KR20160142275A - Activated carbon for water purifier - Google Patents

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쇼이치 타케나카
노리야스 아카마츠
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Abstract

본 발명의 분말상 또는 입상의 정수기용 활성탄은 활성탄의 BET 비표면적이 700㎡/g이상 1250㎡/g미만이며, 세공 지름 30nm이하의 세공 용적에 대한 세공 지름 2nm이하의 세공 용적 비율이 50%이상 80%미만이며, 또한 세공 지름 30nm이하의 세공 용적에 대한 세공 지름 2nm초과 10nm이하의 세공 용적 비율이 10%이상 40%미만인 것에 요지를 갖는다.The activated carbon for powder or granular water purifier of the present invention is characterized in that the activated carbon has a BET specific surface area of 700 m 2 / g or more and less than 1,250 m 2 / g and a pore volume ratio of pores having a pore diameter of 2 nm or less to a pore volume of 30 nm or less of 50% And a pore volume ratio of not less than 10 nm and not more than 10 nm for pore diameters of not more than 30 nm and not more than 80% and a pore diameter of not more than 30 nm, is not less than 10% and less than 40%.

Description

정수기용 활성탄{ACTIVATED CARBON FOR WATER PURIFIER}{ACTIVATED CARBON FOR WATER PURIFIER}

본 발명은 정수기용 활성탄에 관한 것으로, 상세하게는 유기 할로겐 화합물의 흡착 성능이 우수한 정수기용 활성탄에 관한 것이다.The present invention relates to an activated carbon for a water purifier, and more particularly to an activated carbon for a water purifier excellent in the adsorption performance of an organic halogen compound.

수돗물용의 원수는 염소 처리하는 것이 의무화되어 있으며, 처리후의 수돗물에는 일정량의 잔류 염소가 포함되어 있다. 한편, 잔류 염소는 살균작용 이외에 유기물의 산화 분해 작용도 갖고 있어 발암성 물질인 트리할로메탄류 등의 유기 할로겐 화합물을 생성한다. 수돗물에 잔존하고 있는 유기 할로겐 화합물은 분자량이 작고, 또 수돗물중의 농도는 매우 희박하다. 그 때문에 종래의 활성탄에서는 이들 유기 할로겐 화합물을 충분히 제거하는 것이 곤란했다.Raw water for tap water is required to be treated with chlorine, and the treated tap water contains a certain amount of residual chlorine. On the other hand, residual chlorine also has an oxidative decomposition action of organic substances in addition to the sterilizing action, thereby producing organic halogen compounds such as trihalomethanes, which are carcinogenic substances. The organohalogen compounds remaining in tap water are small in molecular weight, and the concentration in tap water is very low. Therefore, it has been difficult to sufficiently remove these organic halogen compounds in the conventional activated carbon.

이러한 문제에 대하여 활성탄의 세공 지름 분포를 최적화하는 것이 제안되어 있다. 유기 할로겐 화합물의 흡착에는 메소 구멍 용적 비율을 높이는 것이 유용하다고 생각되고 있고, 각종 제안이 되어 있다.To solve this problem, it has been proposed to optimize the pore diameter distribution of activated carbon. It is believed that it is useful to increase the mesopore volume ratio to adsorb the organic halogen compound, and various proposals have been made.

예를 들면 특허문헌 1에서는 페놀 수지 분말의 탄화, 부활입자가 결합해서 이루어지는 입상 탄소 성형물이 제안되어 있으며, 비표면적, 세공 지름과 세공 용적의 관계, 입자 부피 밀도, 및 충전 밀도를 제어함으로써 저비점 유기 염소 화합물에 대한 흡착성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.For example, Patent Document 1 proposes a particulate carbon formed article in which carbonized and resolved particles of a phenol resin powder are bonded. By controlling the relationship between specific surface area, pore diameter and pore volume, particle bulk density, and packing density, A technique for improving the adsorptivity to a chlorine compound is disclosed.

또 특허문헌 2에서는 세공 지름이 100Å이하인 세공 용적에 대한 세공 지름 20Å∼100Å의 세공 용적 비율과 세공 지름 10Å이하의 세공 용적 비율을 제어함으로써 트리할로메탄류에 대한 흡착성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses a technique for improving the adsorptivity to trihalomethanes by controlling the pore volume ratio of pores having a pore diameter of 20 Å to 100 Å and the pore volume ratio of pores having a pore diameter of 10 Å or less to a pore volume having a pore diameter of 100 Å or less have.

일본 특허공개 평 9-110409호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-110409 일본 특허공개 2006-247527호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-247527

최근, 물수요의 증대에 따라 활성탄에는 통수 조건하에 있어서의 유기 할로겐 화합물에 대한 흡착 성능의 향상이 요구되고 있다. 그러나 종래의 활성탄은 통수 조건하에서 충분한 흡착 성능을 갖고 있지 않았다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, with an increase in water demand, it has been desired to improve the adsorption performance of activated carbon against organohalogen compounds under flowing water conditions. However, conventional activated carbon does not have sufficient adsorption performance under flowing water conditions.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 유기 할로겐 화합물에 대한 평형 흡착량 뿐만 아니라, 통수 조건하에서도 흡착 성능이 우수한 정수기용 활성탄을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an activated carbon for a water purifier which has an adsorption capacity not only in equilibrium adsorption amount for organohalogen compounds, but also under flowing water conditions.

상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명에 따른 분말상 또는 입상의 정수기용 활성탄은 BET 비표면적이 700㎡/g이상 1250㎡/g미만이며, 세공 지름 30nm이하의 세공 용적에 대한 세공 지름 2nm이하의 세공 용적 비율이 50%이상 80%미만이며, 또한 세공 지름 30nm이하의 세공 용적에 대한 세공 지름 2nm초과 10nm이하의 세공 용적 비율이 10%이상 40%미만인 것에 요지를 갖는다.The activated carbon for powder or granular water purifier according to the present invention which can solve the above problems has a BET specific surface area of 700 to 850 m < 2 > / g and a pore volume of 2 nm or less in pore diameter And a pore volume ratio of not less than 10 nm but not more than 10% but less than 40% for pore volume of pores having a pore diameter of 30 nm or less.

본 발명의 정수기용 활성탄은 활성탄의 평균 세공 지름이 2.0nm이상 4.0nm이하인 것도 바람직하고, 또 활성탄의 세공 지름 30nm이하의 세공 용적에 대한 10nm이하의 세공 용적 비율이 80%이상인 것도 바람직한 실시형태이다.The activated carbon for a water purifier of the present invention preferably has an average pore diameter of the activated carbon of 2.0 nm or more and 4.0 nm or less, and more preferably 80% or more of the pore volume of 10 nm or less with respect to the pore volume of the activated carbon having a pore diameter of 30 nm or less .

또 본 발명의 정수기용 활성탄은 종이-페놀 수지 적층체의 탄화물을 BET 비표면적이 상기 범위가 될 때까지 부활 처리한 것이 바람직하고, 또한 부활 처리는 수증기 부활 처리인 것도 바람직한 실시형태이다.The activated carbon for purifying apparatus of the present invention is preferably an activated carbon treated with a charcoal of the paper-phenol resin laminate until the BET specific surface area falls within the above range, and the activated carbon is a steam activated carbon.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명의 정수기용 활성탄은 비표면적 및 세공구조가 최적화되어 있기 때문에, 유기 할로겐 화합물에 대한 평형 흡착량 뿐만 아니라, 통수 조건하에서도 우수한 흡착 성능을 발휘할 수 있다.Since the activated carbon for water purifier of the present invention has optimized specific surface area and pore structure, it can exhibit not only an equilibrium adsorption amount for organohalogen compounds but also an excellent adsorption performance even under flowing water conditions.

도 1은 실시예의 각 활성탄의 평형 시험에서의 1,1,1-트리클로로에탄 평형 흡착량과 비표면적의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예의 각 활성탄의 통수 시험에서의 1,1,1-트리클로로에탄 통수량과 비표면적의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예의 각 활성탄의 세공 지름 분포를 나타내는 그래프이다.
1 is a graph showing the relationship between the equilibrium adsorption amount of 1,1,1-trichloroethane and the specific surface area in the equilibrium test of each activated carbon in the examples.
2 is a graph showing the relationship between the amount of 1,1,1-trichloroethane and the specific surface area in the water flow test of each activated carbon in the examples.
3 is a graph showing the pore diameter distribution of each activated carbon in the examples.

유기 할로겐 화합물은 세공 지름 2nm이하의 미크로 구멍에 흡착되지만, 통수 조건하에서 유기 할로겐 화합물에 대한 흡착 성능을 향상시키기 위해서는 유기 할로겐 화합물의 입자내에서의 확산속도를 향상시킬 필요가 있다. 그것을 위해서는 미크로 구멍으로의 도입로가 되는 세공 지름 2nm초과 50nm이하의 메소 구멍의 증대가 필수라고 여겨지고 있다. 그러나 종래의 활성탄은 비표면적이나 세공 용적의 엄밀한 제어가 불충분하며, 통수 조건하에서의 유기 할로겐 화합물의 효율적인 제거를 할 수 없었다.The organohalogen compounds are adsorbed in micropores having a pore diameter of 2 nm or less. However, in order to improve the adsorption performance against organic halogen compounds under flowing water conditions, it is necessary to improve the diffusion rate of the organohalogen compounds in the particles. It is considered that the increase of mesopores having a pore diameter of more than 2 nm and less than 50 nm, which is an introduction route to micropores, is considered to be essential. However, in the conventional activated carbon, strict control of specific surface area and pore volume is insufficient, and organic halogen compounds can not be efficiently removed under running water conditions.

예를 들면 특허문헌 1에서는 구상 페놀 수지의 세공 지름 0.6∼0.8nm의 세공 용적의 비율을 높이고 있다. 그러나 특허문헌 1에서는 유기 할로겐 화합물의 세공내에서의 확산 속도 향상에 기여하는 비교적 큰 세공에 대해서는 충분히 고려되어 있지 않고, 통수 조건하에서의 흡착 성능을 개선하기에는 충분하지 않다.For example, in Patent Document 1, the ratio of the pore volume of the spherical phenol resin having a pore diameter of 0.6 to 0.8 nm is increased. However, in Patent Document 1, relatively large pores contributing to improvement of the diffusion rate in the pores of the organohalogen compound are not sufficiently taken into consideration, and it is not sufficient to improve the adsorption performance under the water-flow condition.

또 특허문헌 2에서는 풀러렌을 원료로 하는 활성탄의 세공 지름 2∼10nm의 세공 용적 비율을 개선함으로써 통수 조건하에서의 유기 할로겐 화합물에 대한 흡착 성능의 향상을 꾀하고 있다. 그러나 통수 조건하에서 보다 우수한 흡착량과 유기 할로겐 화합물의 확산속도를 양립시키는 관점으로부터 세공 지름과 세공 용적의 관계를 검토하는 여지가 있었다. 특히 특허문헌 2에서는 활성탄 원료로서 풀러렌을 사용하고 있지만, 제조 비용이 높고, 또 풀러렌을 원료로 하는 활성탄에서는 통수 조건하에서의 유기 할로겐 화합물에 대한 흡착 성능 향상에 적합한 비표면적, 및 세공 용적으로 조정하는 것이 어렵다는 문제가 있었다.In Patent Document 2, the pore volume ratio of the activated carbon having fullerene as a raw material in pore diameters of 2 to 10 nm is improved, thereby improving the adsorption performance against organohalogen compounds under flowing water conditions. However, there is room for studying the relationship between the pore diameter and the pore volume from the viewpoint of making both the adsorption amount and the diffusion rate of the organic halogen compound compatible with each other under flowing water conditions. Particularly, in Patent Document 2, although fullerene is used as a raw material of activated carbon, the production cost is high, and in the case of activated carbon containing fullerene as a raw material, the specific surface area and pore volume suitable for improvement of adsorption performance against organic halogen compounds under water- There was a problem that it was difficult.

그래서 본 발명자들은 유기 할로겐 화합물에 대한 평형 흡착량 뿐만 아니라, 통수 조건하에서도 우수한 흡착 성능을 갖는 활성탄에 대해서 검토했다. 그 결과, 흡착량과 유기 할로겐 화합물의 확산속도를 밸런스 좋게 양립할 수 있는 세공 지름과 세공 용적의 관계, 및 비표면적을 찾아냈다.Therefore, the inventors of the present invention have studied an activated carbon having not only an equilibrium adsorption amount for an organohalogen compound but also an adsorption performance even under flowing water conditions. As a result, the relationship between the pore diameter and the pore volume, which can balance the adsorption amount and the diffusion rate of the organic halogen compound well, and the specific surface area were found.

즉 본 발명의 분말상 또는 입상의 정수기용 활성탄은 유기 할로겐 화합물의 확산 속도 향상에 기여하는 메소 구멍 중 세공 지름 2nm초과 10nm이하의 세공 용적 비율(이하, 「2∼10nm의 세공 용적 비율」이라고 하는 일이 있다), 및 유기 할로겐 화합물의 흡착량 향상에 기여하는 세공 지름 2nm이하의 세공 용적 비율(이하, 「2nm이하의 세공 용적 비율」이라고 하는 일이 있다), 또한 활성탄의 비표면적을 엄밀하게 제어함으로써 유기 할로겐 화합물에 대한 평형 흡착량, 및 통수 조건하에서의 흡착 성능을 향상시킬 수 있는 것을 찾아냈다.That is, the powdery or granular activated carbon for a water purifier of the present invention has a pore volume ratio of not less than 2 nm and not more than 10 nm (hereinafter referred to as " pore volume ratio of 2 to 10 nm ") in the mesopores contributing to the diffusion rate of the organohalogen compound (Hereinafter sometimes referred to as " pore volume ratio of not more than 2 nm ") having a pore diameter of not more than 2 nm, which contributes to the improvement of the adsorption amount of the organic halogen compound, Thereby finding that the equilibrium adsorption amount for the organohalogen compound and the adsorption performance under the water flow condition can be improved.

본 발명의 정수기용 활성탄은 BET 비표면적이 700㎡/g이상 1250㎡/g미만이며, 세공 지름 30nm이하의 세공 용적(이하, 「전체 세공 용적」이라고 하는 일이 있다)에 대하여 2nm이하의 세공 용적 비율이 50%이상 80%미만이며, 전체 세공 용적에 대하여 2∼10nm의 세공 용적 비율이 10%이상 40%미만인 것을 특징으로 한다.The activated carbon for purifying water according to the present invention has a BET specific surface area of 700 m 2 / g or more and 1250 m 2 / g or less and a pore volume of 2 nm or less (hereinafter, referred to as "total pore volume" The volume ratio is 50% or more and less than 80%, and the pore volume ratio of 2 to 10 nm is 10% or more and less than 40% with respect to the total pore volume.

상기 구성을 갖는 본 발명의 정수기용 활성탄은 활성탄내에서의 유기 할로겐 화합물의 이동, 확산이 빨리지며, 또한, 흡착 사이트도 충분히 존재한다. 그 때문에 본 발명의 활성탄은 통수 조건하에서의 흡착 성능이 우수하다.The activated carbon for purifying water of the present invention having the above-described structure has a fast migration and diffusion of the organohalogen compounds in the activated carbon, and also the adsorption site is sufficiently present. Therefore, the activated carbon of the present invention is excellent in adsorption performance under flowing water.

이하, 본 발명의 활성탄에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the activated carbon of the present invention will be specifically described.

[BET 비표면적이 700㎡/g이상 1250㎡/g미만][BET specific surface area of not less than 700 m 2 / g but not more than 1250 m 2 / g]

활성탄의 BET 비표면적이 지나치게 작으면 충분한 흡착량이 얻어지지 않는다. 따라서 BET 비표면적은 700㎡/g이상, 바람직하게는 800㎡/g이상, 보다 바람직하게는 900㎡/g이상이다. 한편, BET 비표면적이 지나치게 커지면 활성탄의 충전 밀도가 저하됨과 아울러, 흡착량 향상에 기여하는 2nm이하의 세공 용적 비율과, 확산속도 향상에 기여하는 2∼10nm의 세공 용적 비율을 밸런스 좋게 확보할 수 없게 된다. 따라서 BET 비표면적은 1250㎡/g미만, 바람직하게는 1100㎡/g이하, 보다 바람직하게는 1050㎡/g이하, 더욱 바람직하게는 1000㎡/g미만이다.If the BET specific surface area of activated carbon is too small, a sufficient adsorption amount can not be obtained. Therefore, the BET specific surface area is at least 700 m 2 / g, preferably at least 800 m 2 / g, more preferably at least 900 m 2 / g. On the other hand, when the BET specific surface area is too large, the filling density of activated carbon is lowered, and the pore volume ratio of 2 nm or less contributing to the improvement of the adsorption amount and the pore volume ratio of 2 to 10 nm I will not. Therefore, the BET specific surface area is less than 1250 m 2 / g, preferably not more than 1100 m 2 / g, more preferably not more than 1050 m 2 / g, and still more preferably less than 1000 m 2 / g.

[전체 세공 용적에 대한 세공 지름 2nm이하의 세공 용적 비율이 50%이상 80%미만][Pore volume ratio of less than 2 nm in pore diameter to total pore volume is 50% or more and less than 80%]

활성탄의 세공 지름 2nm이하의 세공은 유기 할로겐 화합물의 흡착량 향상에 유효한 세공이며, 2nm이하의 세공 용적 비율이 지나치게 작으면 충분한 흡착량을 확보할 수 없다. 따라서 전체 세공 용적에 대한 2nm이하의 세공 용적 비율은 50%이상, 바람직하게는 60%이상, 보다 바람직하게는 70%이상이다. 한편, 2nm이하의 세공 용적 비율이 지나치게 커지면, 확산 속도 향상에 기여하는 2∼10nm의 세공 용적 비율을 충분히 확보할 수 없고, 통수 조건하에서의 흡착 성능이 저하된다. 따라서 전체 세공 용적에 대한 2nm이하의 세공 용적 비율은 80%미만, 바람직하게는 75%이하이다.The pores having a pore diameter of 2 nm or less of activated carbon are effective pores for improving the adsorption amount of the organohalogen compounds. If the pore volume ratio of 2 nm or less is too small, a sufficient adsorption amount can not be secured. Therefore, the pore volume ratio of 2 nm or less to the total pore volume is 50% or more, preferably 60% or more, and more preferably 70% or more. On the other hand, if the pore volume ratio of 2 nm or less is excessively large, the pore volume ratio of 2 to 10 nm, which contributes to the improvement of the diffusion rate, can not be sufficiently secured, and the adsorption performance under water-feeding conditions is deteriorated. Therefore, the pore volume ratio of 2 nm or less with respect to the total pore volume is less than 80%, preferably 75% or less.

[전체 세공 용적에 대한 세공 지름 2nm초과 10nm이하의 세공 용적 비율이 10%이상 40%미만][Pore volume over 2 nm and less than 10 nm in total pore volume is less than 10% and less than 40%]

활성탄의 세공 지름 2nm초과 10nm이하의 세공은 유기 할로겐 화합물의 활성 탄 내부로의 확산속도를 향상시켜서 통수 조건하에서의 흡착 성능 향상에 유효하다. 2∼10nm의 세공 용적 비율이 지나치게 작으면 확산 속도가 느려져 통수 조건하에서의 흡착 성능이 저하된다. 따라서 전체 세공 용적에 대한 2∼10nm의 세공 용적 비율은 10%이상, 바람직하게는 15%이상, 보다 바람직하게는 20%이상, 더욱 바람직하게는 25%이상이다. 한편, 2∼10nm의 세공 용적 비율이 지나치게 커지면 2nm이하의 세공 용적 비율이 저하되어 흡착량이 저하된다. 따라서 전체 세공 용적에 대한 2∼10nm의 세공 용적 비율은 40%미만, 바람직하게는 35%이하이다.The pores of the activated carbon having a pore diameter of more than 2 nm and 10 nm or less improve the diffusion rate of the organic halogen compound into the activated carbon and are effective for improving the adsorption performance under the water flow condition. When the pore volume ratio of 2 to 10 nm is too small, the diffusion rate is slowed, and the adsorption performance under the water flow condition is deteriorated. Therefore, the pore volume ratio of 2 to 10 nm to the total pore volume is at least 10%, preferably at least 15%, more preferably at least 20%, and even more preferably at least 25%. On the other hand, if the pore volume ratio of 2 to 10 nm is excessively large, the pore volume ratio of 2 nm or less decreases and the adsorption amount decreases. Therefore, the pore volume ratio of 2 to 10 nm to the total pore volume is less than 40%, preferably not more than 35%.

유기 할로겐 화합물에 대한 통수 조건하의 흡착 성능을 더욱 향상시키기 위해서는 이하의 조건을 만족하는 것이 바람직하다. In order to further improve the adsorption performance of the organohalogen compound under water-feeding conditions, it is preferable to satisfy the following conditions.

[전체 세공 용적에 대한 10nm이하의 세공 용적 비율][Pore volume ratio of less than 10 nm to total pore volume]

또한 활성탄의 세공 지름 10nm이하의 세공은 상기한 바와 같이, 흡착량과 확산 속도 향상에 기여하는 세공이며, 일정이상 확보함으로써 활성탄의 흡착 성능을 높일 수 있다. 따라서 활성탄의 전체 세공 용적에 대한 상기 2nm이하의 세공 용적 비율과 2∼10nm의 세공 용적 비율의 합계 용적 비율(이하, 「10nm이하의 세공 용적 비율」이라고 하는 일이 있다)은 바람직하게는 80%이상, 보다 바람직하게는 85%이상, 더욱 바람직하게는 90%이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 10nm이하의 세공 용적 비율이 지나치게 커지면, 유기 할로겐 화합물의 도입로가 되는 세공 지름 10nm초과의 큰 세공 지름을 갖는 메소 구멍이나 매크로 구멍이 감소해서 활성탄 내부에서의 유기 할로겐 화합물의 이동, 확산 효율이 저하되어 통수 조건하에서의 흡착 성능이 저하된다. 따라서 전체 세공 용적에 대한 10nm이하의 세공 용적 비율은 바람직하게는 98%이하, 보다 바람직하게는 96%이하, 더욱 바람직하게는 95%이하이다.As described above, the pores having a pore diameter of 10 nm or less of the activated carbon contribute to the improvement of the adsorption amount and the diffusion rate, and the adsorption performance of the activated carbon can be enhanced by securing a certain amount of pores. Therefore, the total volume ratio of the above-mentioned pore volume ratio of 2 nm or less to the total pore volume of activated carbon and the pore volume ratio of 2 to 10 nm (hereinafter sometimes referred to as " pore volume ratio of 10 nm or less ") is preferably 80% Or more, more preferably 85% or more, and even more preferably 90% or more. Although the upper limit is not particularly limited, if the pore volume ratio of 10 nm or less is excessively large, meso pores and macropores having a large pore diameter exceeding 10 nm, which is the introduction route of the organohalogen compounds, are decreased and the organohalogen compounds The diffusion efficiency is lowered, and the adsorption performance under water flow conditions is lowered. Therefore, the pore volume ratio of 10 nm or less with respect to the total pore volume is preferably 98% or less, more preferably 96% or less, further preferably 95% or less.

[활성탄의 전체 세공 용적][Total pore volume of activated carbon]

본 발명의 활성탄은 상기 세공 용적 비율을 만족하고 있으면 좋고, 세공 지름 30nm이하의 세공 용적, 즉 전체 세공 용적은 한정되지 않지만, 전체 세공 용적이 지나치게 작으면 충분한 흡착량을 확보할 수 없다. 따라서 전체 세공 용적은 바람직하게는 0.30㎤/g이상, 보다 바람직하게는 0.40㎤/g이상, 더욱 바람직하게는 0.50㎤/g이상이다. 전체 세공 용적의 상한은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 바람직하게는 0.80㎤/g이하, 보다 바람직하게는 0.70㎤/g이하이다.The pore volume, that is, the total pore volume, of the pores having a pore diameter of 30 nm or less, that is, the total pore volume is not limited. However, if the total pore volume is too small, sufficient amount of adsorption can not be ensured. Therefore, the total pore volume is preferably at least 0.30 cm 3 / g, more preferably at least 0.40 cm 3 / g, even more preferably at least 0.50 cm 3 / g. The upper limit of the total pore volume is not particularly limited, and is, for example, preferably 0.80 cm 3 / g or less, more preferably 0.70 cm 3 / g or less.

[활성탄의 평균 세공 지름][Average pore diameter of activated carbon]

활성탄의 평균 세공 지름은 특별히 한정되지 않지만, 활성탄 내부로의 유기 할로겐 화합물의 도입 효율을 향상시키는 관점으로부터 바람직하게는 2.0nm이상, 보다 바람직하게는 2.1nm이상, 더욱 바람직하게는 2.2nm이상, 보다 더욱 바람직하게는 2.3nm이상이다. 한편, 평균 세공 지름이 지나치게 커지면 충전 밀도가 저하되는 일이 있으므로, 바람직하게는 4.0nm이하, 보다 바람직하게는 3.5nm이하, 더욱 바람직하게는 3.0nm이하이다.The average pore diameter of the activated carbon is not particularly limited, but is preferably 2.0 nm or more, more preferably 2.1 nm or more, still more preferably 2.2 nm or more, or more preferably 2.0 nm or more from the viewpoint of improving the introduction efficiency of the organic halogen compound into the activated carbon. More preferably at least 2.3 nm. On the other hand, when the average pore diameter is excessively large, the filling density may be lowered. Therefore, it is preferably 4.0 nm or less, more preferably 3.5 nm or less, furthermore preferably 3.0 nm or less.

[활성탄의 평균 입경][Average particle size of activated carbon]

본 발명의 활성탄은 분말상 또는 입상이면 좋고, 평균 입경은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20㎛이상, 보다 바람직하게는 30㎛이상, 더욱 바람직하게는 40㎛이상이며, 바람직하게는 300㎛이하, 보다 바람직하게는 150㎛이하, 더욱 바람직하게는 100㎛이하이다.The activated carbon of the present invention may be in the form of a powder or a granule, and the average particle size is not particularly limited, but is preferably 20 占 퐉 or more, more preferably 30 占 퐉 or more, further preferably 40 占 퐉 or more, More preferably not more than 150 mu m, further preferably not more than 100 mu m.

본 발명의 활성탄은 트리클로로메탄, 트리플루오로메탄, 클로로디플루오로메탄, 브로모디클로로메탄, 디브로모클로로메탄, 트리브로모메탄 등의 트리할로메탄류, 트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌 등의 유기 할로겐 화합물, 보다 바람직하게는 분자량이 작고, 흡착되기 어려운 1,1,1-트리클로로에탄에 대하여 우수한 흡착 성능을 갖는다.The activated carbon of the present invention may be produced by reacting a trihalomethane such as trichloromethane, trifluoromethane, chlorodifluoromethane, bromodichloromethane, dibromochloromethane or tribromomethane, trichloroethane, trichlorethylene , And more preferably an adsorbing property with respect to 1,1,1-trichloroethane which is small in molecular weight and hardly adsorbed.

본 발명의 활성탄은 수돗물이나 공업폐수에 포함되는 상기 물질의 제거에 바람직하다.The activated carbon of the present invention is preferable for the removal of the above substances contained in tap water or industrial wastewater.

본 발명의 활성탄은 후기 실시예의 평형 시험에 의거한 평형 흡착량으로 바람직하게는 20mg/g이상, 보다 바람직하게는 25mg/g이상을 달성할 수 있다. 또 본 발명의 활성탄은 통수 조건하에서의 트리 할로 화합물 제거용 활성탄으로서 바람직하며, 후기 실시예의 통수 시험에 의거한 유기 할로겐 화합물의 제거율 80%이상을 유지할 수 있는 통수량은 바람직하게는 통수량 52L/g이상, 보다 바람직하게는 통수량 60L/g이상, 더욱 바람직하게는 통수량 70L/g이상, 보다 더욱 바람직하게는 통수량 80L/g이상이다.The activated carbon of the present invention can achieve an equilibrium adsorption amount of preferably not less than 20 mg / g, more preferably not less than 25 mg / g, based on the equilibrium test of the latter embodiment. The activated carbon of the present invention is preferable as the activated carbon for removing the trihalo compound under the water-feeding condition, and the flow rate which can maintain the removal rate of the organic halogen compound at 80% or more based on the water-flow test in the latter embodiment is preferably 52 L / g More preferably not less than 60 L / g, more preferably not less than 70 L / g, even more preferably not less than 80 L / g.

본 발명의 활성탄을 사용하는 정수기의 형태는 특별히 한정되지 않고, 각종 공지의 정수기에 사용할 수 있다.The form of the water purifier using the activated carbon of the present invention is not particularly limited, and can be used in various known water purifiers.

이하, 본 발명의 활성탄의 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 제조 방법은 하기 제조예에 한정되지 않고, 적당하게 변경할 수 있고, 이들도 본 발명에 포함된다.Hereinafter, the method for producing activated carbon of the present invention will be described in detail, but the production method of the present invention is not limited to the following production examples, and can be appropriately changed, and these are also included in the present invention.

상기 본 발명의 활성탄은 부활원료를 부활 처리함으로써 제조할 수 있다. 「부활 처리」란 부활원료의 표면에 세공을 형성하고, 비표면적 및 세공 용적을 크게 하는 처리이다. 부활 처리로서는 수증기 부활하는 것이 추장된다. 또한 부활 처리는 1회만 행해도 좋고, 복수회 행해도 좋다. 부활원료는 일반적인 활성탄의 원료로서 사용할 수 있는 것이어도 좋지만, 특히 하기 원료가 추장된다. The activated carbon according to the present invention can be produced by subjecting the activated raw material to an activation treatment. "Resurrected treatment" is a treatment for forming pores on the surface of an activated raw material and increasing the specific surface area and pore volume. As for the resurrection treatment, it is recommended that the water vapor is revived. Also, the reviving process may be performed only once or plural times. The activated raw material may be one which can be used as a raw material for general activated carbon, but in particular, the following raw materials are recommended.

부활원료로서는 비교적 큰 세공이 형성되기 쉬운 부활원료(이하, 「메소 구멍 형성 원료」라고 하는 경우가 있다)와 비교적 작은 세공이 형성되기 쉬운 부활원료(이하, 「미크로 구멍 형성 원료」라고 하는 경우가 있다)의 복합물이 바람직하다. 부활원료로서 메소 구멍 형성 원료와 미크로 구멍 형성 원료의 복합물을 사용하면, 부활 처리를 복수회 행하지 않고, 1회의 부활 처리로 상기 소정의 각 세공 지름에 따른 세공 용적 비율을 갖는 활성탄이 얻어진다.(Hereinafter referred to as " meso hole forming raw material ") and an activated raw material (hereinafter referred to as " micropores forming raw material " Is preferable. When a composite of the mesopore formation raw material and the micropores formation raw material is used as the starting material for activation, the activated carbon having the pore volume ratio according to the predetermined pore diameter is obtained by one-time activation processing without performing the activation processing plural times.

메소 구멍 형성 원료로서는 예를 들면 종이, 면섬유, 목질재료 등의 셀룰로오스계 원료 등을 들 수 있다. 미크로 구멍 형성 원료로서는 예를 들면 페놀 수지, 푸란 수지 등의 합성수지계 원료 등을 들 수 있다. 이들 메소 구멍 형성 원료, 및 미크로 구멍 형성 원료는 각각 적어도 1종이상 사용한다. 또, 메소 구멍 형성 원료와 미크로 구멍 형성 원료의 배합비는 소망하는 활성탄의 물성에 따라 적당하게 변경하면 좋다. 메소 구멍 형성 원료와 미크로 구멍 형성 원료의 복합물로서는 예를 들면 종이-페놀 수지 적층체가 바람직하다.Examples of the mesopore formation raw materials include cellulose-based raw materials such as paper, cotton fiber, woody material and the like. Examples of raw materials for forming micropores include synthetic resin-based raw materials such as phenol resin and furan resin. These meso-hole forming raw materials and micro-hole forming raw materials are each used in at least one kind. The compounding ratio of the meso-hole-forming raw material and the micro-hole forming raw material may be suitably changed in accordance with the desired physical properties of the activated carbon. As a composite of the meso pore forming raw material and the micropores forming raw material, for example, a paper-phenol resin laminate is preferable.

종이-페놀 수지 적층체는 특허문헌 1이나 특허문헌 2에서 사용되고 있는 페놀 수지나 풀러렌 등을 원료로 한 활성탄과 비교해서 부활조건을 제어함으로써 메소 구멍이나 미크로 구멍의 형성을 엄밀하게 컨트롤할 수 있다. 그 때문에 활성탄의 비표면적, 및 세공 용적 비율 등을 보다 정밀하게 제어하는 것이 가능하다. 따라서 통수 조건하에서 유기 할로겐 화합물의 흡착 성능이 매우 우수한 활성탄이 얻어진다.The formation of mesopores or micropores can be strictly controlled by controlling the resurfacing conditions in comparison with activated carbon made of phenol resin or fullerene, which are used in Patent Document 1 or Patent Document 2, as the paper-phenol resin laminate. Therefore, it is possible to more precisely control the specific surface area and the pore volume ratio of the activated carbon. Therefore, activated carbon having excellent adsorption performance of organohalogen compounds can be obtained under flowing conditions.

메소 구멍 형성 원료와 미크로 구멍 형성 원료의 혼합물 또는 복합물은 탄화처리해서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 탄화처리는 통상 질소 가스, 헬륨, 아르곤 가스 등의 불활성 가스 분위기 하에서 탄소원료가 연소되지 않는 온도, 시간에서 가열 처리하면 좋다. 상기 탄화처리의 온도는 바람직하게는 500℃이상, 보다 바람직하게는 550℃이상이며, 바람직하게는 850℃이하, 보다 바람직하게는 800℃이하이다. 유지시간은 특별히 한정되지 않지만, 상기 탄화처리 온도에서 5∼10분 정도 이상 유지하면 좋다.It is preferable to use a mixture or composite of the mesopore formation raw material and the microporation forming raw material by carbonization treatment. The carbonization treatment may be conducted at a temperature and for a time at which the carbon raw material is not burned under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, helium, or argon gas. The temperature of the carbonization treatment is preferably 500 DEG C or higher, more preferably 550 DEG C or higher, preferably 850 DEG C or lower, more preferably 800 DEG C or lower. The holding time is not particularly limited, but it may be maintained at the carbonization temperature for 5 to 10 minutes or more.

부활 처리는 특별히 한정되지 않고, 상기 본 발명의 활성탄의 BET 비표면적, 및 세공 용적 비율이 얻어지면 좋다. BET 비표면적이나 세공 용적 비율을 간편하고 또한 정밀하게 컨트롤하는 관점으로부터는 수증기 부활이 바람직하다.The activation treatment is not particularly limited, and the BET specific surface area and the pore volume ratio of the activated carbon of the present invention may be obtained. From the viewpoint of controlling the BET specific surface area and the pore volume ratio easily and precisely, it is preferable to regenerate the water vapor.

수증기 부활에서는 부활원료를 소정의 온도까지 가열한 후, 수증기를 공급 함으로써 상기 소정의 BET 비표면적, 및 세공 용적 비율의 범위가 되도록 부활 처리를 행한다. 부활원료의 가열은 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기에서 행하는 것이 바람직하다.In the water vapor activation, after the activated raw material is heated to a predetermined temperature, water vapor is supplied to perform the activation treatment so that the predetermined BET specific surface area and the pore volume ratio become the range. Heating of the material to be activated is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, argon or helium.

부활 처리를 행할 때의 온도(노 내부 온도)는 400℃이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 450℃이상이며, 1500℃이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1300℃이하이다. 또한 부활 처리를 행할 때의 가열 시간은 0.5시간이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0시간이상이며, 10시간이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5시간이하이다.The temperature (inside temperature of the furnace) at the time of the resuming treatment is preferably 400 DEG C or higher, more preferably 450 DEG C or higher, and preferably 1500 DEG C or lower, and more preferably 1,300 DEG C or lower. Further, the heating time for the resuming treatment is preferably 0.5 hour or more, more preferably 1.0 hour or more, and preferably 10 hours or less, more preferably 5 hours or less.

부활 처리중에 공급하는 수증기의 총량은 특별히 한정되지 않는다.The total amount of water vapor supplied during the resuming process is not particularly limited.

수증기의 공급 형태는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 수증기를 희석하지 않고 공급하는 형태, 수증기를 불활성 가스로 희석해서 혼합 가스로서 공급하는 형태 어느 것이나 가능하다. 부활반응을 효율 좋게 진행시키기 위해서는 불활성 가스로 희석해서 공급하는 형태가 바람직하다. 수증기를 불활성 가스로 희석해서 공급할 경우, 상기 혼합 가스(전압 101.3㎪)중의 수증기 분압은 바람직하게는 30㎪이상, 보다 바람직하게는 40㎪이상이다.The form of supplying the water vapor is not particularly limited and may be, for example, a form in which water vapor is not diluted, or a form in which water vapor is diluted with an inert gas and supplied as a mixed gas. In order to efficiently perform the resurrection reaction, a form of diluting with an inert gas and supplying it is preferable. When water vapor is diluted with an inert gas and supplied, the partial pressure of water vapor in the mixed gas (voltage 101.3 kPa) is preferably 30 kPa or more, and more preferably 40 kPa or more.

수증기 부활후의 활성탄은 필요에 따라 세정 처리, 열 처리, 분쇄 처리를 행해도 된다. 세정 처리는 수증기 부활후의 활성탄을 물이나 산 용액 또는 알칼리 용액 등의 공지의 용매를 이용하여 행한다. 활성탄을 세정함으로써, 회분 등의 불순물을 제거할 수 있다. 열 처리는 수증기 부활후 또는 세정후의 활성탄을 불활성 가스 분위기하에서 더 가열한다. 활성탄을 열 처리함으로써, 활성탄에 포함되는 물을 제거할 수 있다. 분쇄 처리는 디스크밀, 볼밀, 비즈밀 등을 이용하여 행한다. 또, 활성탄의 입경은 필요에 따라서 적당하게 조정하면 좋다.The activated carbon after the water vapor activation may be subjected to a washing treatment, a heat treatment, and a pulverizing treatment as necessary. The washing treatment is carried out by using a known solvent such as water, an acid solution, or an alkali solution after activated water vapor. By washing the activated carbon, impurities such as ash can be removed. The heat treatment further heats the activated carbon after the water vapor activation or after the washing in an inert gas atmosphere. By treating the activated carbon with heat, the water contained in the activated carbon can be removed. The pulverization treatment is performed using a disk mill, a ball mill, a bead mill or the like. The particle size of the activated carbon may be suitably adjusted as necessary.

본원은 2014년 4월 3일에 출원된 일본국 특허출원 제2014-76685호에 의거하는 우선권의 이익을 주장하는 것이다. 2014년 4월 3일에 출원된 일본국 특허출원 제2014-76685호의 명세서의 전체 내용이 본원에 참고를 위해 원용된다.The present application claims the benefit of priority under Japanese Patent Application No. 2014-76685 filed on April 3, 2014. The entire contents of the specification of Japanese Patent Application No. 2014-76685 filed on April 3, 2014 are incorporated herein by reference.

실시예Example

이하, 실시예를 들어서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 처음부터 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 전·후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 추가해서 실시하는 것도 물론 가능하며, 이들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples in the beginning, but may be carried out by additionally modifying them in a range that is suitable for the purpose of the preceding and following Of course, all of which are within the technical scope of the present invention.

(측정 조건 등)(Measurement conditions, etc.)

1.비표면적, 전체 세공 용적1. Specific surface area, total pore volume

활성탄 0.2g을 250℃에서 진공 가열한 후, 질소 흡착 장치(마이크로메리틱스사제, 「ASAP-2400」)를 사용하여 흡착 등온선을 구하고, BET법에 의해 비표면적(㎡/g)을 산출하고, 흡착 등온선으로부터 세공 지름 30nm이하의 세공의 전체 세공 용적(Vtotal:㎤/g)을 산출했다.0.2 g of activated carbon was vacuum-heated at 250 占 폚 and the adsorption isotherm was determined using a nitrogen adsorption apparatus ("ASAP-2400" manufactured by Micromeritics Co., Ltd.) and the specific surface area (m2 / g) The total pore volume (V total : cm < 3 > / g) of pores having a pore diameter of 30 nm or less was calculated from the adsorption isotherm.

2.평균 세공 지름, 및 각 세공 지름의 세공 용적2. Average pore diameter, and pore volume of each pore diameter

평균 세공 지름은 활성탄에 형성된 세공의 형상을 실린더상으로 가정해서 산출했다. 또 각 세공 지름의 세공 용적은 BJH법에 있어서 해석해서 각 세공 지름에 있어서의 세공 용적을 산출했다. 상기 산출한 비표면적과 전체 세공 용적에 의거하여 하기 식(1)∼(4)에 의해 산출했다. 또, 세공 지름 분포는 도 3의 그래프에 나타냈다.The average pore diameter was calculated on the assumption that the shape of the pores formed on the activated carbon was cylinder-shaped. The pore volume of each pore diameter was analyzed in the BJH method, and the pore volume in each pore diameter was calculated. (1) to (4) based on the calculated specific surface area and total pore volume. The pore diameter distribution is shown in the graph of Fig.

평균 세공 지름(nm)=(4×전체 세공 용적(Vtotal:㎤/g))/비표면적(㎡/g) ···(1)Average pore diameter (nm) = (4 x total pore volume (V total : cm 3 / g)) / specific surface area (m 2 / g)

세공 지름 2nm이하의 세공 용적(≤V2nm:㎤/g)=전체 세공 용적(Vtotal:㎤/g)-(2∼10nm의 세공 용적(V2-10nm:㎤/g)+10nm초과의 세공 용적(V10nm<:㎤/g)) ···(2)Of ㎤ / g) + 10nm excess (2~10nm of pore volume (V 2-10nm - (㎤ / g total V): pore diameter, a pore volume of less than 2nm (≤V 2nm ㎤ / g) = total pore volume Pore volume (V 10 nm <: cm 3 / g)) (2)

세공 지름 2nm초과 10nm이하의 세공 용적(V2-10nm:㎤/g)=전체 세공 용적(Vtotal:㎤/g)-(2nm이하의 세공 용적(≤V2nm:㎤/g)+10nm초과 의 세공 용적(V10nm<:㎤/g)) ···(3)The pore volume of pore diameter greater than 10nm 2nm or less (V 2-10nm: ㎤ / g) = total pore volume (V total: ㎤ / g) - ( pore volume of more than 2nm (≤V 2nm: ㎤ / g ) + 10nm excess (V 10 nm & lt ;: cm 3 / g)) (3)

10nm초과의 세공 용적(V10nm<:㎤/g)=전체 세공 용적(Vtotal:㎤/g)-(2nm이하의 세공 용적(≤V2nm:㎤/g)+2∼10nm의 세공 용적(V2-10nm:㎤/g)) ···(4)A pore volume of more than 10nm (V 10nm <: ㎤ / g ) = total pore volume (V total: ㎤ / g) - ( pore volume of more than 2nm (2nm ≤V: pore volume of ㎤ / g) + 2~10nm ( V 2 - 10 nm : cm 3 / g)) (4)

3.전체 세공 용적(Vtotal)에 대한 각 세공 지름(≤V2nm, V2-10nm, V10nm<)의 세공 용적 비율3. Pore volume ratio of each pore diameter (V 2 nm , V 2-10 nm , V 10 nm <) to total pore volume (V total )

상기 각 세공 용적을 전체 세공 용적으로 나누어서 각 세공 지름의 세공 용적 비율(%)을 산출했다.The pore volume was divided by the total pore volume, and the pore volume ratio (%) of each pore diameter was calculated.

4.통수 시험4. Water test

입경을 53∼250㎛의 범위내로 조정한 활성탄 2.0g을 컬럼(지름 15mm)에 충전하고, JIS S 3201(2010년:가정용 정수기 시험법)에 준해서 통수 시험을 행했다. 구체적으로는 1,1,1-트리클로로에탄 농도 0.3±0.060mg/L이 되도록 조정한 원수를 공간 속도(SV) 500h-1로 컬럼에 통과시켰다. 컬럼 통과 전후의 1,1,1-트리클로로에탄 농도를 헤드 스페이스 가스 크로마토그램법으로 정량 측정을 행했다. 파과점을 컬럼 유입수에 대한 유출수의 1,1,1-트리클로로에탄 농도 20%로 하고, 파과점에 도달한 시점의 1,1,1-트리클로로에탄 통수량(=[파과점까지의 총 여과 수량(L)/활성탄 질량(g)])을 산출하고, 여과 성능으로 했다. 또, 헤드 스페이스는 퍼킨엘머사제 TurboMatrixHS, 가스 크로마토그램 질량 분석계는 시마즈 세이사쿠쇼사제 QP2010을 사용했다.2.0 g of activated carbon adjusted to have a particle diameter within a range of 53 to 250 탆 was charged in a column (diameter: 15 mm), and water flow test was performed in accordance with JIS S 3201 (2010: domestic water purifier test method). Concretely, raw water adjusted to have a 1,1,1-trichloroethane concentration of 0.3 ± 0.060 mg / L was passed through the column at a space velocity (SV) of 500 h -1 . The 1,1,1-trichloroethane concentration before and after passage through the column was quantitatively measured by headspace gas chromatography. The breakthrough point is defined as the concentration of 1,1,1-trichloroethane in the effluent for the column influent, and the concentration of 1,1,1-trichloroethane at the point when the breakthrough point is reached (= Filtration water (L) / activated carbon mass (g)]) was calculated, and filtration performance was obtained. TurboMatrixHS manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd., and QP2010 manufactured by Shimadzu Seisakusho Co., Ltd. were used as the headspace and gas chromatogram mass spectrometer.

5.평형 시험5. Balance test

1,1,1-트리클로로에탄 0.5g을 메탄올 50mL로 희석한 후, 메탄올로 10배 더 희석해서 원액을 조정했다. 원액 5mL를 순수로 희석하고, 농도 5mg/L의 1,1,1-트리클로로에탄 수용액을 조정했다. 용량 100mL의 갈색 삼각 플라스크에 교반자와 입경을 53∼250㎛의 범위내로 조정한 활성탄을 넣은 후, 1,1,1-트리클로로에탄 수용액으로 만수(滿水)로 해서 밀폐했다. 그 후 20℃로 유지한 항온조에 삼각 플라스크를 적재하고, 14시간 교반했다. 14시간 경과후, 삼각 플라스크내의 수용액을 시린지 필터로 여과했다. 얻어진 여과액을 헤드 스페이스 가스 크로마토그램범으로 1,1,1-트리클로로에탄 수용액의 평형 농도(mg/L), 및 활성탄 질량으로 나눈 1,1,1-트리클로로에탄 수용액의 평형 흡착량(mg/g)을 구해서 흡착 등온선을 작성하고, 평형 농도 0.3mg/L에 있어서의 1,1,1-트리클로로에탄 평형 흡착량을 산출하고, 1,1,1-트리클로로에탄에 대한 흡착량으로 했다.0.5 g of 1,1,1-trichloroethane was diluted with 50 mL of methanol, and further diluted 10-fold with methanol to prepare a stock solution. 5 mL of the undiluted solution was diluted with pure water, and a 1,1,1-trichloroethane aqueous solution having a concentration of 5 mg / L was prepared. Into a 100 mL Erlenmeyer flask was placed an agitator and activated carbon whose particle size was adjusted within a range of 53 to 250 mu m. Then, it was sealed with a 1,1,1-trichloroethane aqueous solution as full water. Thereafter, the Erlenmeyer flask was placed in a thermostatic chamber maintained at 20 ° C, and stirred for 14 hours. After 14 hours, the aqueous solution in the Erlenmeyer flask was filtered with a syringe filter. The filtrate thus obtained was subjected to an equilibrium adsorption amount of an aqueous solution of 1,1,1-trichloroethane in which the equilibrium concentration (mg / L) of the aqueous 1,1,1-trichloroethane solution and the activated carbon mass were divided into headspace gas chromatogram mg / g) to prepare an adsorption isotherm. The amount of 1,1,1-trichloroethane equilibrium adsorption at an equilibrium concentration of 0.3 mg / L was calculated, and the adsorption amount to 1,1,1-trichloroethane .

활성탄 No. 1Activated carbon No. One

탄소원료로서 종이-페놀 수지 적층체를 탄화해서 얻어지는 분쇄탄을 870℃로 가열하고, 불활성 분위기로 조정한 가열로내에 투입했다. 종이-페놀 수지 적층체의 투입과 동시에 가열로내에 수증기(수증기 분압:40㎪)를 공급하고, 불활성 가스 분위기에서 2.0시간 수증기 부활 처리를 행해서 활성탄 No. 1을 얻었다. 또, 수증기의 공급량은 투입한 종이-페놀 수지 적층체 100질량부에 대하여 300질량부로 했다.The pulverized coal obtained by carbonizing the paper-phenol resin laminate as the carbon raw material was heated to 870 캜 and charged into a heating furnace adjusted to an inert atmosphere. Simultaneously with the introduction of the paper-phenol resin laminate, water vapor (partial pressure of water vapor: 40 kPa) was supplied into the heating furnace and subjected to steam activation treatment for 2.0 hours in an inert gas atmosphere. 1. The supply amount of water vapor was set to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the paper-phenol resin laminate.

활성탄 No. 2∼4Activated carbon No. 2 to 4

부활시간을 변경한 이외는 활성탄 No. 1과 같은 방법으로 활성탄 No. 2∼4를 제조했다.Activated carbon No. other than changing the resurrection time. Activated carbon No. 1 was obtained in the same manner as in No. 1. 2 to 4 were prepared.

활성탄 No. 5Activated carbon No. 5

시판되고 있는 야자껍질 수증기 부활 활성탄(엠씨 에바텍사제)을 준비하고 No. 5로 했다.A commercially available coconut shell steam activated carbon (manufactured by MC Evatek Co.) was prepared. 5.

활성탄 No. 6Activated carbon No. 6

탄화한 종이-페놀 수지 적층체 30g에 활성화제로서 질량비 0.64배의 수산화칼륨을 첨가한 후, 가열로에 투입해서 질소 분위기중 800℃에서 2시간 부활 처리했다. 얻어진 부활탄에 60℃의 온수에서 물세정 처리를 하고나서 염산 세정 처리(염산 농도 5.25질량%)를 행하고, 60℃의 온수에서 물세정 처리. 그 후에 활성탄을 머플로에 넣고, 질소 유통하(2L/분), 노 내부 온도를 750℃까지 승온(승온속도:10℃/분)하고, 750℃에서 2시간 유지해서 활성탄 No. 6을 제조했다.Potassium hydroxide was added to 30 g of the carbonized paper-phenol resin laminate as an activator in a mass ratio of 0.64, and then the mixture was put into a heating furnace and subjected to an activation treatment at 800 DEG C for 2 hours in a nitrogen atmosphere. The obtained recovered carbon was subjected to a water washing treatment at 60 ° C in hot water, followed by a hydrochloric acid cleaning treatment (at a hydrochloric acid concentration of 5.25 mass%), and a water washing treatment at 60 ° C in hot water. Thereafter, the activated carbon was placed in a muffle furnace, and the inside temperature of the furnace was raised to 750 ° C (temperature raising rate: 10 ° C / min) under flowing nitrogen (2 L / min.). 6.

Figure pct00001
Figure pct00001

도 1에 각 활성탄의 평형 시험에서의 1,1,1-트리클로로에탄 평형 흡착량과 비표면적의 관계를 나타낸다. 또 도 2에 각 활성탄의 통수 시험에서의 1,1,1-트리클로로에탄 통수량과 비표면적의 관계를 나타낸다. 도 3에 활성탄 No. 1∼6의 세공 지름 분포를 나타낸다.Fig. 1 shows the relationship between the adsorption amount of 1,1,1-trichloroethane and the specific surface area in the equilibrium test of each activated carbon. Fig. 2 shows the relationship between the specific surface area and the amount of 1,1,1-trichloroethane in the water flow test of each activated carbon. FIG. Shows the pore diameter distribution of 1 to 6.

도 1에 나타내듯이, 종이-페놀 수지 적층체를 사용한 활성탄 No. 1∼4, 6은 야자 껍질을 사용한 활성탄 No. 5보다 평형 시험에 있어서 우수한 흡착 성능을 갖고 있었다. 또 도 2에 나타내듯이, 통수 시험에 있어서는 활성탄 No. 1∼4는 활성탄 No. 6보다 우수한 흡착 성능을 갖고 있었다.As shown in Fig. 1, activated carbon No. 1 using a paper-phenol resin laminate. 1 to 4, and 6 are activated carbon particles using a coconut shell. 5, it showed excellent adsorption performance in the equilibrium test. Further, as shown in Fig. 1 to 4 are activated carbon No. 6. &Lt; / RTI &gt;

도 3에 나타내듯이, 활성탄 No. 1∼4는 활성탄 No. 5, 6과 비교해서 2∼10nm의 세공 용적 비율이 크다. 따라서 본 발명의 요건을 만족하는 활성탄 No. 1∼4는 도 1, 2에 나타내듯이, 평형 시험, 및 통수 시험 어디에 있어서나 1,1,1-트리클로로에탄에 대한 우수한 흡착 성능을 발휘했다고 생각된다.As shown in Fig. 1 to 4 are activated carbon No. 5 and 6, the pore volume ratio of 2 to 10 nm is large. Therefore, the activated carbon satisfying the requirements of the present invention can be obtained. 1 to 4, as shown in Figs. 1 and 2, it is considered that excellent adsorption performance against 1,1,1-trichloroethane was exhibited both in the equilibrium test and in the water flow test.

Claims (5)

BET 비표면적이 700㎡/g이상 1250㎡/g미만이며,
세공 지름 30nm이하의 세공 용적에 대한 세공 지름 2nm이하의 세공 용적 비율이 50%이상 80%미만이며, 또한
세공 지름 30nm이하의 세공 용적에 대한 세공 지름 2nm초과 10nm이하의 세공 용적 비율이 10%이상 40%미만인 것을 특징으로 하는 분말상 또는 입상의 정수기용 활성탄.
A BET specific surface area of 700 m 2 / g or more and less than 1250 m 2 / g,
The pore volume ratio of the pores having a pore diameter of 2 nm or less to the pore volume of the pore diameter of 30 nm or less is 50% or more and less than 80%
Wherein the pore volume ratio of the pores having a pore diameter of more than 2 nm and not more than 10 nm to the pore volume of the pore diameter of 30 nm or less is 10% or more and less than 40%.
제 1 항에 있어서,
상기 활성탄의 평균 세공 지름이 2.0nm이상 4.0nm이하인 정수기용 활성탄.
The method according to claim 1,
Wherein the activated carbon has an average pore diameter of 2.0 nm or more and 4.0 nm or less.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 활성탄의 세공 지름 30nm이하의 세공 용적에 대한 10nm이하의 세공 용적 비율이 80%이상인 정수기용 활성탄.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the activated carbon has a pore volume ratio of 10 nm or less to a pore volume of a pore diameter of 30 nm or less of 80% or more.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 활성탄은 종이-페놀 수지 적층체의 탄화물을 BET 비표면적이 상기 범위가 될 때까지 부활 처리한 것인 정수기용 활성탄.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the activated carbon is activated by activating the carbide of the paper-phenol resin laminate until the BET specific surface area falls within the above range.
제 4 항에 있어서,
상기 부활 처리는 수증기 부활 처리인 정수기용 활성탄.
5. The method of claim 4,
The activated process is a water vapor activation process.
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