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PDF/月刊誌論文/code:pg_0406_05 マテリアル インテグレーション 2004年6月号
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> 2004
PDF/月刊誌論文/code:pg_0406_05 マテリアル インテグレーション 2004年6月号
ELECTRONIC CERAMICS 先端カーボン
高機能活性炭
■著者
信州大学 工学部 電気電子工学科 遠藤 守信 ほか
■要約
活性炭とは所定の物質を選択して分離,除去,精製するため,活性化と呼ばれる化学的,物理的な処理を施して吸着効率を高めた多孔性炭素である.活性炭の吸着性能は,表面積の広さと細孔の大きさに関係し,炭化時に多くの細孔と表面積を付与することで吸着性能は高まる.活性化は水蒸気やCO2,空気などで賦活するが,ほかにKOHなどの薬品を使う方法もある.原材料としてはヤシ殻や竹などの植物質のほか,石炭,石油ピッチ,レジンなどが使われる.一般には天然有機物を炭化後に,1100K程度で水蒸気を用いて酸化賦活し,ナノスケールの小さな細孔を多量に有する活性炭を作っている.このように作られた活性炭は天然物の組織構造由来のマイクロおよびナノメートルスケールの細孔をも持っている.天然物をプリカーサーとする活性炭では,均一な細孔構造と機能を高いレベルで保証できないことから,最近では樹脂あるいはピッチなど合成原料から形態や細孔構造を制御した活性炭が作られ,広く使われている.近年,地球の温室効果ガスや環境汚染,安全に係わる様々な問題が顕在化する中,活性炭が注目されている.電気自動車やハイブリット自動車用電源として活性炭電極を用いた電気二重層キャパシタは長寿命かつ使用温度の範囲が広く,安全であるという長所から応用分野がさらに広がりつつある.ここでは,このような活性炭の例として,活性炭素繊維とカーボンアエロジェルを中心に活性炭の細孔の特徴,構造評価,ナノ空間の特徴を中心に紹介する.
