硫黄によるpillar形成を利用したC/Sアロイの細孔構造の制御

利用硫形成柱来控制 C/S 合金的孔结构

• 批准号: 09243227
• 负责人: 三浦 孝一
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09243227/
• 关键词: 分子ふるい炭素; pillar効果; C; Sアロイ; イオン交換樹脂

分子ふるい炭素は分子の大きさ程度の均一な細孔を有する特殊な活性炭であるが、その製造法は確立されておらず、ゼオライトのように簡便に細孔径を制御し、合成する技術の確立が望まれている。本研究では、イオン交換樹脂に形成されるpillarを利用した炭化樹脂(C/Sアロイ)の細孔構造の制御を目的として交換カチオン種が樹脂の炭化挙動に及ばす影響を検討し、以下の成果を得た。樹脂の熱重量変化を比較したところ、交換カチオン種で大きく異なっており、交換カチオン種で熱分解温度が変化することを明らかにした。さらに炭化中に生成するH2O、SO2ともに生成温度のピーク、生成量、生成パターンが交換カチオン種で大きく異なり、熱分解反応も交換カチオン種で変化することも見いだした。炭化した樹脂の細孔構造を分析したところ、1価のカチオンを交換した炭化樹脂(900℃)には細孔がほとんど存在していなかったが、2価及び3価のカチオンで交換した炭化樹脂(900℃)には0.35〜0.5nmの細孔が発達していた。このことから2価及び3価のカチオンは、イオン交換樹脂内で複数の官能基とイオン結合をして架橋を形成し、それが炭化中にpillarとなって細孔を形成させるものと考えられた。また、交換するカチオン種を選ぶことで、炭化樹脂の細孔径を0.35〜0.5nmの範囲で制御することができた。さらにその交換量、炭化温度によっても炭化樹脂の細孔径を制御することができた。炭化樹脂中には交換されたカチオンは、硫化物もしくは金属で形で残存し、数nmの粒子で高分散していた。さらにもとの樹脂の形状を保っている上に非常に固く、造粒する必要がないため、分子ふるい性吸着剤や形状選択性触媒としての利用が期待できる。

The molecular structure of carbon is uniform in size and pore size. The production method of special activated carbon is established. The production method of carbon is simple. The pore size is controlled. The synthesis technology is expected to be established. In this study, the purpose of pillar formation using charring resin (C/S resin) and the influence of pillar formation on charring of resin were investigated. The following results were obtained. The thermal decomposition temperature of the resin is different from that of the resin. In the process of carbonization, H2O and SO2 are generated, and the temperature, amount, and temperature of generation are changed. Analysis of the pore structure of carbonized resin at 900 ° C. The pore structure of carbonized resin at 900 ° C. The pore structure of carbonized resin at 900 ° C. The pore structure of carbonized resin at 900 ° C. The pore structure of carbonized resin at 900 ° C. In the case of carbon dioxide, a plurality of functional groups are formed in the resin, and a plurality of pores are formed in the resin. The fine pore size of carbonized resin is 0.35 ~ 0.5nm and the range of carbonized resin is 0.35 ~ 0.5nm. The exchange capacity, carbonization temperature and pore size of carbonized resin are controlled. Carbonized resin is highly dispersed in the form of several nm particles. In addition, the shape of the resin is protected, and the use of the resin is expected to be very solid, pelletizing, and molecular adsorption.