酸性官能基を導入した多孔質炭素のアンモニア吸着特性

摘要

活性炭は,吸着材として消臭や水質浄化工業的な精製·分離·回収プロセスなどさまざまな分野で利用されている。表面が基本的に無極性であることが炭素系吸着材の1つの特徴であるが,反面,アンモニアや硫化水素なと極性分子の吸着においては相互作用力が小さいことが欠点となる場合もあり,実用的には酸塩基性化合物の添着などの表面修飾によって吸着性能の改善が図られている。アンモニアはさまざまな悪臭の原因物質の1つであることから,消臭用吸着材の性能評価の対象物質の1つとなっている。 また,触媒分野において,アンモニアの昇温脱離(TPD)スペクトルの解析は吸着材表面の酸性部位の解析法として広〈用いられているほか,金属担持活性炭のミクロ孔内でのアンモニア合成なとも検討されている。 活性炭へのアンモニア吸着に関しては,すでにさまざまな報告がなされている。Tamonらは,酸性官能基を導入した活性炭について,ヘリウム中の分圧が6kPaまでのアンモニア吸着等温線を測定し,酸性官能基導入がアンモニア吸着特性を向上させること,423Kで再生処理をしても脱離しない不可逆成分があり,1回目の吸着に比べ2回目以降の吸着量が大き〈低下することを報告している。