol-gel polymerization of phenolic-furfural mixtures | |
| CN109485910B (zh) | 柔性高阻燃性生物基气凝胶材料及其制备方法 | |
| Li et al. | In-situ cooling of adsorbed water to control cellular structure of polypropylene composite foam during CO2 batch foaming process | |
| KR20100017553A (ko) | 보충물질을 함유한 탄소 발포체 | |
| JP2003509330A (ja) | ピッチ系発泡体の注型方法 | |
| JP2005520881A (ja) | 炭化水素系ポリマー又はコポリマーに基づくエーロゲル、およびその調製方法 | |
| JP2013159515A (ja) | メソポーラスカーボンゲルとその製造方法 | |
| JPH04325409A (ja) | 活性炭 | |
| CA2441005C (en) | Organic, open cell hydroxylated aromatic foam material containing a hydrogen bonding agent | |
| JPS605011A (ja) | 高強度炭素多孔体の製造法 | |
| CN111138707B (zh) | 一种具有珊瑚礁状结构的聚碳酸酯微孔泡沫及其制备方法和应用 | |
| Zhuang et al. | Preparation and characterization of colloidal carbon sphere/rigid polyurethane foam composites | |
| WO2001077214A2 (en) | Organic, low density microcellular materials | |
| WO1991009817A1 (en) | Process for producing porous carbonaceous material | |
| CN117903487B (zh) | Sf6-环氧树脂微孔泡沫绝缘材料及其制备方法 | |
| AU2002213437B2 (en) | Organic, open cell foam materials | |
| AU2008201224B2 (en) | Organic, Open Cell Foam Materials | |
| Hong et al. | Fabrication of microcellular SiCN ceramics from templated polyvinylsilazane with expandable microspheres |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |