ピッチ/有機金属複合体を出発原料とするメソポア活性炭の開発と応用

種々の有機金属錯体を含有するピッチを、有機金属錯体およびピッチのテトラヒドロフラン溶液を混合後これらの溶媒を減圧除去することにより得た。さらにエア-ブロ-イングにより多環芳香族の縮合度を上げた後、紡糸してピッチ繊維を得、水蒸気賦活により活性炭素繊維を得た。得られた活性炭素繊維のボアサイズ、比表面積等の細孔特性を調べた結果、希土類金属錯体を含有するピッチを用いた場合比表面積が大きくメソポアが高度に発達した活性炭素繊維が得られた。ピッチ中の希土類金属錯体量の影響を調べた結果、希土類金属錯体量とともにメソポアの割合が上昇した。これらの結果希土類金属がメソポアの生成に効果を示すことが明らかになった。イットリウムアセチルアセテート含有ピッチから得られた活性炭素繊維中のイットリウムの状態を電子線プローブマイクロアナライザーで調べた結果、酸化イットリウムが活性炭素繊維中に均一に分散していることが認められた。メソポアが発達した活性炭素繊維の場合巨大分子の吸着性に優れると考えられる。得られたメソポアが発達した活性炭素繊維への、ビタミンB_<12>および水道原水中に含まれ消毒用塩素と反応することにより発ガン性のトリハロメタンを生成すると考えられているフミン酸の吸着性を調べた。これらの巨大分子のメソポア活性炭素繊維への吸着量は、他の金属錯体含有ピッチから得られた活性炭素繊維および市販のミクロポアが発達した活性炭素繊維よりも2-3倍高い値を示し、本研究で得られたメソポア活性炭素が巨大分子の吸着性に優れることが明らかになった。

種々の有機金属錯体を含有するピッチを、有機金属錯体およびピッチのテトラヒドロフラン溶液を混合後これらの溶媒を減圧除去することにより得た。さらにエア-ブロ-イングにより多環芳香族の縮合度を上げた後、紡糸してピッチ繊維を得、水蒸気賦活により活性炭素繊維を得た。得られた活性炭素繊維のボアサイズ、比表面積等の細孔特性を調べた結果、希土類金属錯体を含有するピッチを用いた場合比表面積が大きくメソポアが高度に発達した活性炭素繊維が得られた。ピッチ中の希土類金属錯体量の影響を調べた結果、希土類金属錯体量とともにメソポアの割合が上昇した。これらの結果希土類金属がメソポアの生成に効果を示すことが明らかになった。イットリウムアセチルアセテート含有ピッチから得られた活性炭素繊維中のイットリウムの状態を電子線プローブマイクロアナライザーで調べた結果、酸化イットリウムが活性炭素繊維中に均一に分散していることが認められた。メソポアが発達した活性炭素繊維の場合巨大分子の吸着性に優れると考えられる。得られたメソポアが発達した活性炭素繊維への、ビタミンB_<12>および水道原水中に含まれ消毒用塩素と反応することにより発ガン性のトリハロメタンを生成すると考えられているフミン酸の吸着性を調べた。これらの巨大分子のメソポア活性炭素繊維への吸着量は、他の金属錯体含有ピッチから得られた活性炭素繊維および市販のミクロポアが発達した活性炭素繊維よりも2-3倍高い値を示し、本研究で得られたメソポア活性炭素が巨大分子の吸着性に優れることが明らかになった。