JPH09225299A - 活性炭 - Google Patents

活性炭

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JPH09225299A
JPH09225299A JP8041674A JP4167496A JPH09225299A JP H09225299 A JPH09225299 A JP H09225299A JP 8041674 A JP8041674 A JP 8041674A JP 4167496 A JP4167496 A JP 4167496A JP H09225299 A JPH09225299 A JP H09225299A
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film
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Koetsu Hibino
光悦 日比野
Kyoichi Tange
恭一 丹下
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性の高い活性炭を提供する。 【解決手段】 活性炭の表面を耐熱性かつ耐酸化性の薄
膜で被覆する。この薄膜を形成する材料としては、無機
材料、例えばセラミックスもしくは金属、又は有機材
料、例えば有機イオン交換樹脂、シリコーン樹脂もしく
はフッ素系樹脂を使用することができる。またこの薄膜
中に次亜ハロゲン酸分解能を有する酸化物、例えばマン
ガン、鉄もしくはタングステンの酸化物を混入させるこ
とが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は活性炭に関する。よ
り詳細には、本発明は、水分解用触媒として有効な耐久
性の高い活性炭に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大気中の微量ガス、特に二酸化炭
素による地球の温暖化が環境問題として注目されてい
る。すなわち、大気中の二酸化炭素の濃度の増加によっ
て地表から放出される赤外線が吸収され、地表へ戻る赤
外線の量が増加し、その結果、地表の温度が高まる。現
在エネルギー源として最も多く用いられている化石燃料
は燃焼することにより必然的に二酸化炭素を発生する。
そこで二酸化炭素の発生を抑制するためのクリーンな代
替エネルギーが各種提案されている。中でも水素エネル
ギーは本質的に炭素を含まないため二酸化炭素を発生す
ることなく、またエネルギー変換後水に戻り、再生可能
なクリーンエネルギーとして注目されている。
【0003】現在、水素はその99%が化石燃料を原材料
として製造されている。例えば、ナフサからの水蒸気改
質法及び石炭の水性ガス化反応により製造されている。
しかしながら、これらの方法は化石燃料を原材料として
いるため二酸化炭素が発生し、また必要電力が大きく、
さらに化石燃料の枯渇の問題がある。このような化石燃
料を用いず、水を電気化学的に分解することによる水素
の製造方法が工業的に確立しつつある。しかしながら、
この方法も必要電力が大きく、コスト等の点において問
題があり、電力消費の低減が課題となっている。
【0004】このような問題を解決するため、水を化学
的に多段階で分解する方法が各種提案されている。すな
わち、下式 H2 O + X2 → HX + HXO (1) (X:ハロゲン)で表されるように、触媒として活性炭
を用いて水とハロゲンとを反応させハロゲン化水素を形
成し、次いでこの得られたハロゲン化水素を電気分解し
て水素を形成する方法が提案されている。この方法によ
れば、水を直接電気分解するよりもはるかに低い電圧で
水素が得られ、必要な電気エネルギーを低減できるとい
う利点がある。
【0005】上記反応式(1) において生成する次亜ハロ
ゲン酸HXOは強力な酸化剤であり、下式に示すように
活性炭を酸化してしまう。 2HXO + C → 2HX + CO2 (2) また、上記式(1) において生成するHXOは下式(3) に
示すように酸素を分離するが、活性炭にこの酸素が吸着
し、フリーラジカル化して活性炭と反応し、活性炭が酸
化されてしまう。 2HXO → 2HX + O2 (3) C + O2 → CO2
【0006】このように、上記の反応では触媒としての
活性炭の劣化が避けられず、反応効率が低下するという
問題がある。このような活性炭の劣化を防止するため、
活性炭に保護コーティングを施すことが考えられる。例
えば、特開平4−285006号公報では、活性炭の表面をポ
リエチレンまたはポリプロピレン薄膜でコートすること
を開示している。このようなポリエチレンまたはポリプ
ロピレン薄膜で活性炭をコートしても活性炭の機能であ
る吸着性は低下しない旨開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように式(1) において発生する次亜ハロゲン酸は強力な
酸化剤であり、ポリエチレンまたはポリプロピレン薄膜
は腐食されてしまう。また、上記の反応は140 ℃以上の
高温で行うことが好ましいが、ポリエチレンまたはポリ
プロピレンはこの温度に耐えるほど耐熱性が十分ではな
い。従って、上記の反応にはポリエチレンまたはポリプ
ロピレン薄膜でコートした活性炭を使用することができ
ないという問題がある。
【0008】本発明は、これらの問題を解消し、上記反
応に触媒活性を低下させずに使用できる耐久性の高い活
性炭を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに1番目の発明によれば、活性炭の表面が耐熱性かつ
耐酸化性の薄膜で被覆されている。また、2番目の発明
では上記問題点を解決するために1番目の発明におい
て、前記の耐熱性かつ耐酸化性の薄膜が無機材料から形
成されている。
【0010】また、3番目の発明では上記問題点を解決
するために1番目の発明において、前記の耐熱性かつ耐
酸化性の薄膜が有機材料から形成されている。また、4
番目の発明では上記問題点を解決するために2番目の発
明において、前記の無機材料がセラミックス又は金属
(合金を含む)である。
【0011】また、5番目の発明では上記問題点を解決
するために3番目の発明において、前記の有機材料が有
機イオン交換樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素系樹脂の
うち1種もしくは2種以上である。また、6番目の発明
では上記問題点を解決するために1番目の発明におい
て、前記の薄膜中に次亜ハロゲン酸分解能を有する酸化
物を含有している。
【0012】また、7番目の発明では上記問題点を解決
するために6番目の発明において、前記の次亜ハロゲン
酸分解能を有する酸化物がマンガン、鉄又はタングステ
ンの酸化物のうちの1種もしくは2種以上である。ま
た、8番目の発明では上記問題点を解決するために1番
目の発明において、前記の耐熱性かつ耐酸化性の薄膜が
撥水性を有するものである。上記各発明において、薄膜
はさらに耐ハロゲン性を有することが望ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明は、上記式(1) 及び(2) で
表されるように、水素とハロゲンを反応させ、2段階で
水を分解する反応において触媒として使用する耐久性の
高い活性炭を提供するものである。この反応において、
活性炭は酸化作用を受け、また100 ℃〜200 ℃程度の高
温において使用されるため、耐酸化性及び耐熱性を有す
ることが必要である。このような耐酸化性及び耐熱性を
付与するため、活性炭に耐熱性かつ耐酸化性の薄膜を形
成する。
【0014】本発明に使用する活性炭には制限はなく、
触媒として機能するものであればどのようなものも使用
することができる。この活性炭は、原料として木材もし
くはヤシ殻等の炭化物又は石炭が使用され、この原料を
高温において炭化し、次いでガスもしくは薬品等により
賦活化することによって製造される。この活性炭は粉末
状、粒状、又は繊維状のいずれの形状のものも使用する
ことができる。
【0015】この活性炭上に形成する薄膜は耐酸化性及
び耐熱性を有することが必要である。この薄膜を形成す
る材料としては、耐酸化性及び耐熱性の薄膜を与えるも
のであれば有機材料及び無機材料の各種のものを用いる
ことができる。無機材料の例としては、セラミックス及
び金属が例示される。セラミックスは耐熱性及び耐酸化
性の点において問題なくいずれのものも使用することが
できる。金属としては、Ti、Zr、Nb、Ta、C
r、Mo、Pt、Au、Ir、Ru、Rh、及びこれら
の合金が例示される。有機材料としては、フッ素系樹
脂、例えばポリ四フッ化エチレン(テフロン)、ポリフ
ッ化エチレンプロピレン、ポリフッ化ビニリデン等、シ
リコーン樹脂、イオン交換樹脂、例えばナフィオン(デ
ュポン社商標)、CEC膜(クロリンジニアリング社商
標)等が例示される。
【0016】活性炭上に形成される薄膜は、これら材料
単独で形成されたものの単一層であってもよく、また2
以上の異なる材料によって形成された多層構造であって
もよい。すなわち、活性炭上にまず無機材料の薄膜を形
成し、この無機材料の薄膜の上に有機材料の薄膜を形成
してもよい。もちろんこの逆であってもよい。さらに、
各材料を2種以上用いて1つの薄膜層を形成してもよ
い。
【0017】活性炭表面に上記材料より形成される薄膜
を形成する方法は特に制限はなく、使用する材料に応じ
て適宜選択することができる。例えば、セラミックスに
ついては真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッ
タリング法、化学蒸着法(CVD)、化学輸送法(CV
T)、ゾルゲル法等を使用して成膜することができる。
また、金属については、真空蒸着法、イオンプレーティ
ング法、スパッタリング法、化学蒸着法、メッキ法等を
使用して成膜することができる。有機材料については、
含浸法、スプレー法、静電被覆法、電着法等を使用して
成膜することができる。
【0018】上記のように、活性炭は上記反応において
形成した次亜ハロゲン酸の攻撃を受け酸化されるため、
この次亜ハロゲン酸分解能を有する酸化物を被覆層中に
混入させることが好ましい。このような酸化物としては
酸化マンガン(MnO、MnO2 、Mn2 3)、酸化鉄
(FeO、FeO2 、Fe2 3 、Fe3 4)、酸化銅
(CuO)、酸化コバルト(Co3 4)、酸化ニッケル
(NiO)、酸化タングステン(WO2 、WO3)が例示
される。これらは単独でも、又は2種以上用いてもよ
い。これら酸化物は次亜ハロゲン酸を分解するのみなら
ず、上記式で示される水の分解反応を促進する。これら
の酸化物は、膜形成材料中に混合しておき、上記の方法
により成膜することにより膜中に含ませることができ
る。
【0019】活性炭は疎水性であるが、それほど強い疎
水性ではない。疎水性を低下させるには、硝酸処理する
方法等があるが、疎水性を増加させるによい方法は知ら
れていない。ある種の用途、例えば燃料電池のガス拡散
電極のガス拡散層では撥水性を有する疎水性の高い活性
炭が有効である。そこでこの活性炭の疎水性を高めるた
め、薄膜形成材料に撥水性を付与する物質、例えばフッ
素化合物を添加して薄膜を形成する。これにより撥水性
を有する薄膜が形成される。フッ素化合物としてはFA
S(CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3)が例示される。
【0020】本発明では、活性炭の表面上に各種材料の
膜を被覆しているため、活性炭の触媒機能が低下するの
ではないかと考えられる。しかしながら、膜の被覆の前
後において活性炭の比表面積を測定したところほとんど
変化がなく、活性炭の触媒機能の低下はほとんどみられ
ないことが見出された。
【0021】また後述するように、検討した膜はいずれ
もかなり緻密な膜であり、反応材料となる水やハロゲ
ン、生成物であるハロゲン化水素やガス(CO2 、O2)
が透過できないと考えられている。しかし実際に反応が
進むことから、樹脂製の膜は圧力が高いために透過し、
金属やセラミックスの膜は上記理由の他、反応活性面が
表面に転写されているためではないかと推定される。
【0022】
【実施例】実施例1 −ゾルゲル法によるSiO2 膜の成膜 テトラエチルオルトシリケート10.0g 及びエチルアルコ
ール13.27gを混合し、2時間攪拌後、この混合物に純水
4.25g 及び1規定の塩酸5.27g をさらに加えて2時間攪
拌した。得られた混合物を24時間放置後、繊維径10μm
の活性炭繊維を浸漬し引き上げた。この活性炭繊維を40
℃で30分放置して乾燥させ、次いで200℃中で1時間焼
成した。この工程において、以下に示す反応が進行し、
SiO2膜が活性炭上に形成された。 (C2 5)4 Si + 4H2 O → 4C2 5 OH + Si(OH)4 Si(OH)4 → SiO2 + 2H2
【0023】こうして形成された活性炭の構成を図1に
示す。形成されたSiO2 膜の膜厚は300nm であった。
また、BET法により活性炭の比表面積を被覆前と被覆
後で測定し、被覆前は1200m2/g、被覆後は1190m2/gであ
り、ほとんど変化はなかった。形成されたSiO2 膜を
SEMにより15000 倍まで拡大観察したところ、大きな
気孔はほとんどみられず、緻密な膜質であった。
【0024】実施例2−真空蒸着法によるTi/Ni膜
の成膜 繊維径10μm の活性炭繊維に真空蒸着法を用いて厚さ10
0nm のTi膜を形成し、次いで同様に真空蒸着法を用い
てTi膜の上に厚さ100nm のNi膜を形成した。こうし
て形成された活性炭の構成を図2に示す。BET法によ
り活性炭の比表面積を被覆前と被覆後で測定し、被覆前
は1200m2/g、被覆後は1100m2/gであり、ほとんど変化は
なかった。形成されたTi/Ni膜をSEMにより1500
0 倍まで拡大観察したところ、大きな気孔はほとんどみ
られず、緻密な膜質であった。
【0025】実施例3−イオン交換樹脂膜の成膜 5cm角の活性炭繊維(繊維径10μm)の上にナフィオン
(デュポン社製)の5%溶液を垂らし、次いで80℃にお
いて1時間乾燥させた。この活性炭繊維をナフィオン11
7(125 μm 厚)で挟み込み、温度140 ℃、圧力50kg/cm2
においてホットプレスを20分間施した。ホットプレスの
前にナフィオン溶液を活性炭に垂らしたのは、ホットプ
レスにおけるナフィオンと活性炭繊維との密着性を高
め、剥離を防止するためである。こうして図3に示すよ
うな活性炭が得られた。
【0026】実施例4−シリコーン樹脂膜の成膜 5cm角の活性炭繊維(繊維径10μm)の上にプライマーを
塗布した後、シリコーン樹脂(信越化学工業(株)製、
KE3418)を薄く被覆した。室温において7日間放置し樹
脂が硬化した後、膜厚を測定すると10μm であった。
【0027】実施例5−フッ素系樹脂膜の成膜 5cm角の活性炭繊維(繊維径10μm)の上にプライマーを
塗布した後、テフロンン樹脂(デュポン社製、コード95
8-303 )を薄く被覆した。345 ℃おいて15分間放置し樹
脂が硬化した後、膜厚を測定すると10μm であった。
【0028】実施例6−SiO2 膜/イオン交換樹脂膜
の成膜 まず、実施例1と同様にして活性炭繊維上(繊維径10μ
m)にSiO2 膜(膜厚10μm)を形成した。次いでこのS
iO2 膜上に実施例4と同様にしてナフィオン膜(膜厚
125 μm)を形成した。
【0029】実施例7−次亜ハロゲン酸分解能を有する
酸化物を含有する膜の成膜 まず、実施例1と同様にして活性炭繊維上(繊維径10μ
m)にSiO2 膜(膜厚300nm)を形成した。次いでこの活
性炭繊維上にCuOを20重量%添加したナフィオンの5
%溶液を垂らし、80℃において1時間乾燥させた。この
活性炭繊維を実施例3と同様にしてナフィオン117 で挟
み込み、温度140 ℃、圧力50kg/cm2においてホットプレ
スを20分間施した。こうして形成した活性炭を図4に示
す。酸化物を混合したナフィオンの膜厚は30nmであり、
ナフィオンの膜厚は125 μm であった。
【0030】水分解法における上記活性炭の評価 実施例1〜7において製造した活性炭を、水と臭素を反
応させる水分解法において触媒として用い、その耐久性
を調べた。この反応は下式で表される。 H2 O + Br2 → HBr + HBrO ここで形成されたHBrOは強力な酸化剤であり、反応
系中に存在する活性炭を攻撃し、下式 2HBrO + C → 2HBr + CO2 で表されるように二酸化炭素を発生する。従って、活性
炭の耐久性のめやすとしてこの二酸化炭素の発生量を調
べた。すなわち、二酸化炭素の発生量が低いほど耐久性
が高いと考えられる。
【0031】実施例1〜7において製造した活性炭各々
を、薄膜を形成する前の活性炭量0.5gに相当する量で用
い、これを臭素16g 、水84g と共にオートクレーブに入
れ、真空に引いて140 ℃において1時間加熱した。次い
で反応混合物を室温まで冷却後、発生した気体を捕集し
てガスクロマトグラフィーにより分析した。この反応に
おいて生成したHBrの濃度及び発生したCO2 及びO
2 の発生量を以下の表に示す。なお、臭素の蒸気圧は高
いので−10℃の冷却し、そのときの圧力差から気体発生
量を算出した。また、比較として薄膜を形成しないベー
スの活性炭を用いた。
【0032】
【表1】
【0033】この表から明らかなように、本発明の活性
炭は表面に耐酸化性かつ耐熱性の薄膜が形成されている
ため、140 ℃の高温における水の分解反応においても安
定でありかつHBrOによる酸化をうけず、いずれもベ
ースの活性炭よりもCO2 発生量が少なく、耐久性が高
い。特に実施例1において製造した活性炭はHBr生成
量もベースの活性炭とほぼ同じであり、触媒活性が損な
われていないことがわかる。実施例6及び7において製
造した活性炭は、HBr生成量についてはベースの活性
炭よりも劣るが、CO2 /O2 の比が小さい、つまりC
2 の発生量が少なく、すなわち活性炭が劣化しておら
ず、かつO2 発生量が多い、すなわちHBrOの分解の
効果が高いことを示している。
【0034】実施例8−薄膜への撥水性の付与 テトラエチルオルトシリケート10.0g 、FAS(CF3(CF
2)7CH2CH2Si(OCH3)3)2.73g 、及びエチルアルコール1
3.27gを混合し、2時間攪拌後、この混合物に純水4.25g
及び0.1 規定の塩酸5.27g をさらに加えて2時間攪拌
した。得られた混合物を24時間放置後、繊維径10μm の
活性炭繊維を浸漬し引き上げた。この活性炭繊維を40℃
で30分放置して乾燥させ、次いで200 ℃中で1時間焼成
した。形成されたSiO2 膜の膜厚は300nm であった。
また、BET法により活性炭の比表面積を被覆前と被覆
後で測定し、被覆前は1200m2/g、被覆後は1180m2/gであ
り、ほとんど変化はなかった。上記のように、撥水性カ
ーボンは燃料電池のガス拡散電極のガス拡散層に利用す
ることができる。従来のガス拡散層は、撥水性を高める
ためにフッ素系樹脂を添加したカーボン粉末を使用して
いたが、フッ素系樹脂の量を増加させると電気抵抗が増
加してしまう。従ってフッ素系樹脂の添加による撥水性
の付与には限界があった。この実施例において得られた
活性炭を使用するば、電気抵抗を低下させることなく撥
水性を高めることができる。また、この方法では、活性
炭に限らずゼオライトにその比表面積を低下させること
なく耐久性を高めることができる。
【0035】
【発明の効果】本発明の活性炭は、表面を耐酸化性かつ
耐熱性の薄膜で被覆したため、高温かつ酸化をうける条
件においても劣化されることなくその機能を発揮するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】SiO2 の薄膜を被覆した活性炭の断面図であ
る。
【図2】Ti及びNiの薄膜を被覆した活性炭の断面図
である。
【図3】イオン交換樹脂の薄膜を被覆した活性炭の断面
図である。
【図4】次亜ハロゲン酸分解能を有する酸化物を含有す
る薄膜を被覆した活性炭の断面図である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面が耐熱性かつ耐酸化性の薄膜で被覆
    されていることを特徴とする活性炭。
  2. 【請求項2】 前記耐熱性かつ耐酸化性の薄膜が無機材
    料から形成されていることを特徴とする請求項1記載の
    活性炭。
  3. 【請求項3】 前記耐熱性かつ耐酸化性の薄膜が有機材
    料から形成されていることを特徴とする請求項1記載の
    活性炭。
  4. 【請求項4】 前記無機材料がセラミックス又は金属で
    あることを特徴とする請求項2記載の活性炭。
  5. 【請求項5】 前記有機材料が有機イオン交換樹脂、シ
    リコーン樹脂及びフッ素系樹脂のうち1種もしくは2種
    以上であることを特徴とする請求項3記載の活性炭。
  6. 【請求項6】 前記薄膜中に次亜ハロゲン酸分解能を有
    する酸化物を含有していることを特徴とする請求項3記
    載の活性炭。
  7. 【請求項7】 前記次亜ハロゲン酸分解能を有する酸化
    物がマンガン、鉄又はタングステンの酸化物のうちの1
    種もしくは2種以上であることを特徴とする請求項6記
    載の活性炭。
  8. 【請求項8】 前記耐熱性かつ耐酸化性の薄膜が撥水性
    を有するものであることを特徴とする請求項1記載の活
    性炭。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6890373B2 (en) 2000-06-19 2005-05-10 Bridgestone Corporation Adsorbents, process for producing the same, and applications thereof
JP2005231942A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Inax Corp 活性炭及びトリハロメタン除去方法
JP2006248848A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Jfe Chemical Corp 多孔質炭素材料の製造方法および多孔質炭素材料の処理方法
JP2007223826A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Saitama Univ 耐熱性活性炭およびその製造方法
JP2017218357A (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 株式会社オメガ 活性炭の調整方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064318A1 (fr) * 2002-01-29 2003-08-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Appareil generant de l'hydrogene, systeme generateur d'hydrogene et utilisation correspondante
GB0211977D0 (en) * 2002-05-24 2002-07-03 Kh Technology Corp Improvements in loudspeakers
US7442352B2 (en) * 2003-06-20 2008-10-28 Gore Enterprise Holdings, Inc. Flue gas purification process using a sorbent polymer composite material
US11786036B2 (en) 2008-06-27 2023-10-17 Ssw Advanced Technologies, Llc Spill containing refrigerator shelf assembly
US8286561B2 (en) 2008-06-27 2012-10-16 Ssw Holding Company, Inc. Spill containing refrigerator shelf assembly
AU2009302806B9 (en) 2008-10-07 2015-10-01 Ross Technology Corporation Highly durable superhydrophobic, oleophobic and anti-icing coatings and methods and compositions for their preparation
US8263524B1 (en) * 2009-05-11 2012-09-11 Nei, Corp. Environmentally benign sorbents for removing mercury from flue gas
EP2496886B1 (en) 2009-11-04 2016-12-21 SSW Holding Company, Inc. Cooking appliance surfaces having spill containment pattern and methods of making the same
BR112012023312A2 (pt) 2010-03-15 2019-09-24 Ross Tech Corporation desentupidor e métodos de produção de superfícies hidrofóbicas
JP2014512417A (ja) 2011-02-21 2014-05-22 ロス テクノロジー コーポレーション. 低voc結合剤系を含む超疎水性および疎油性被覆物
DE102011085428A1 (de) 2011-10-28 2013-05-02 Schott Ag Einlegeboden
WO2013090939A1 (en) 2011-12-15 2013-06-20 Ross Technology Corporation Composition and coating for superhydrophobic performance
WO2014003852A2 (en) 2012-06-25 2014-01-03 Ross Technology Corporation Elastomeric coatings having hydrophobic and/or oleophobic properties

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04285006A (ja) * 1991-03-15 1992-10-09 Kuraray Chem Corp 活性炭粒子の製法
US5346876A (en) * 1991-12-12 1994-09-13 Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. Air purifying agent and a process for producing same
JP2825146B2 (ja) * 1993-12-28 1998-11-18 東邦レーヨン株式会社 電気機器用吸着エレメント
JP3132379B2 (ja) * 1995-03-01 2001-02-05 トヨタ自動車株式会社 酸素及び水素を製造する方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6890373B2 (en) 2000-06-19 2005-05-10 Bridgestone Corporation Adsorbents, process for producing the same, and applications thereof
JP2005231942A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Inax Corp 活性炭及びトリハロメタン除去方法
JP4507628B2 (ja) * 2004-02-19 2010-07-21 株式会社Inax トリハロメタン除去方法
JP2006248848A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Jfe Chemical Corp 多孔質炭素材料の製造方法および多孔質炭素材料の処理方法
JP2007223826A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Saitama Univ 耐熱性活性炭およびその製造方法
JP2017218357A (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 株式会社オメガ 活性炭の調整方法

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