TWI789802B - 碳質材料及其製造方法、以及淨水用過濾器及淨水器 - Google Patents

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Abstract

本發明之一態樣係關於碳質材料，其係由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積為750m 2/g以上1000m 2/g以下，相對於由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，藉由前述HK法計算出的在0.3875～0.9125nm範圍內之孔隙的孔隙容積之比率為80%以上，且使用前述BET比表面積與由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.614nm以下， D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g))。

Description

碳質材料及其製造方法、以及淨水用過濾器及淨水器
本發明係關於碳質材料。更且，係關於碳質材料之製造方法、使用碳質材料之淨水用過濾器及淨水器。
近年來，越來越關注飲用水，尤其是自來水的水質相關之安全衛生性，希望去除飲用水中所含的游離殘留氯、三鹵甲烷類、黴菌異味等有害物質。尤其是，溶解在自來水中的微量三鹵甲烷被懷疑是致癌物。
三鹵甲烷係甲烷分子之4個氫原子中的3個經鹵素取代的化合物的總稱，氯仿、二氯溴甲烷、氯二溴甲烷、溴仿等為其代表例，作為類似的化合物，乙烷之氫原子中的3個經氯原子取代而成之屬於有機鹵素化合物的1,1,1-三氯乙烷係成為淨水器的待去除物質。
已提出使用碳質材料去除如上所述的有害物質之各種技術。例如：在專利文獻1中揭示使用一種活性碳而提高氯仿、1,1,1-三氯乙烷的去除性能，該活性碳係限定了：比表面積、表面氧化物量、以及由利用MP法的孔隙分布求出的具有規定尺寸之孔隙容積的比率、與由利用DH法之孔隙分布求出的具有規定尺寸之孔隙容積的比率。而且，在專利文獻2中亦有藉由包含具有規定的孔隙容積比率之多孔碳的吸附劑而可吸附三鹵甲烷類等之報告。
另一方面，在上述有害物質中，三鹵甲烷為難以去除的物質，其中又以氯仿係最難以去除的物質，因此，需要更有效地從自來水等中去除氯仿的手段。
特別是在國外，即使在以NSF(National Science Foundation，美國國家科學基金會)為代表的基準中，氯仿去除性能亦是對其它物質去除的替代評價，事實上希望從此觀點來提高氯仿去除性能。
然而，如上述之現有的活性碳及多孔碳材料中，氯仿去除性能尚無法謂為充足，需要更高的氯仿去除性能。
亦發現，即使在碳質材料中僅提高氯仿靜態吸附性能，另一方面，通水性能較差，在使用於淨水器等用途時會立即達到壽命。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利5936423號公報 [專利文獻2]日本特開2006-247527號公報
[發明欲解決之課題]
本發明之課題係提供一種與以往相比可發揮更優異的氯仿去除性能且壽命長的碳質材料、以及提供使用該碳質材料的淨水器等。
本發明者等為了解決上述問題而專心致志進行檢討，結果發現藉由具有下述構成之碳質材料即可解決上述問題，並根據該發現進行進一步研究，遂而完成本發明。
亦即，與本發明之一態樣相關的碳質材料，其特徵為：由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積為750m 2/g以上1000m 2/g以下，相對於由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，藉由前述HK法計算出的在0.3875～0.9125nm範圍內之孔隙的孔隙容積之比率為80%以上，且使用前述BET比表面積與由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.614nm以下， D=4000×V/S 式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g)。
與本發明之另一態樣相關的碳質材料，係苯吸附量為20重量%以上28重量%以下，使用由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積與藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.300～1.600nm， D=4000×V/S 式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g)。
[用以實施發明的形態]
以下，具體地說明本發明之實施型態，惟本發明並不限於此等。
[碳質材料] ＜第一實施型態＞ 本發明之第一實施型態的碳質材料，其特徵為：由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積為750m 2/g以上1000m 2/g以下，相對於由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，藉由前述HK法計算出的在0.3875～0.9125nm範圍內之孔隙的孔隙容積之比率為80%以上，且使用前述BET比表面積與由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.614nm以下， D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g))。
根據上述構成，可提供具有非常優異之氯仿去除性能且壽命長的碳質材料。尤其，本實施型態之碳質材料對氯仿的吸附速度亦高。通常，在以淨水器等去除有害物質時，由於接觸時間短，故吸附速度越快，則具有越高的氯仿去除性能。因此，根據本發明，可提供可發揮比以往優異之氯仿去除性能且壽命長的碳質材料以及使用該碳質材料的淨水器等。
(比表面積) 本實施型態之碳質材料藉由氮吸附法計算出的BET比表面積為750m 2/g以上1000m 2/g以下。由於BET比表面積在該範圍內，而具有活性碳粒子之密度增加、每單位容積的填充量增加的優點。BET比表面積之更佳上限值為980m 2/g以下，更佳為970m 2/g以下，特佳為950m 2/g以下。從有助於吸附氯仿的容積需要為一定程度以上的觀點來看，BET比表面積之下限值為750m 2/g以上，更佳為800m 2/g以上。
碳質材料之比表面積係可由氮吸附等溫線使用BET法計算，而氮吸附等溫線之測定及比表面積的計算可藉由後述[氮吸附等溫線之測定]及[比表面積之測定]中記載的方法實施。
(孔隙容積) 本實施型態之碳質材料係相對於由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積而言，藉由前述HK法計算出的具有在0.3875～0.9125nm範圍內的孔隙直徑的孔隙之孔隙容積(亦簡稱為「0.3875～0.9125nm之孔隙容積」)之比率為80%以上。如上所述，藉由相對於總孔隙容積之前述範圍內的孔隙之孔隙容積比率為80%以上，而成為氯仿之動態吸附優異的碳質材料。
前述比率之較佳範圍為80.5%以上，更佳為80.8%以上。上限並無特別限定，惟從擴散性之觀點上，較佳為90%以下，更佳為85%以下。
更且，較佳之實施態樣中，本實施型態之碳質材料理想係前述藉由HK法計算出的總孔隙容積為0.400mL/g以下者。藉由總孔隙容積在此範圍內，因氯仿的動態吸附而成為優異之碳質材料。
前述總孔隙容積之更佳上限值為0.390mL/g以下，更佳為0.385mL/g以下。前述孔隙容積之下限值並無特別限定，惟從有助於吸附氯仿的容積需要為一定程度以上的觀點來看，較佳為0.320mL/g以上，更佳為0.330mL/g以上。
而且，較佳實施態樣中，本實施型態之碳質材料藉由前述HK法計算出的0.3875~0.9125nm之孔隙容積較佳為0.250mL/g以上0.350mL/g以下。藉此，認為可更確實地得到氯仿的動態吸附優異之碳質材料。
前述在0.3875~0.9125nm範圍內的孔隙容積之較佳下限值為0.260mL/g以上，更佳為0.270mL/g以上。另一方面，較佳上限值為0.340mL/g以下，更佳為0.320mL/g以下。
碳質材料之孔隙容積及總孔隙容積係可使用HK(Horvath Kawazoe)法由氮吸附等溫線計算出。氮吸附等溫線之測定及孔隙容積等之計算係可藉由後述的[氮吸附等溫線之測定]及[利用HK法的孔隙容積及總孔隙容積之測定]中記載的方法實施。
(平均孔隙直徑)
本實施型態之碳質材料由前述比表面積及前述孔隙容積求得之平均孔隙直徑為1.614nm以下。藉由平均孔隙直徑在該範圍內，而成為氯仿去除性能優異之碳質材料。
前述平均孔隙直徑之較佳上限值為1.612nm以下，更佳為1.610nm以下。前述平均孔隙直徑之下限值並無特別限定，惟從平均孔隙直徑過小時最適合吸附氯仿之孔隙會減少的觀點上，較佳為1.450nm以上，更佳為1.510nm以上，又更佳為1.530nm以上。
本實施型態中，平均孔隙直徑係可使用前述BET比表面積與前述HK法孔容積並依下述式求得。 D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g))。
詳而言之，本實施型態之平均孔隙直徑係可藉由後述之[氮吸附等溫線之測定]及[平均孔隙直徑之測定]中記載的方法實施。
以上，嘗試說明本實施型態之比表面積、孔隙容積之比率及平均孔隙直徑各自的技術意義，惟碳質材料(吸附媒)之構造與對吸附質之吸附特性的關係較為複雜，苯吸附量、比表面積、孔容積及平均孔隙直徑亦各自獨立地會有不與對吸附質之吸附特性直接相關的情形。需要注意的是，為了實現可有效地去除氯仿之碳質材料，如上所述的比表面積、孔隙容積之比率及平均孔隙直徑之平衡是重要的。
(苯吸附量) 苯吸附量係表示碳質材料之活化進行程度的指標。為了更有效地吸附氯仿，適合者係傾向於微孔多的碳質材料。因此，在第一實施型態的碳質材料中，苯吸附量較佳為在20重量%以上28重量%以下的範圍內，由此認為會發揮出更優異的氯仿吸附性能。
從實現優異的氯仿吸附性能之觀點上，碳質材料之苯吸附量為28重量%以下之範圍，更佳上限值係以27重量%以下為佳，以26.5重量%以下更佳。苯吸附量之下限值並無特別限定，惟從有助於吸附氯仿的容積需要為一定程度以上的觀點來看，係20重量%以上，較佳為21重量%以上，更佳為22重量%以上。
碳質材料之苯吸附量可由後述的[苯吸附量之測定]中記載的方法進行測定。
＜第二實施型態＞ 接著，對本發明之第二實施型態的碳質材料進行說明。本發明之第二實施型態的碳質材料係特徵為：苯吸附量為20重量%以上28重量%以下，使用由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積與藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.300～1.600nm。 D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)，V：總孔隙容積(mL/g)，S：比表面積(m 2/g))。
由上述構成，亦與上述第一實施型態相同，可提供具有非常優異之氯仿去除性能且壽命長的碳質材料。而且，本實施型態之碳質材料亦對氯仿之吸附速度快速，具有優異之氯仿去除性能。
＜苯吸附量＞ 本實施型態之碳質材料係苯吸附量在20重量%以上28重量%以下之範圍，藉此而具有優異之氯仿吸附性能。
從實現優異之氯仿吸附性能之觀點上，碳質材料之苯吸附量在28重量%以下之範圍，更佳之上限值較佳為27重量%以下，更佳為26.5重量%以下。苯吸附量之下限值並無特別限定，從有助於吸附氯仿的容積需要為一定程度以上的觀點來看，係20重量%以上，較佳係21重量%以上，更佳係22重量%以上。
碳質材料之苯吸附量可藉由與第一實施型態相同的方法進行。
(平均孔隙直徑) 本實施型態之碳質材料從氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積以及由前述總孔隙容積所求之平均孔隙直徑為1.300～小於1.600nm。平均孔隙直徑在該範圍內時，成為氯仿去除性能優異之碳質材料。
前述平均孔隙直徑之更佳上限值為1.590nm以下，更佳為1.575nm以下。前述平均孔隙直徑之更佳下限值為1.340nm以上，更佳為1.355nm以上。
本實施型態中，平均孔隙直徑係可使用前述BET比表面積與前述DFT法總孔隙容積，並藉由下述式而得。 D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)，V：總孔隙容積(mL/g)，S：比表面積(m 2/g))。
詳而言之，本實施型態之平均孔隙直徑可藉由後述之[平均孔隙直徑之測定]中記載的方法實施。
茲已嘗試說明本實施型態之苯吸附量以及平均孔隙直徑的技術意義，惟與第一實施型態相同，碳質材料(吸附媒)之構造與對吸附質之吸附特性的關係較為複雜，苯吸附量以及平均孔隙直徑亦各自獨立地會有不與對吸附質之吸附特性直接相關的情形。需要注意的是，為了實現可有效地去除氯仿之碳質材料，如上所述的苯吸附量以及平均孔隙直徑之平衡是重要的。
第二實施型態之碳質材料較佳係更具備以下特性。
(孔隙容積) 本實施型態之碳質材料較佳係藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積為0.400mL/g以下。茲認為藉此可更確實地得到氯仿之動態吸附優異的碳質材料。
本實施型態中，總孔隙容積係指碳質材料所具有之利用DFT分析的在0.30～1.48nm之範圍內的孔隙容積，更佳之上限值為0.390mL/g以下，更佳為0.380mL/g以下。前述總孔隙容積之下限值並無特別限定，惟從有助於吸附氯仿的容積需要為一定程度以上的觀點來看，較佳為0.290mL/g以上，更佳為0.300mL/g以上。
更且，本實施型態之碳質材料較佳係藉由前述二氧化碳吸附DFT法計算出的具有0.4～0.7nm之範圍的孔隙直徑之孔隙的孔隙容積(亦簡稱為「0.4～0.7nm之孔隙容積」)為0.140～0.175mL/g。茲認為藉由總孔隙容積及0.4～0.7nm之孔隙容積在此範圍，可更確實地得到氯仿的動態吸附性優異之碳質材料。
而且，前述孔隙容積(0.4～0.7nm)之更佳上限值為0.170mL/g以下，更佳為0.167mL/g以下。另一方面，更佳下限值為0.145mL/g以上，更佳為0.150mL/g以上。
而且，本實施型態之碳質材料中，相對於總孔隙容積之前述0.4～0.7nm之範圍的孔隙容積之比值較佳為0.535以下。前述比值之更佳範圍為0.533以下，又更佳為0.530以下。下限並無特別限定，惟從吸附容量之觀點上，較佳為0.400以上，更佳為0.410以上。
在此，總孔隙容積係指上述總孔隙容積之意，相對於其之前述孔隙容積之比值係可藉由前述0.4～0.7nm之範圍的孔隙容積/前述總孔隙容積計算出。
此外，本實施型態中，碳質材料之前述總孔隙容積及前述孔隙容積係可藉由二氧化碳吸附DFT法，亦即，可由二氧化碳脫附等溫線藉由進行NLDFT法之分析而計算出。二氧化碳脫附等溫線之測定及總孔隙容積/孔隙容積之計算係可藉由後述[二氧化碳脫附等溫線之測定]及[利用DFT法之總孔隙容積/孔隙容積的測定]中記載的方法實施。
(比表面積) 本實施型態之碳質材料進一步較佳係藉由氮吸附法計算出之BET比表面積為1000m 2/g以下。由於BET比表面積在該範圍內，而具有活性碳粒子之密度變高、每單位容積的填充量增加的優點。BET比表面積之更佳上限值為980m 2/g以下，又更佳為970m 2/g以下，特佳為950m 2/g以下。BET比表面積之下限值並無特別限定，惟從有助於吸附氯仿的容積需要為一定程度以上的觀點來看，較佳為750m 2/g以上，更佳為800m 2/g以上。
碳質材料之比表面積係可藉由與第一實施型態之相同方法來實施。
更且，較佳係第一實施型態之碳質材料與第二實施型態之碳質材料均各自除了上述特性以外，亦具有以下特性。
(利用MP法之孔隙容積) 本實施型態之碳質材料利用MP法之總孔隙容積較佳為0.250mL/g以上0.600mL/g以下。藉此，具有形成最適合吸附氯仿之孔隙的優點。
利用MP法之總孔隙容積的更佳上限值係以0.500mL/g以下為佳，以0.450mL/g以下更佳。而且，更佳下限值為0.300mL/g以上，較佳為0.350mL/g以上。
更且，本實施型態之碳質材料利用MP法之0.6nm以下的孔隙容積較佳為0.100mL/g以上0.250mL/g以下。藉此，具有可減少無助於吸附氯仿的孔隙之優點。
利用MP法之0.6nm以下的孔隙容積之更佳上限值係以0.200mL/g以下為佳，以0.190mL/g以下更佳。而且，更佳下限值為0.150mL/g以上，以0.160mL/g以上為佳。
而且，本實施型態之碳質材料中，相對於利用MP法之總孔隙容積而言，利用MP法之在0.6nm以下之範圍的孔隙容積之比率(%)較佳為35%以上55%以下。前述比率之更佳上限值為50%以下，又更佳為48%以下。而且，更佳下限值係以40%以上為佳，以44%以上為更佳。
在此，相對於總孔隙容積的前述孔隙容積之比率(%)可藉由「利用MP法之0.6nm以下的範圍之孔隙容積」/「利用MP法之總孔隙容積」×100計算。
此外，本實施型態中，碳質材料利用MP法之前述總孔隙容積及前述孔隙容積係可由氮吸附等溫線使用MP(Micropore analysis：微孔分析)法計算。具體之總孔隙容積/孔隙容積的計算可依後述[利用MP法之總孔隙容積/孔隙容積的測定]中記載之方法實施。
(利用DH法之孔隙容積) 本實施型態之碳質材料利用DH法之1～100nm之範圍的總孔隙容積較佳為0.070mL/g以上0.180mL/g以下。藉此，具有影響氯仿之吸附的孔隙內之分子擴散性變佳之優點。此外，「1～100nm之範圍的總孔隙容積」係指可依後述[利用DH法之總孔隙容積/孔隙容積之測定]中記載之方法測定，顯示孔隙直徑1nm～100nm之範圍的孔隙容積。
前述總孔隙容積之更佳上限值係以0.150mL/g以下為佳，以0.140mL/g以下更佳。而且，更佳下限值為0.080mL/g以上，以0.090mL/g以上為佳。
更且，本實施型態之碳質材料利用DH法之2nm以下的孔隙容積較佳為0.040mL/g以上0.120mL/g以下。藉此，具有氯仿之擴散性與吸附性能的平衡變佳之優點。
利用DH法之2nm以下的孔隙容積之更佳上限值較佳為0.100mL/g以下，更佳為0.090mL/g以下。而且，更佳下限值為0.050mL/g以上，以0.060mL/g以上為佳。
而且，在本實施型態之碳質材料中，相對於利用DH法之1～100nm之範圍的總孔隙容積而言，利用DH法之2nm以下的範圍的孔隙容積之比率(%)較佳為30%以上90%以下。前述比率之更佳上限值為80%以下，以70%以下為佳。並且，更佳下限值係以35%以上為佳，以40%以上更佳。
在此，相對於前述總孔隙容積的前述孔隙容積之比率(%)可藉由「利用DH法之2nm以下的範圍之孔隙容積」/「利用DH法之1～100nm之範圍的總孔隙容積」×100計算。
此外，本實施型態中之碳質材料中利用DH法之前述總孔隙容積及前述孔隙容積係可由氮吸附等溫線使用DH(Dollimore-Heal)法計算。具體之總孔隙容積/孔隙容積之計算係可藉由後述[利用DH法之總孔隙容積/孔隙容積之測定]中記載之方法實施。
在第一實施型態及第二實施型態中，碳質材料之形狀並無特別限定，例如，可為粒狀、纖維狀(線狀、織布(編織物)狀、氈狀)等任意形狀，可根據具體之使用態樣適當地選擇，惟因為每單位體積之吸附性能較高，故以粒狀為佳。如為粒狀之碳質材料的情況下，其尺寸並無特別限定，可根據具體之使用態樣適當地調整粒度等。
碳質材料之原料(碳質前驅物)並無特別限定。可列舉例如：植物系之碳質前驅物(例如：木材、刨花、木碳、椰殼和核桃殼等果殼、水果種子、紙漿製造副生成物、木質素、廢糖蜜等源自植物的材料)、礦物系之碳質前驅物(例如：泥碳、次煙煤、褐煤、煙煤、無煙煤、焦碳、煤焦油、瀝青煤、石油蒸餾殘渣、石油瀝青等源自礦物之材料)、合成樹脂系之碳質前驅物(例如：酚樹脂、聚偏二氯乙烯、丙烯酸樹脂等源自合成樹脂的材料)、天然纖維系碳質前驅物(例如：纖維素等天然纖維、嫘縈等再生纖維等源自天然纖維之材料)等。其中，由於容易作為家庭用品品質標示法所規定之待去除物質的吸附性能優異之碳質材料，而較佳為植物系之碳質前驅物。因此，較佳之一實施型態中，碳質材料係源自植物系之碳質前驅物。從可實現更有效地去除氯仿的碳質材料的觀點上，較佳係以椰殼作為原料。因此，在特佳之一實施型態中，係使用椰殼作為植物系之碳質前驅物。
本實施型態之碳質材料係可非常有效地去除氯仿。因此，本實施型態之碳質材料係可適用作為用以淨水之碳質材料(淨水用碳質材料)，更可適用作為用以潔淨自來水之碳質材料(自來水之淨水用碳質材料)。
[碳質材料之製造方法] 本實施型態之碳質材料係藉由活化前述碳質前驅物而製造。此外，當活化前需要碳化時，一般可將氧氣或空氣阻隔並在例如400～800℃(較佳係500～800℃，更佳係550～750℃)下進行碳化。在如此情況下，對藉由碳質前驅物之碳化而得到的原料碳進行活化以製造碳質材料。
用以得到比表面積、孔隙容積之比率及平均孔隙直徑(依需要為苯吸附量、總孔隙容積等)在特定範圍之碳質材料的具體製造方法並無特別限定，例如可藉由包含將碳質材料之原料進行鹼洗、以及在其後進行使用流化爐的活化之製造方法而得。
就活化前進行鹼洗之手段而言，並無特別限定，可列舉例如：在包含氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼之水溶液等中，投入前述碳質前驅物並浸漬2小時～1天左右之方法等。於鹼中浸漬之後，在進行活化之前，以去除影響活化反應的金屬之目的，可進行水洗及/或浸漬在酸性溶液中。
接著，進行活化，惟本實施型態中的活化，其特徵係將流化爐(流化活化爐)作為活化爐使用。藉此，認為相較於使用迴轉窯作為活化爐的傳統方法，可得到氯仿去除性能更優異之碳質材料。
前述碳質前驅物之活化條件係只要是所得碳質材料之苯吸附量成為前述範圍之條件即可，並無特別限定，例如活化時之溫度可為800～1000℃左右，活化時間可為達到苯吸附量(所期望的活化進行程度)之任意時間。
活化後之碳質材料係在使用包含鹼金屬、鹼土金屬及過渡金屬等雜質的椰殼等植物系之碳質前驅物或礦物系之碳質前驅物時，進行清洗以去除灰分和藥劑。因此，在一實施型態中，本發明之製造方法係可包含在活化後清洗碳質材料之步驟。在如此情況下，使用無機酸或水進行清洗，就無機酸而言較佳係清洗效率高的鹽酸。在使用鹽酸等無機酸清洗(酸洗)碳質材料時，較佳係在酸洗後進行水洗等，再進行脫氧處理。
清洗後，可將得到之碳質材料進行乾燥，必要時實施粉碎、過篩，得到碳質材料之製品。
[淨水用過濾器] 可使用碳質材料製造淨水用過濾器。以下，說明較佳實施型態之淨水用過濾器。
在較佳之一實施型態中，淨水用過濾器係包含如上所述的本實施型態之碳質材料與纖維狀黏合劑。
纖維狀黏合劑只要為可藉由原纖化纏繞碳質材料而賦形者，即無特別限定，無論是合成品、天然品均可廣泛地使用。如此纖維狀黏合劑係可列舉例如：丙烯酸纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、纖維素纖維、尼龍纖維、聚芳醯胺纖維及紙漿等。纖維狀黏合劑之纖維長度較佳為4mm以下。
纖維狀黏合劑係可組合2種以上而使用。特佳係將聚丙烯腈纖維或紙漿作為黏合劑使用。藉此，可進一步提高成型體密度及成型體強度，並可抑制性能的劣化。
在較佳之一實施型態中，纖維狀黏合劑之通水性，以CSF值計約為10～150mL左右。本實施型態中，CSF值係根據JIS P8121「紙漿之濾水度試驗方法」加拿大標準濾水法所測定之值。而且，CSF值係例如可藉由使纖維狀黏合劑原纖化來調整。纖維狀黏合劑之CSF值小於10mL時，無法得到通水性，成型體之強度降低，亦有壓力損失升高之虞。另一方面，前述CSF值大於150mL時，無法充分地保持粉末狀的活性碳，成型體之強度降低，吸附性能可能變差。
淨水用過濾器係從待去除物質之去除性能、成型性等的觀點來看，相對於100質量份之碳質材料，纖維狀黏合劑較佳為包含4～10質量份，更佳為包含4.5～6質量份。因此，在較佳之一實施型態中，淨水用過濾器係包含本實施型態之碳質材料與纖維狀黏合劑，纖維狀黏合劑之CSF值為10～150mL，相對於100質量份之碳質材料，包含4～10質量份之纖維狀黏合劑。此外，淨水用過濾器包含後述其它機能性成分時，只要將對於過濾器組成所稱之「相對於100質量份之碳質材料」替換解讀並應用為「相對於100質量份之碳質材料與其它機能性成分的總和」即可。
在不損害本發明之效果的範圍內，淨水用過濾器可含有其它機能性成分。就其它機能性成分而言，可列舉例如可吸附去除溶解性鉛的鈦矽酸鹽和沸石系粉末等的鉛吸附材料、離子交換樹脂或螯合樹脂、或者為了賦予抗菌性而包含銀離子及/或銀化合物之各種吸附材料等。
由於本實施型態之淨水用過濾器係包含本實施型態之碳質材料，故可非常有效地去除氯仿。通水條件並無特別限定，惟為了不使壓力損失變得過大而在300～6500/hr的空間速度(SV)下進行。將由原水及滲透水中待去除物質之濃度計算出的各去除率、以及從通水開始流出的水量(L)與淨水濾芯之容積(mL)之比(累計滲透水量L/mL)的關係繪製成圖表，藉此可確認淨水用過濾器之性能。
[淨水器] 可使用碳質材料或淨水用過濾器製造淨水器。在較佳之實施型態中，淨水器係包含如上所述之本實施型態的碳質材料或淨水用過濾器。
較佳之一實施型態中，淨水器具備淨水用濾芯，該淨水用濾芯係使用本實施型態之碳質材料或淨水用過濾器而構成。例如，可將本實施型態之碳質材料填充於外殼而構成淨水用濾芯，而且，亦可將本實施型態之淨水用過濾器填充於外殼而構成淨水用濾芯。淨水用濾芯係除了本實施型態之碳質材料或淨水用過濾器以外，亦可包含習知的不織布過濾器、各種吸附材料、礦物質添加材料、陶瓷過濾材料、中空纖維膜等的組合。
本說明書係如上述，揭示各種態樣之技術，其中主要技術總結如下。
亦即，與本發明之一態樣相關的碳質材料係特徵為：由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積為750m 2/g以上1000m 2/g以下，相對於由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，藉由前述HK法計算出的在0.3875～0.9125nm範圍內之孔隙的孔隙容積之比率為80%以上，且使用前述BET比表面積與由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.614nm以下。 D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g))。
而且，前述碳質材料中，較佳係苯吸附量為20重量%以上28重量%以下。
更且，前述碳質材料中，前述藉由HK法計算出的總孔隙容積較佳為0.400mL/g以下。
而且，前述碳質材料中，前述藉由HK法計算出的在0.3875～0.9125nm範圍內之孔隙的孔隙容積較佳為0.250mL/g以上0.350mL/g以下。
而且，與本發明之其它態樣相關的碳質材料，係苯吸附量為20重量%以上28重量%以下，使用由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積與藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.300～1.600nm。 D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g))。
而且，前述其它態樣的碳質材料中，藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積較佳為0.400mL/g。
更且，前述其它態樣的碳質材料中，藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的在0.4～0.7nm範圍內之孔隙的孔隙容積較佳為0.140～0.175mL/g。
另外，前述其它態樣的碳質材料中，相對於藉由前述二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積之在0.4～0.7nm範圍內之孔隙的孔隙容積之比值較佳為0.535以下。
更且，前述其它態樣的碳質材料中，前述BET比表面積較佳為1000m 2/g以下。
而且，上述碳質材料較佳係均源自植物系之碳質前驅物者。更且，植物系之碳質前驅物較佳為椰殼。
另外，與本發明的又一態樣相關的前述碳質材料的製造方法，其特徵係包含：將碳質材料的原料進行鹼洗；以及在其後進行使用流化爐的活化。
而且，與本發明的又一態樣相關的淨水用過濾器係包含前述碳質材料與纖維狀黏合劑之淨水用過濾器，其特徵係前述纖維狀黏合劑之CSF值為10～150mL，相對於碳質材料100質量份，包含4～10質量份之纖維狀黏合劑。
更且，本發明亦包含：包含前述碳質材料之淨水器，以及包含前述淨水用過濾器之淨水器。 [實施例]
以下，依照實施例更詳細地說明本發明，惟本發明並不限於實施例。
＜試驗1：評定方法＞ 實施例中之各物性值係由以下所示方法測定。
[苯吸附量之測定] 將實施例及比較例中調製的碳質材料在115℃之恆溫乾燥器中乾燥3小時，然後在使用矽膠作為乾燥劑之乾燥器中靜置冷卻至室溫。接著，在20℃之恆溫槽內，對碳質材料通入包含飽和濃度之1/10的濃度之苯的乾燥空氣。由達到吸附平衡之碳質材料的重量與吸附前之碳質材料的重量(亦即，乾燥、靜置冷卻後之碳質材料的重量)，根據以下之式(1)求得苯吸附量(重量%)。 [式(1)] 苯吸附量(重量%)=[{(苯吸附後之試料重量)-(苯吸附前之試料重量)}/(苯吸附前之試料重量)]×100
[氮吸附等溫線之測定] 使用MicrotracBEL股份有限公司製造之BELSORP-MAX，將碳質材料在減壓下(真空度：0.1kPa以下)於300℃加熱5小時後，測定77K中之碳質材料的氮吸附等溫線。
[比表面積之測定] 從由上述方法所得之氮吸附等溫線，藉由BET法進行利用多點法的分析，從所得曲線之相對壓力P/P0=0.01～0.1區域中的直線計算出比表面積。
[總孔隙容積(HK法)] 藉由HK法來分析前述氮吸附等溫線。分析條件係吸附質分子量為28.010，吸附質密度為0.808g/cm 3，文件數據插值法設為直線，參數設定為N2-C(77K).HKS。
[平均孔隙直徑之測定] 使用上述所得之比表面積及總孔隙容積，由以下之式計算出平均孔隙直徑。 D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g))。
[0.3875～0.9125nm之孔隙容積(HK法)] 從由上述方法所得之氮吸附等溫線進行利用HK法之分析，計算出P/P 0在4.5902×10^(-8)～7.4189×10^(-3)之範圍(對應0.3875～0.9125nm之孔隙)的孔隙容積。
[相對於總孔隙容積之0.3875～0.9125nm之孔隙容積之比率] 將藉由前述HK法計算出的0.3875～0.9125nm之孔隙容積，除以藉由前述HK法計算出的總孔隙容積，藉此得到相對於總孔隙容積之0.3875～0.9125nm之孔隙容積之比率。
[總孔隙容積(MP法)] 使用MicrotracBEL股份有限公司製造之BELSORP-MAX，將碳質材料在減壓下(真空度：0.1kPa以下)於300℃加熱5小時後，測定77K中之碳質材料的氮吸附等溫線。 對由上述方法所得之氮吸附等溫線，應用MP法，計算出微孔的孔隙容積。此外，在進行利用MP法的分析時，使用由MicrotracBEL股份有限公司所提供的參考曲線『NGCB-BEL.t』。
[0.6nm以下之孔隙容積(MP法)] 在利用上述MP法分析而得之孔隙徑與累計孔隙容積中，從至0.42nm為止之累計孔隙容積V 0.42與至0.7nm為止之累計孔隙容積V 0.7，由下式計算出V 0.6。 a = (V 0.7-V 0.42)/0.28 b = V 0.7-(V 0.7-V 0.42)×0.7/0.28 V 0.6= 0.6a + b
[相對於總孔隙容積之0.6nm以下的孔隙容積之比率(MP法)] 將藉由前述MP法計算出的0.6nm以下的孔隙容積除以藉由前述MP法計算出的總孔隙容積，再乘以100，藉此得到相對於總孔隙容積之0.6nm以下的孔隙容積之比率(%)。
[1～100nm之範圍的總孔隙容積(DH法)] 使用氣體吸附測定裝置(Quantachrome公司製造之AUTOSORB-iQ MP-XR)，在1.0×10^(-7)至0.99的相對壓力(p/p0)下進行77K的氮吸附/脫附之測定，藉此得到吸附/脫附等溫線。對所得之吸附等溫線使用(p/p0)在0.001至0.99之間的數據進行利用DH法之分析，計算出直徑1nm至直徑100nm的孔隙容積與孔隙徑分布。前述直徑1nm至直徑100nm的孔隙容積係定義為1～100nm之範圍的總孔隙容積。
[2nm以下之孔隙容積(DH法)] 從利用上述DH法之孔隙徑分布之數據計算出2nm以下之孔隙容積。
[相對於總孔隙容積(1～100nm)之2nm以下的孔隙容積之比率(DH法)] 將藉由前述DH法計算出之2nm以下之孔隙容積除以藉由前述DH法計算出之總孔隙容積(1～100nm)，再乘以100，藉此得到相對於總孔隙容積之2nm以下的孔隙容積之比率(%)。
＜實施例1～5及比較例1～2＞ 將在400～600℃下碳化而成的椰殼碳的粒度從JIS標準篩22網眼(0.710mm)調整成50網眼(0.300mm)。將該椰殼碳500g投入0.1N-NaOH水溶液1L中，浸漬一夜，脫水後，進一步放入0.1N-HCl水溶液1L中浸漬一夜。之後進行脫水，以1L實施水洗5次，在陽光下曬乾。
將如此所得之原料(椰殼碳)在900℃、水蒸氣容積比率40%的丙烷燃燒氣體中之流化爐，進行不同時間的活化使苯吸附量分別成為表1所示之值。然後，使用0.1N之鹽酸溶液進行酸洗、乾燥後，用JIS標準篩將粒度從30網眼(0.500mm)調整到60網眼(0.250mm)，得到實施例1~5及比較例1~2之活性碳(碳質材料)。所得碳質材料之物性值呈示於後述表1。
<比較例3~4>
將在400~600℃下碳化而成的椰殼碳的粒度從JIS標準篩3.5網眼(5.600mm)調整成5.5網眼(3.350mm)。然後，使用迴轉窯在900℃、水蒸氣容積比率40%、氣體量5.5L/分鐘之條件下，進行不同時間的活化使苯吸附量分別成為表1所示之值。然後，在0.1N之鹽酸溶液1L中投入所得之500g的活化物，浸漬一夜後脫水，以1L實施水洗5次後乾燥，進一步壓碎，將粒度從JIS標準篩30網眼(0.500mm)調整成60網眼(0.250mm)，得到比較例3~4之活性碳(碳質材料)。所得碳質材料之物性值呈示於後述表1。
<比較例5~6>
將在400~600℃下碳化而成的椰殼碳的粒度從JIS標準篩22網眼(0.710mm)調整成50網眼(0.300mm)。然後，使用迴轉窯在900℃、水蒸氣容積比率40%、氣體量5.5L/分鐘之條件下，進行不同時間的活化使苯吸附量分別成為表1所示之值。然後，在0.1N之鹽酸溶液1L中投入所得之500g的活化物，浸漬一夜後脫水，以1L實施水洗5次後乾燥，將粒度從JIS標準篩30網眼(0.500mm)調整成60網眼(0.250mm)，得到比較例5~6之活性碳(碳質材料)。所得碳質材料之物性值呈示於後述表1。
<評定試驗>
(氯仿吸附性能及吸附速度)
將任意量粉碎成粒徑約20μm的活性碳投入100mL的初始濃度調整為約0.100mg/L的氯仿溶液中，然後在約20℃下攪拌10分鐘及120分鐘。然後，從將此等各自用MF(注射器過濾器)加壓過濾而得到之各溶液中的氯仿濃度計算出吸附量。
具體之計算方法係從未投入活性碳之空白氯仿濃度Co(mg/L)、投入活性碳並過濾後之試驗水的氯仿濃度C(mg/L)及投入之活性碳重量W(mg)，由下式求出吸附量A。氯仿濃度係使用氣相層析儀並依頂空法測定。
A=(Co-C)×1000×0.1/W
進一步從所得之試驗水濃度不同的三個點的各吸附量A計算冪近似公式，計算試驗水濃度為0.01mg/L時的吸附量，當作攪拌10分鐘時的吸附量及攪拌120分鐘時的吸附量。
在此情況下，濃度0.01mg/L時的吸附量在攪拌120分鐘時為1.00mg/g以上，且攪拌10分鐘時的前述吸附量相對於在120分鐘時的吸附量而言，比值為0.82以上時則當作及格。
攪拌120分鐘時的吸附量越高，氯仿去除能力越高，攪拌10分鐘時的吸附量相對於攪拌120分鐘時的吸附量之比值越高，吸附速度越快。亦即，此係意指在較短的接觸時間內表現出較高的吸附性能，吸附速度越快者性能越高。
(通水試驗) 將實施例/比較例之活性碳填充在內徑33mmφ×高度70mmH且容積60mL之樹脂製管柱中，按照NSF(National Science Foundation，美國國家科學基金會)濃度基準，在20±3℃、原水濃度0.300mg/L、過濾流量0.3L/分鐘(SV=300)、降流的條件下進行通水，當以去除率95%之點為轉折點(break point)時，將600L以上設為及格。本試驗係設想為淨水用途，到轉折為止的累積流量多，則壽命長，可謂為高性能。
將以上結果彙整於表1。
[表1]
碳質材料物性 評定結果
苯吸 附量 比表 面積 HK法總 孔隙容積 平均孔隙 直徑 0.3875～ 0.9125nm 孔隙容積 孔隙容積 比率 MP法 總孔隙 容積 MP法 0.6nm以下 孔隙容積 MP法 0.6nm以下 /總孔隙容積 DH法 1～100nm 總孔隙容積 DH法 2nm以下 孔隙容積 DH法 2nm以下 /總孔隙容積 120min 吸附量 吸附 速度 通水 性能
單位 wt% m 2/g mL/g nm mL/g % mL/g mL/g % mL/g mL/g % mg/g - L
實施例1 22.5 857 0.3417 1.595 0.2778 81.3 0.3633 0.1697 46.7 0.0939 0.0637 67.8 1.28 0.828 690
實施例2 24.2 909 0.3633 1.599 0.2951 81.2 0.3882 0.1777 45.8 0.1063 0.0724 68.2 1.16 0.966 700
實施例3 24.1 869 0.3477 1.600 0.2827 81.3 0.3723 0.1698 45.6 0.1036 0.0691 66.7 1.65 1.00 610
實施例4 25.9 948 0.3812 1.608 0.3092 81.1 0.4064 0.1831 45.1 0.1176 0.0815 69.3 1.49 0.946 610
實施例5 26.6 977 0.3939 1.613 0.3176 80.6 0.4196 0.1883 44.9 0.1223 0.0852 69.7 1.01 0.842 600
比較例1 28.9 1050 0.4247 1.618 0.3413 80.4 0.4520 0.1956 43.3 0.1423 0.1006 70.7 0.86 0.791 560
比較例2 30.2 1099 0.4453 1.621 0.3566 80.1 0.4734 0.1994 42.1 0.1547 0.1105 71.4 0.81 0.827 540
比較例3 24.8 960 0.3607 1.503 0.2878 79.8 0.3821 0.1720 45.0 0.1123 0.0800 71.2 1.52 0.809 470
比較例4 26.7 954 0.3849 1.614 0.3059 79.5 0.4065 0.1764 43.4 0.1288 0.0937 72.7 1.25 0.888 480
比較例5 23.1 955 0.3289 1.378 0.2608 79.3 0.3488 0.1622 46.5 0.0950 0.0669 70.5 1.60 0.869 430
比較例6 24.9 896 0.3606 1.610 0.2840 78.8 0.3794 0.1711 45.1 0.1132 0.0811 71.6 1.44 0.813 460
(探究) 由表1之結果可知，與本發明的實施例相關之碳質材料均表現出非常高的氯仿去除性能且壽命長。再者，證實了對氯仿的吸附速度快，並且在淨水用途中可表現出優異的氯仿去除性能。
另一方面，在比表面積、0.3875～0.9125nm之孔隙容積相對於總孔隙容積之比率及平均孔隙直徑之至少任一者未符合本發明的規定之比較例1～6的孔隙材料中，結果是未表現出充分的氯仿去除性能或通水性能較差。
＜試驗2：評定方法＞ 對於實施例1～5及比較例1～6之碳質材料，藉由後述方法測定以下之物性。
[苯吸附量之測定] 以與試驗1相同的方式求得。
[氮吸附等溫線之測定] 以與試驗1相同的方式求得。
[比表面積之測定] 以與試驗1相同的方式求得。
[二氧化碳吸附/脫附等溫線之測定] 使用氣體吸附測定裝置(Quantachrome公司製造之AUTOSORB-iQ MP-XR)在0.00075至0.030的相對壓力(p/p0)下測定在273K下的二氧化碳之吸附/脫附，藉此得到吸附/脫附等溫線。
[總孔隙容積(DFT法)] 對於由上述方法所得之二氧化碳吸附/脫附等溫線，應用「CO 2at 273K on carbon(NLDFT model)」作為計算模式(Calculation model)，進行NLDFT法之分析，求取孔隙徑分布，計算出0.3～1.48nm之孔隙直徑範圍的容積並將其當作總孔隙容積。
[0.4～0.7nm之孔隙容積(DFT法)] 相對於由上述方法所得之二氧化碳吸附/脫附等溫線，應用「CO 2at 273K on carbon(NLDFT model)」作為計算模式，進行NLDFT法之分析，求取孔隙徑分布，計算出具有0.4～0.7nm之孔隙直徑範圍的孔隙之孔隙容積。
[0.4～0.7nm之孔隙容積相對於總孔隙容積之比值] 將藉由前述DFT法計算出的0.4～0.7nm之孔隙容積除以藉由前述DFT法計算出的總孔隙容積，藉此得到0.4～0.7nm之孔隙容積相對於總孔隙容積之比值。
[總孔隙容積(MP法)、0.6nm以下之孔隙容積(MP法)及該等之比率] 以與試驗1相同的方式求得。
[1～100nm之範圍的總孔隙容積(DH法)、2nm以下之孔隙容積(DH法)及該等之比率] 以與試驗1相同的方式求得。
[平均孔隙直徑之測定] 使用上述獲得之比表面積及總孔隙容積，藉由以下之式計算出平均孔隙直徑： D=4000×V/S (式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m 2/g))。
將上述各項物性之值呈示於表2。
更且，氯仿吸附性能及吸附速度，以及通水試驗之評定方法係以與試驗1相同之方式進行。
將以上結果彙整於表2。
[表2]
碳質材料物性 評定結果
苯吸 附量 比表 面積 DFT法 總孔隙容積 0.4-0.7nm 孔隙容積 0.4-0.7nm孔隙容積/ 總孔隙容積 平均 孔隙直徑 MP法 總孔隙容積 MP法 0.6nm以下 孔隙容積 MP法 0.6nm以下 /總孔隙容積 DH法 1～100nm 總孔隙容積 DH法 2nm以下 孔隙容積 DH法 2nm以下 /總孔隙容積 120min 吸附量 吸附 速度 通水 性能
單位 wt% m 2/g mL/g mL/g - nm mL/g mL/g % mL/g mL/g % mg/g - L
實施例1 22.5 857 0.3163 0.1597 0.505 1.476 0.3633 0.1697 46.7 0.0939 0.0637 67.8 1.28 0.828 690
實施例2 24.2 909 0.3128 0.1646 0.526 1.376 0.3882 0.1777 45.8 0.1063 0.0724 68.2 1.16 0.966 700
實施例3 24.1 869 0.3225 0.1539 0.477 1.484 0.3723 0.1698 45.6 0.1036 0.0691 66.7 1.65 1.00 610
實施例4 25.9 948 0.3718 0.1656 0.445 1.569 0.4064 0.1831 45.1 0.1176 0.0815 69.3 1.49 0.946 610
實施例5 26.6 977 0.3297 0.1594 0.483 1.350 0.4196 0.1883 44.9 0.1223 0.0852 69.7 1.01 0.842 600
比較例1 28.9 1050 0.2963 0.1706 0.576 1.129 0.4520 0.1956 43.3 0.1423 0.1006 70.7 0.86 0.791 560
比較例2 30.2 1099 0.3446 0.1684 0.489 1.254 0.4734 0.1994 42.1 0.1547 0.1105 71.4 0.81 0.827 540
比較例3 24.8 960 0.3078 0.1590 0.517 1.283 0.3821 0.1720 45.0 0.1123 0.0800 71.2 1.52 0.809 470
比較例4 26.7 954 0.3057 0.1622 0.531 1.282 0.4065 0.1764 43.4 0.1288 0.0937 72.7 1.25 0.888 480
比較例5 23.1 955 0.2652 0.1524 0.575 1.111 0.3488 0.1622 46.5 0.0950 0.0669 70.5 1.60 0.869 430
比較例6 24.9 896 0.2908 0.1561 0.537 1.298 0.3794 0.1711 45.1 0.1132 0.0811 71.6 1.44 0.813 460
本申請案係以2020年6月30日申請的日本專利申請特願2020-112667及特願2020-112668為基礎者，其內容係納入在本申請中。
為表達本發明，已於前述參照具體例等並通過實施型態適當且充分地說明本發明，然發明所屬技術領域中具有通常知識者應當理解到對前述實施型態進行變更及/或改良是容易的。因此，除非發明所屬技術領域中具有通常知識者實施的變更型態或改良型態處於偏離申請專利範圍所記載之請求項的專利範圍之等級，否則該變更型態或該改良型態應解釋為包含在該請求項之專利範圍中。 [產業上利用之可能性]
本發明之碳質材料對於去除家庭用品品質標示法中的待去除物質特別有用。因此，本發明在淨水用過濾器、淨水器等淨水技術中具有廣泛的產業上之可利用性。
無。
無。
無。

Claims (15)

  1. 一種碳質材料，其係由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積為750m2/g以上1000m2/g以下，相對於由氮吸附等溫線藉由HK(Horvath Kawazoe)法計算出的總孔隙容積，藉由該HK法計算出的在0.3875~0.9125nm範圍內之孔隙的孔隙容積之比率為80%以上，且使用該BET比表面積與由氮吸附等溫線藉由HK法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.614nm以下，D=4000×V/S式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m2/g)。
  2. 如請求項1之碳質材料，其中苯吸附量為20重量%以上28重量%以下。
  3. 如請求項1之碳質材料，其中該藉由HK法計算出的總孔隙容積為0.400mL/g以下。
  4. 如請求項1之碳質材料，其中該藉由HK法計算出的在0.3875~0.9125nm範圍內之孔隙的孔隙容積為0.250mL/g以上0.350mL/g以下。
  5. 一種碳質材料，其係苯吸附量為20重量%以上28重量%以下，使用由氮吸附等溫線利用BET法計算出的BET比表面積與藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積，由下述式所得之平均孔隙直徑為1.300~1.600nm，D=4000×V/S 式中，D：平均孔隙直徑(nm)、V：總孔隙容積(mL/g)、S：比表面積(m2/g)。
  6. 如請求項5之碳質材料，其中藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積為0.400mL/g以下。
  7. 如請求項5之碳質材料，其中藉由二氧化碳吸附DFT法計算出的在0.4~0.7nm範圍內之孔隙的孔隙容積為0.140~0.175mL/g。
  8. 如請求項5之碳質材料，其中相對於藉由該二氧化碳吸附DFT法計算出的總孔隙容積之在0.4~0.7nm範圍內之孔隙的孔隙容積之比值為0.535以下。
  9. 如請求項5之碳質材料，其中該BET比表面積為1000m2/g以下。
  10. 如請求項1至9中任一項之碳質材料，其係源自植物系之碳質前驅物。
  11. 如請求項10之碳質材料，其中植物系之碳質前驅物為椰殼。
  12. 一種碳質材料之製造方法，其係如請求項1至11中任一項之碳質材料的製造方法，該製造方法包含：將碳質材料之原料進行鹼洗；以及在其後進行使用流化爐的活化。
  13. 一種淨水用過濾器，其係包含如請求項1至11中任一項之碳質材料與纖維狀黏合劑之淨水用過濾器，該纖維狀黏合劑之CSF值為10~150mL，相對於碳質材料100質量份，含有4~10質量份之纖維狀黏 合劑。
  14. 一種淨水器，其包含如請求項1至11中任一項之碳質材料。
  15. 一種淨水器，其包含如請求項13之淨水用過濾器。
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