JPH06100309A - 分子ふるい炭素の製造方法 - Google Patents
分子ふるい炭素の製造方法Info
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- JPH06100309A JPH06100309A JP4253097A JP25309792A JPH06100309A JP H06100309 A JPH06100309 A JP H06100309A JP 4253097 A JP4253097 A JP 4253097A JP 25309792 A JP25309792 A JP 25309792A JP H06100309 A JPH06100309 A JP H06100309A
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- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/306—Active carbon with molecular sieve properties
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Abstract
(57)【要約】
【構成】不活性ガス雰囲気下で６５０〜８５０℃に加熱
され、５．５〜１２Åの平均ミクロ孔径を有する炭素質
基材を、６５０〜８５０℃に加熱された処理炉中で、該
反応炉に芳香族炭化水素または脂環式炭化水素を含む不
活性ガスを供給して蒸着処理することを特徴とする分子
ふるい炭素の製造方法。 【効果】本発明の分子ふるい炭素の製造法によれば、ミ
クロ孔径３〜４Å強でかつ、ミクロ孔径分布の狭い分子
ふるい炭素を、簡便にかつ再現性良く、製造することが
できる。本発明によって得られる分子ふるい炭素は、特
に、メタン、炭酸ガスに対する平衡分離型分子ふるい性
能、ならびに窒素、酸素に対する速度分離型分子ふるい
性能に優れている。
され、５．５〜１２Åの平均ミクロ孔径を有する炭素質
基材を、６５０〜８５０℃に加熱された処理炉中で、該
反応炉に芳香族炭化水素または脂環式炭化水素を含む不
活性ガスを供給して蒸着処理することを特徴とする分子
ふるい炭素の製造方法。 【効果】本発明の分子ふるい炭素の製造法によれば、ミ
クロ孔径３〜４Å強でかつ、ミクロ孔径分布の狭い分子
ふるい炭素を、簡便にかつ再現性良く、製造することが
できる。本発明によって得られる分子ふるい炭素は、特
に、メタン、炭酸ガスに対する平衡分離型分子ふるい性
能、ならびに窒素、酸素に対する速度分離型分子ふるい
性能に優れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＳＡ手法による空気
分離、オフガス等からの水素精製、発酵ガス中からのメ
タンの分離等、ガス分離技術に用いられる分子ふるい炭
素の製造方法に関するものである。
分離、オフガス等からの水素精製、発酵ガス中からのメ
タンの分離等、ガス分離技術に用いられる分子ふるい炭
素の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種混合ガス中から特定の成分を
分離、精製する技術開発が盛んである。中でもＰＳＡと
称される手法は、装置がコンパクトでランニングコスト
が低いため、多くの用途への展開が期待されている。特
に、疎水性の分子ふるい炭素を用いて、空気から窒素を
分離、回収する空気分離は、窒素需要の増大に伴って、
急激な市場拡大が見込まれる。分子ふるい炭素の特徴
は、通常の活性炭が１０〜３０Åのミクロ孔を持つのに
対し、３〜５Åという小さく、かつ狭い分布のミクロ孔
を持っていることにある。分子ふるい炭素の製造方法に
関しては、種々の方法が提案されているが、その中に熱
分解炭素蒸着法がある。
分離、精製する技術開発が盛んである。中でもＰＳＡと
称される手法は、装置がコンパクトでランニングコスト
が低いため、多くの用途への展開が期待されている。特
に、疎水性の分子ふるい炭素を用いて、空気から窒素を
分離、回収する空気分離は、窒素需要の増大に伴って、
急激な市場拡大が見込まれる。分子ふるい炭素の特徴
は、通常の活性炭が１０〜３０Åのミクロ孔を持つのに
対し、３〜５Åという小さく、かつ狭い分布のミクロ孔
を持っていることにある。分子ふるい炭素の製造方法に
関しては、種々の方法が提案されているが、その中に熱
分解炭素蒸着法がある。
【０００３】この熱分解炭素蒸着法は、炭素質基材と炭
化水素ガスを高温で接触させ、炭化水素から放出される
熱分解炭素を炭素質基材のミクロ孔の入り口付近に蒸着
させることで、炭素質基材のミクロ孔を調節する方法で
あり、従来よりこの方法に関する各種の提案がある。
化水素ガスを高温で接触させ、炭化水素から放出される
熱分解炭素を炭素質基材のミクロ孔の入り口付近に蒸着
させることで、炭素質基材のミクロ孔を調節する方法で
あり、従来よりこの方法に関する各種の提案がある。
【０００４】特公昭５２−１８６７５号明細書に於いて
は、揮発性成分の少ないコークスを炭素質基材として用
い、熱分解により炭素を放出する炭化水素（例えばベン
ゼン、トルエン、エタン、ヘキサン、メタノールなど）
を添加して６００〜９００℃の温度で１〜６０分間また
はそれ以上の時間処理することによって、放出された炭
素を該コースの細孔中に沈着させることにより、約４Å
以下の小さい分子寸法をもつガスの分離に使用される炭
素含有分子ふるいの製法が提案されている。
は、揮発性成分の少ないコークスを炭素質基材として用
い、熱分解により炭素を放出する炭化水素（例えばベン
ゼン、トルエン、エタン、ヘキサン、メタノールなど）
を添加して６００〜９００℃の温度で１〜６０分間また
はそれ以上の時間処理することによって、放出された炭
素を該コースの細孔中に沈着させることにより、約４Å
以下の小さい分子寸法をもつガスの分離に使用される炭
素含有分子ふるいの製法が提案されている。
【０００５】この提案は、小さい分子を分離するための
炭素分子ふるいの製法を始めて提案した点で画期的であ
り評価されるが、再現性良く優れた高品質の炭素分子ふ
るいを得るためにさらなる改善が必要である。
炭素分子ふるいの製法を始めて提案した点で画期的であ
り評価されるが、再現性良く優れた高品質の炭素分子ふ
るいを得るためにさらなる改善が必要である。
【０００６】また、特表平１−５０２７４３号明細書に
於いては、揮発性成分の少ない乾留物を８００〜９００
℃の温度で、５〜３０分間、向流で２０〜９５容量％の
水蒸気濃度を有する不活性ガスが供給される振動炉中に
導入して、弱く活性化を施した後、向流で５〜１２容量
％のベンゼン濃度を有する不活性ガスが供給される振動
炉に導入することにより、酸素および窒素の分離能に優
れ、均一な品質を有する分子ふるいの製造方法を開示し
ている。
於いては、揮発性成分の少ない乾留物を８００〜９００
℃の温度で、５〜３０分間、向流で２０〜９５容量％の
水蒸気濃度を有する不活性ガスが供給される振動炉中に
導入して、弱く活性化を施した後、向流で５〜１２容量
％のベンゼン濃度を有する不活性ガスが供給される振動
炉に導入することにより、酸素および窒素の分離能に優
れ、均一な品質を有する分子ふるいの製造方法を開示し
ている。
【０００７】この提案はより均一な品質の製品が得られ
る点に於いて優れるが、向流で接触する方式であるた
め、若干プロセスが複雑になり、また、使用する乾留物
によっては高品質のものが得られない場合がある。
る点に於いて優れるが、向流で接触する方式であるた
め、若干プロセスが複雑になり、また、使用する乾留物
によっては高品質のものが得られない場合がある。
【０００８】別の提案として、特開昭６０−１７１２１
２号明細書に於いて、（ｉ）高温（８００〜９００℃）
で炭素基材を脱ガスする工程、（ii）脱ガス後の炭素基
材を３００〜５００℃の温度まで冷却し、気相の炭化水
素と接触させて、この炭化水素を内部に吸着させる工
程、(iii) 吸着後の炭素基材を減圧下に脱ガスして物理
的に保持された炭化水素を除去する工程および（iv）炭
素基材の細孔に固着した炭化水素を高温（８００〜９０
０℃）で分解して細孔に炭素を沈着させる工程、以上
（ｉ）〜（iv）の工程の組合わせからなる分子ふるい炭
素の製法が提案されており、炭素基材に吸着される炭化
水素としてプロピレンを用いた場合について開示を行
い、プロピレンの最低寸法から、０．５〜０．５５ｎｍ
（５〜５．５Å）の細孔を有する炭素基材の処理に最も
適しているとしている。
２号明細書に於いて、（ｉ）高温（８００〜９００℃）
で炭素基材を脱ガスする工程、（ii）脱ガス後の炭素基
材を３００〜５００℃の温度まで冷却し、気相の炭化水
素と接触させて、この炭化水素を内部に吸着させる工
程、(iii) 吸着後の炭素基材を減圧下に脱ガスして物理
的に保持された炭化水素を除去する工程および（iv）炭
素基材の細孔に固着した炭化水素を高温（８００〜９０
０℃）で分解して細孔に炭素を沈着させる工程、以上
（ｉ）〜（iv）の工程の組合わせからなる分子ふるい炭
素の製法が提案されており、炭素基材に吸着される炭化
水素としてプロピレンを用いた場合について開示を行
い、プロピレンの最低寸法から、０．５〜０．５５ｎｍ
（５〜５．５Å）の細孔を有する炭素基材の処理に最も
適しているとしている。
【０００９】この提案によれば炭素基材の開口部のみに
熱分解炭素が沈着し、細孔構造が制御された分子ふるい
炭素を製造することができるが、全体として製造工程は
複雑かつ煩雑となる。
熱分解炭素が沈着し、細孔構造が制御された分子ふるい
炭素を製造することができるが、全体として製造工程は
複雑かつ煩雑となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
熱分解炭素蒸着法による分子ふるい炭素の改善された製
造方法の提供を目的とする。より具体的には、高性能の
分子ふるい炭素を簡便に、安価に、再現性良く製造する
方法の提供を目的とする。
熱分解炭素蒸着法による分子ふるい炭素の改善された製
造方法の提供を目的とする。より具体的には、高性能の
分子ふるい炭素を簡便に、安価に、再現性良く製造する
方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ピッチを
出発原料として炭素質基材のミクロ孔径と熱分解炭素の
発生源である炭化水素の種類との関係につき鋭意研究を
行った処、平均ミクロ孔径が５．５〜１２Åの炭素質基
材を用い、炭化水素として芳香族炭化水素、または脂環
式炭化水素を用いると極めて簡便なプロセスで高性能の
分子ふるい炭素を再現性良く製造することができること
を見出し、本発明を完成するに至った。
出発原料として炭素質基材のミクロ孔径と熱分解炭素の
発生源である炭化水素の種類との関係につき鋭意研究を
行った処、平均ミクロ孔径が５．５〜１２Åの炭素質基
材を用い、炭化水素として芳香族炭化水素、または脂環
式炭化水素を用いると極めて簡便なプロセスで高性能の
分子ふるい炭素を再現性良く製造することができること
を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】すなわち、本発明の包括的概念によれば、
５．５〜１２Åの平均ミクロ孔径を有する炭素質基材
を、６５０〜８５０℃に加熱した処理炉中で、芳香族炭
化水素および／または脂環式炭化水素を含む不活性ガス
を供給して熱分解炭素をミクロ孔に蒸着することを特徴
とする分子ふるい炭素の製造方法が提供される。
５．５〜１２Åの平均ミクロ孔径を有する炭素質基材
を、６５０〜８５０℃に加熱した処理炉中で、芳香族炭
化水素および／または脂環式炭化水素を含む不活性ガス
を供給して熱分解炭素をミクロ孔に蒸着することを特徴
とする分子ふるい炭素の製造方法が提供される。
【００１３】また、不活性ガス雰囲気下で６５０〜８５
０℃に加熱され、５．５〜１２Åの平均ミクロ孔径を有
する炭素質基材を、６５０〜８５０℃に加熱された処理
炉中で、該反応炉に芳香族炭化水素および／または脂環
式炭化水素を含む不活性ガスを供給して蒸着処理するこ
とを特徴とする分子ふるい炭素の製造方法が提供され
る。
０℃に加熱され、５．５〜１２Åの平均ミクロ孔径を有
する炭素質基材を、６５０〜８５０℃に加熱された処理
炉中で、該反応炉に芳香族炭化水素および／または脂環
式炭化水素を含む不活性ガスを供給して蒸着処理するこ
とを特徴とする分子ふるい炭素の製造方法が提供され
る。
【００１４】ここで、前記炭素質基材が、軟化点１５０
℃以上、灰分５０００ｐｐｍ以下の光学的等方性ピッチ
を原料として製造され、軟化点１５０℃以上、灰分５０
００ｐｐｍ以下の光学的等方性ピッチを、粉砕ないしは
繊維とし、これを不融化し、次いで成型し、さらに炭酸
ガスおよび／または水蒸気を含む不活性ガス雰囲気下で
賦活処理を施して比表面積３００〜１０００ｍ2 ／ｇの
多孔性炭素とし、これを前記炭素質基材として使用する
のが好ましい。
℃以上、灰分５０００ｐｐｍ以下の光学的等方性ピッチ
を原料として製造され、軟化点１５０℃以上、灰分５０
００ｐｐｍ以下の光学的等方性ピッチを、粉砕ないしは
繊維とし、これを不融化し、次いで成型し、さらに炭酸
ガスおよび／または水蒸気を含む不活性ガス雰囲気下で
賦活処理を施して比表面積３００〜１０００ｍ2 ／ｇの
多孔性炭素とし、これを前記炭素質基材として使用する
のが好ましい。
【００１５】さらに、前記蒸着処理終了後、引き続き不
活性ガス雰囲気下に蒸着処理温度以上１１００℃以下の
温度で保持するのが好ましい。
活性ガス雰囲気下に蒸着処理温度以上１１００℃以下の
温度で保持するのが好ましい。
【００１６】
【構成】以下、本発明の構成を詳述するが、より好まし
い態様およびそれに基づく利点が自ずと明らかになろ
う。
い態様およびそれに基づく利点が自ずと明らかになろ
う。
【００１７】炭素質基材 本発明で使用する炭素質基材の平均ミクロ孔径は５．５
〜１２Åの範囲であり、好ましくは５．５〜９Å、特に
は５．５〜８Åである。炭素質基材のミクロ孔径の分布
が狭いと得られる分子ふるい炭素のミクロ孔径の分布も
狭くなり、好適な結果を得る。平均ミクロ孔径が５．５
Å未満の炭素質基材の場合、芳香族炭化水素の熱分解に
より発生した炭素で蒸着処理する際に、ミクロ孔径が狭
くなる速度（ミクロ孔径の経時変化）が早すぎるため、
ミクロ孔の径の制御が困難となり適切でない。また、平
均径が１２Åを越えると蒸着処理の際にミクロ孔自体が
閉塞されやすくなるので適切でない。
〜１２Åの範囲であり、好ましくは５．５〜９Å、特に
は５．５〜８Åである。炭素質基材のミクロ孔径の分布
が狭いと得られる分子ふるい炭素のミクロ孔径の分布も
狭くなり、好適な結果を得る。平均ミクロ孔径が５．５
Å未満の炭素質基材の場合、芳香族炭化水素の熱分解に
より発生した炭素で蒸着処理する際に、ミクロ孔径が狭
くなる速度（ミクロ孔径の経時変化）が早すぎるため、
ミクロ孔の径の制御が困難となり適切でない。また、平
均径が１２Åを越えると蒸着処理の際にミクロ孔自体が
閉塞されやすくなるので適切でない。
【００１８】なお、本発明におけるミクロ孔とは、２０
Å以下の細孔を示す。また、平均ミクロ孔径とはミクロ
孔径の分布曲線に於いてミクロ孔容積の５０％平均径を
意味する。５．５〜１２Åの範囲内の平均ミクロ孔径を
有する炭素質基材は、石炭系または石油系のピッチを出
発原料として以下に詳述する方法に従い極めて容易に得
ることができる。
Å以下の細孔を示す。また、平均ミクロ孔径とはミクロ
孔径の分布曲線に於いてミクロ孔容積の５０％平均径を
意味する。５．５〜１２Åの範囲内の平均ミクロ孔径を
有する炭素質基材は、石炭系または石油系のピッチを出
発原料として以下に詳述する方法に従い極めて容易に得
ることができる。
【００１９】以下、炭素質基材の取得方法について述べ
る。軟化点が１５０℃以上、好ましくは１５０〜２５０
℃で、灰分が５０００ｐｐｍ以下、好ましくは５００ｐ
ｐｍ以下の、光学的に等方性のピッチを機械的に粉砕し
て微粉状とする。または光学的に等方性のピッチを加熱
して、溶融紡糸の手法で繊維状とする。
る。軟化点が１５０℃以上、好ましくは１５０〜２５０
℃で、灰分が５０００ｐｐｍ以下、好ましくは５００ｐ
ｐｍ以下の、光学的に等方性のピッチを機械的に粉砕し
て微粉状とする。または光学的に等方性のピッチを加熱
して、溶融紡糸の手法で繊維状とする。
【００２０】軟化点が１５０℃以下のピッチは、不融化
に多大の時間を要するため、出発原料としては適切でな
い。また、灰分が５０００ｐｐｍ以上のピッチは、灰分
が触媒として作用するため、後述する賦活反応を暴走さ
せる、あるいは得られる炭素質基材の平均ミクロ孔径が
１２Åを超えやすい、等の点から出発原料として適切で
ない。この微粉状ピッチあるいは繊維状ピッチを空気等
の酸化性雰囲気下で３００℃まで昇温して不融化する。
に多大の時間を要するため、出発原料としては適切でな
い。また、灰分が５０００ｐｐｍ以上のピッチは、灰分
が触媒として作用するため、後述する賦活反応を暴走さ
せる、あるいは得られる炭素質基材の平均ミクロ孔径が
１２Åを超えやすい、等の点から出発原料として適切で
ない。この微粉状ピッチあるいは繊維状ピッチを空気等
の酸化性雰囲気下で３００℃まで昇温して不融化する。
【００２１】不融化した微粉状物あるいは繊維状物はバ
インダーと混合して、成型する。ここでバインダーとは
微粉状物あるいは繊維状物同士を結合せしめ成型された
形状を保持する機能を有するものであり、軟化点が８０
〜１２０℃程度のピッチ、フェノール樹脂、フラン樹
脂、エポキシ樹脂などを例示できる。バインダーの使用
割合は残留炭素分として不融化した微粉状物および繊維
状物１００重量部に対して２重量部以上３０重量部以下
が好ましい。３０重量部より大きいと、賦活処理が容易
ではなくなり、細孔分布が広がり分子ふるい炭素の原料
とて好ましくなくなる。２重量部未満の場合前記のバイ
ンダーとしての効果が発現しない。
インダーと混合して、成型する。ここでバインダーとは
微粉状物あるいは繊維状物同士を結合せしめ成型された
形状を保持する機能を有するものであり、軟化点が８０
〜１２０℃程度のピッチ、フェノール樹脂、フラン樹
脂、エポキシ樹脂などを例示できる。バインダーの使用
割合は残留炭素分として不融化した微粉状物および繊維
状物１００重量部に対して２重量部以上３０重量部以下
が好ましい。３０重量部より大きいと、賦活処理が容易
ではなくなり、細孔分布が広がり分子ふるい炭素の原料
とて好ましくなくなる。２重量部未満の場合前記のバイ
ンダーとしての効果が発現しない。
【００２２】この成型工程により、微粉状の不融化物は
押出造粒法あるいは転動造粒法により粒状に成型され
る。繊維状の不融化物は微粉状の場合と同様に粒状に成
型され、またその他湿式抄紙法によるペーパーやニード
ルパンチ法によるフェルト等に成型される。
押出造粒法あるいは転動造粒法により粒状に成型され
る。繊維状の不融化物は微粉状の場合と同様に粒状に成
型され、またその他湿式抄紙法によるペーパーやニード
ルパンチ法によるフェルト等に成型される。
【００２３】この成型品は次に賦活処理に付される。賦
活処理においては、炭材（賦活原料）を構成する炭素結
晶体、あるいは微細な孔隙部分を構成する炭素が反応消
耗して、炭素構造により孔隙が複雑に組織的に形成し、
比表面積が増大する。
活処理においては、炭材（賦活原料）を構成する炭素結
晶体、あるいは微細な孔隙部分を構成する炭素が反応消
耗して、炭素構造により孔隙が複雑に組織的に形成し、
比表面積が増大する。
【００２４】賦活処理は、炭酸ガス雰囲気下あるいは炭
酸ガスまたは／および水蒸気を含む窒素ガスなどの不活
性ガス雰囲気下で８００〜１１００℃の温度で、０〜４
８０分放置することにより行われる。賦活処理前にあら
かじめ窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で５００〜１
５００℃の温度で炭化処理してもよい。
酸ガスまたは／および水蒸気を含む窒素ガスなどの不活
性ガス雰囲気下で８００〜１１００℃の温度で、０〜４
８０分放置することにより行われる。賦活処理前にあら
かじめ窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で５００〜１
５００℃の温度で炭化処理してもよい。
【００２５】この賦活処理で、処理物の比表面積が３０
０〜１０００ｍ2 ／ｇとなるように処理温度と時間を制
御することにより、平均ミクロ孔径が５．５〜１２Åの
範囲内にある炭素質基材を容易に製造することができ
る。この程度の賦活化であれば、賦活収率（微粉状物あ
るいは繊維状物の成型物重量に対する賦活処理物重量の
割合）は５０〜７０％と高く分子ふるい炭素を安価に得
ることができる。
０〜１０００ｍ2 ／ｇとなるように処理温度と時間を制
御することにより、平均ミクロ孔径が５．５〜１２Åの
範囲内にある炭素質基材を容易に製造することができ
る。この程度の賦活化であれば、賦活収率（微粉状物あ
るいは繊維状物の成型物重量に対する賦活処理物重量の
割合）は５０〜７０％と高く分子ふるい炭素を安価に得
ることができる。
【００２６】炭化水素 本発明の熱分解炭素蒸着法の炭素源となる炭化水素とし
て、芳香族炭化水素もしくは、脂環式炭化水素が用いら
れる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、
エチルベンゼン、キシレンなどのアルキルベンゼン、そ
の他ナフタレン、メチルナフタレンなど、また脂環式炭
化水素としてはシクロヘキサンなどを例示できるが、一
般的には炭素環が１〜２環程度のものが好ましい。
て、芳香族炭化水素もしくは、脂環式炭化水素が用いら
れる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、
エチルベンゼン、キシレンなどのアルキルベンゼン、そ
の他ナフタレン、メチルナフタレンなど、また脂環式炭
化水素としてはシクロヘキサンなどを例示できるが、一
般的には炭素環が１〜２環程度のものが好ましい。
【００２７】蒸着処理法 本発明に於いては、まず前述の炭素質基材を不活性ガス
雰囲気下で６５０〜８５０℃好ましくは７００〜８００
℃まで加熱される。この加熱は後述する処理炉中で行っ
てもよいし、別の炉中で加熱し、加熱された炭素質基材
を連続的に処理炉に供給してもよい。
雰囲気下で６５０〜８５０℃好ましくは７００〜８００
℃まで加熱される。この加熱は後述する処理炉中で行っ
てもよいし、別の炉中で加熱し、加熱された炭素質基材
を連続的に処理炉に供給してもよい。
【００２８】蒸着処理は６５０〜８５０℃、好ましくは
７００〜７５０℃に加熱された処理炉中で行われる。処
理炉中には前記の加熱された炭素質基材が存在し、そこ
へ芳香族炭化水素、または脂環式炭化水素を０．１〜２
０容量％、好ましくは３〜１０容量％含有する窒素ガス
で代表される不活性ガスが供給される。
７００〜７５０℃に加熱された処理炉中で行われる。処
理炉中には前記の加熱された炭素質基材が存在し、そこ
へ芳香族炭化水素、または脂環式炭化水素を０．１〜２
０容量％、好ましくは３〜１０容量％含有する窒素ガス
で代表される不活性ガスが供給される。
【００２９】なお、処理炉の温度が６５０℃未満では熱
分解炭素の発生量が少なく、蒸着に膨大な時間を要し、
８５０℃を超える温度では熱分解炭素の発生量が多すぎ
て、ミクロ孔径が狭くなる速度が速くなり制御不能とな
る。
分解炭素の発生量が少なく、蒸着に膨大な時間を要し、
８５０℃を超える温度では熱分解炭素の発生量が多すぎ
て、ミクロ孔径が狭くなる速度が速くなり制御不能とな
る。
【００３０】蒸着処理の時間は、工業的な製造では１０
分以上４８０分以下、より好ましくは１０分以上１２０
分以下とするのが品質の安定性から好ましい。蒸着処理
時の炭化水素を含有する不活性ガスの流速は、１ｃｍ／
ｓ以上２００ｃｍ／ｓ以下が好ましい。蒸着処理は固定
床でも回転炉などの移動床でも製造可能であるが、流動
床で製造する方法が処理温度を均一にできることから好
ましい。蒸着処理時のガスは循環させることもできる
が、析出した微小炭素粒子をフィルターなどで除去した
後循環する方法が好ましい。
分以上４８０分以下、より好ましくは１０分以上１２０
分以下とするのが品質の安定性から好ましい。蒸着処理
時の炭化水素を含有する不活性ガスの流速は、１ｃｍ／
ｓ以上２００ｃｍ／ｓ以下が好ましい。蒸着処理は固定
床でも回転炉などの移動床でも製造可能であるが、流動
床で製造する方法が処理温度を均一にできることから好
ましい。蒸着処理時のガスは循環させることもできる
が、析出した微小炭素粒子をフィルターなどで除去した
後循環する方法が好ましい。
【００３１】このような蒸着処理後は、不活性ガス雰囲
気下で冷却することにより分子ふるい炭素を得ることが
できる。
気下で冷却することにより分子ふるい炭素を得ることが
できる。
【００３２】以上の処理方法により、芳香族炭化水素ま
たは脂環式炭化水素から放出される熱分解炭素が炭素質
基材のミクロ孔入口付近に蒸着し、処理温度、処理時
間、芳香族炭化水素または脂環式炭化水素の濃度を前述
の範囲で適切に制御することにより３〜４Å強のミクロ
孔を持ち、かつミロク孔径分布の狭い分子ふるい炭素を
再現性良く、安価に製造することができる。
たは脂環式炭化水素から放出される熱分解炭素が炭素質
基材のミクロ孔入口付近に蒸着し、処理温度、処理時
間、芳香族炭化水素または脂環式炭化水素の濃度を前述
の範囲で適切に制御することにより３〜４Å強のミクロ
孔を持ち、かつミロク孔径分布の狭い分子ふるい炭素を
再現性良く、安価に製造することができる。
【００３３】なお、蒸着処理後、引き続き不活性ガス雰
囲気下で蒸着処理温度以上、１１００℃以下の温度に保
持すると、なお一層良い結果を得る。この効果は、蒸着
処理で得られたミクロ孔径分布を強固に固定することに
ある。また、高温保持には４Åを超えるミクロ孔の径を
狭める効果もあるので、蒸着処理で生成したミクロ孔径
分布をよりシャープにする効果もある。蒸着処理温度未
満ではこの効果は得られない。また、温度が１１００℃
を超えると、ミクロ孔が急激に消失するので好ましくな
い。以上に説明した方法により、ミクロ孔径が３〜４Å
強と狭い分子ふるい炭素を簡便に、安価に、かつ再現性
良く製造することができる。
囲気下で蒸着処理温度以上、１１００℃以下の温度に保
持すると、なお一層良い結果を得る。この効果は、蒸着
処理で得られたミクロ孔径分布を強固に固定することに
ある。また、高温保持には４Åを超えるミクロ孔の径を
狭める効果もあるので、蒸着処理で生成したミクロ孔径
分布をよりシャープにする効果もある。蒸着処理温度未
満ではこの効果は得られない。また、温度が１１００℃
を超えると、ミクロ孔が急激に消失するので好ましくな
い。以上に説明した方法により、ミクロ孔径が３〜４Å
強と狭い分子ふるい炭素を簡便に、安価に、かつ再現性
良く製造することができる。
【００３４】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 （実施例１）コールタールピッチを熱処理して、軟化点
２１０℃、灰分３５０ｐｐｍ以下の光学的等方性ピッチ
を得た。このピッチを押出紡糸し、直径１４μｍのピッ
チ繊維を得た。このピッチ繊維を炉中で、空気を送り込
みながら、室温から３００℃まで５時間かけて昇温し、
さらに１時間保持してピッチ不融化繊維とした。このピ
ッチ不融化繊維をインペラーミル（ＩＮＰ２５０型、セ
イシン企業（株）製）で粉砕し、平均繊維長０．３５ｍ
ｍのピッチ不融化繊維とした。次に、この粉砕ピッチ不
融化繊維１００重量部に対し、軟化点１１０℃のコール
タールピッチを１５重量部の割合で混合した。この混合
原料を１０００ｍｍφの皿型造粒機で水を添加しながら
転動造粒し、３．３５〜４．８ｍｍ径の造粒体を得た。
この造粒体を２００℃で乾燥して水分を除去した。以
下、この造粒体を繊維造粒体と呼ぶことにする。この繊
維造粒体を分級して、粒度３．３５〜４ｍｍと４〜４．
８ｍｍの２種類に分別した。
２１０℃、灰分３５０ｐｐｍ以下の光学的等方性ピッチ
を得た。このピッチを押出紡糸し、直径１４μｍのピッ
チ繊維を得た。このピッチ繊維を炉中で、空気を送り込
みながら、室温から３００℃まで５時間かけて昇温し、
さらに１時間保持してピッチ不融化繊維とした。このピ
ッチ不融化繊維をインペラーミル（ＩＮＰ２５０型、セ
イシン企業（株）製）で粉砕し、平均繊維長０．３５ｍ
ｍのピッチ不融化繊維とした。次に、この粉砕ピッチ不
融化繊維１００重量部に対し、軟化点１１０℃のコール
タールピッチを１５重量部の割合で混合した。この混合
原料を１０００ｍｍφの皿型造粒機で水を添加しながら
転動造粒し、３．３５〜４．８ｍｍ径の造粒体を得た。
この造粒体を２００℃で乾燥して水分を除去した。以
下、この造粒体を繊維造粒体と呼ぶことにする。この繊
維造粒体を分級して、粒度３．３５〜４ｍｍと４〜４．
８ｍｍの２種類に分別した。
【００３５】粒度３．３５〜４ｍｍの繊維造粒体を炉中
で、窒素ガスを送り込みながら３００℃まで加熱し、引
き続き炭酸ガスを５０％含む窒素ガスを送り込みなが
ら、５℃／分の昇温速度で１０００℃まで加熱し、この
温度で２時間保持して賦活処理を施した後、窒素ガス中
で冷却して炭素質基材Ｉを得た。炭素質基材Ｉの賦活収
率は５６％であった。そのミクロ孔は、図１に示すよう
に、５〜１１Åの範囲内にあり、平均ミクロ孔径は７．
２Åで、比表面積は８００ｍ2 ／ｇであった。
で、窒素ガスを送り込みながら３００℃まで加熱し、引
き続き炭酸ガスを５０％含む窒素ガスを送り込みなが
ら、５℃／分の昇温速度で１０００℃まで加熱し、この
温度で２時間保持して賦活処理を施した後、窒素ガス中
で冷却して炭素質基材Ｉを得た。炭素質基材Ｉの賦活収
率は５６％であった。そのミクロ孔は、図１に示すよう
に、５〜１１Åの範囲内にあり、平均ミクロ孔径は７．
２Åで、比表面積は８００ｍ2 ／ｇであった。
【００３６】なお、ミクロ孔径分布は、積算ミクロ孔容
積とミクロ孔径の関係で表示してある。６Å以下のミク
ロ孔容積は、四塩化炭素（最小分子径６Å）、イソブタ
ン（同５．０Å）、ｎ−ブタン（同４．３Å）、エタン
（同４．０Å）、炭酸ガス（同３．３Å）の吸着等温線
を測定し、Dubinin-Astakhovプロットから、各々の最大
吸着容積Ｗ0 を求め、その値で代表させた。また、６Å
より大きい径のミクロ孔容積は、液体窒素温度における
窒素の吸着等温線をＭＰ法で解析して求めた。 Ｗ／Ｗ0 ＝ｅｘｐ｛−（Ａ／Ｅ）n ｝ Ｗ ：相対圧がＰ／Ｐ0 のとき満されているミクロ孔容
積［cm3/g ］ Ｗ0 ：最大吸着容積［cm3/g ］ Ａ ：吸着ポテンシャル［mol/joul］ Ｅ ：吸着の特性エネルギー［joul/mol］ ｎ ：１〜６の定数 Ｐ0 ：測定温度における吸着ガスの飽和蒸気圧［torr］ Ｐ ：吸着ガスの蒸気圧［torr］
積とミクロ孔径の関係で表示してある。６Å以下のミク
ロ孔容積は、四塩化炭素（最小分子径６Å）、イソブタ
ン（同５．０Å）、ｎ−ブタン（同４．３Å）、エタン
（同４．０Å）、炭酸ガス（同３．３Å）の吸着等温線
を測定し、Dubinin-Astakhovプロットから、各々の最大
吸着容積Ｗ0 を求め、その値で代表させた。また、６Å
より大きい径のミクロ孔容積は、液体窒素温度における
窒素の吸着等温線をＭＰ法で解析して求めた。 Ｗ／Ｗ0 ＝ｅｘｐ｛−（Ａ／Ｅ）n ｝ Ｗ ：相対圧がＰ／Ｐ0 のとき満されているミクロ孔容
積［cm3/g ］ Ｗ0 ：最大吸着容積［cm3/g ］ Ａ ：吸着ポテンシャル［mol/joul］ Ｅ ：吸着の特性エネルギー［joul/mol］ ｎ ：１〜６の定数 Ｐ0 ：測定温度における吸着ガスの飽和蒸気圧［torr］ Ｐ ：吸着ガスの蒸気圧［torr］
【００３７】次に、炭素質基材Ｉを炉中で窒素ガスを送
り込みながら、７２５℃まで加熱した。引き続きこの温
度でベンゼンを７．８％含む窒素ガスを送り込みなが
ら、９０分保持して熱分解炭素蒸着処理を施した後、窒
素ガスで冷却し、分子ふるい炭素Ｉ−１を試作した。
り込みながら、７２５℃まで加熱した。引き続きこの温
度でベンゼンを７．８％含む窒素ガスを送り込みなが
ら、９０分保持して熱分解炭素蒸着処理を施した後、窒
素ガスで冷却し、分子ふるい炭素Ｉ−１を試作した。
【００３８】同様に、炭素質基材Ｉを用いて熱分解炭素
蒸着処理時間を１２０分とした分子ふるい炭素Ｉ−２を
試作した。図１に、Ｉ−１およびＩ−２のミクロ孔径分
布を示す。熱分解炭素蒸着処理により、ミクロ孔容積を
ほとんど減ずることなく、ミクロ孔が３〜４Å強に狭ま
っていることがわかる。次に分子ふるい性を評価するた
め、Ｉ−１およびＩ−２の酸素（最小分子径２．８
Å）、窒素（同３．０Å）、炭酸ガス（同３．３Å）、
メタン（同４．０Å）に対する吸着等温線を測定した。
測定には、定容法による吸着等温線測定装置ベルソープ
１８（高圧測定仕様、日本ベル（株））を用いた。その
結果を、図２、図３に示す。Ｉ−１およびＩ−２とも、
メタンと炭酸ガスの吸着量には大きな差があり（図
２）、優れた平衡分離型の分子ふるい性を示している。
また、Ｉ−２は、酸素、窒素に対しても多少の平衡分離
型分子ふるい性を示している（図３）。図４は、Ｉ−
１、Ｉ−２の窒素、酸素の吸着速度を比較したものであ
る。測定方法は容積既知の容器内に分子ふるい炭素サン
プルを入れ、系内を真空にした後、吸着させるガス（窒
素、酸素）を導入し、導入後の時間と圧力を計測する方
法によるもので、装置としては吸着等温線の測定と同じ
ベルソープ１８を用いて実施した。図４から、酸素は非
常に短い時間内で吸着が完了するのに対し、窒素の吸着
完了に要する時間は非常に長いことがわかる。つまり、
Ｉ−１、Ｉ−２は非常に良好な速度分離型の分子ふるい
性を持つことが明らかである。
蒸着処理時間を１２０分とした分子ふるい炭素Ｉ−２を
試作した。図１に、Ｉ−１およびＩ−２のミクロ孔径分
布を示す。熱分解炭素蒸着処理により、ミクロ孔容積を
ほとんど減ずることなく、ミクロ孔が３〜４Å強に狭ま
っていることがわかる。次に分子ふるい性を評価するた
め、Ｉ−１およびＩ−２の酸素（最小分子径２．８
Å）、窒素（同３．０Å）、炭酸ガス（同３．３Å）、
メタン（同４．０Å）に対する吸着等温線を測定した。
測定には、定容法による吸着等温線測定装置ベルソープ
１８（高圧測定仕様、日本ベル（株））を用いた。その
結果を、図２、図３に示す。Ｉ−１およびＩ−２とも、
メタンと炭酸ガスの吸着量には大きな差があり（図
２）、優れた平衡分離型の分子ふるい性を示している。
また、Ｉ−２は、酸素、窒素に対しても多少の平衡分離
型分子ふるい性を示している（図３）。図４は、Ｉ−
１、Ｉ−２の窒素、酸素の吸着速度を比較したものであ
る。測定方法は容積既知の容器内に分子ふるい炭素サン
プルを入れ、系内を真空にした後、吸着させるガス（窒
素、酸素）を導入し、導入後の時間と圧力を計測する方
法によるもので、装置としては吸着等温線の測定と同じ
ベルソープ１８を用いて実施した。図４から、酸素は非
常に短い時間内で吸着が完了するのに対し、窒素の吸着
完了に要する時間は非常に長いことがわかる。つまり、
Ｉ−１、Ｉ−２は非常に良好な速度分離型の分子ふるい
性を持つことが明らかである。
【００３９】（実施例２）実施例１で製造した粒度３．
３５〜４ｍｍの繊維造粒体を、実施例１と同じ方法で賦
活して、炭素質基材Ｇを得た。ただし、１０００℃にお
ける保持時間は、１時間とした。炭素質基材Ｇの賦活収
率は６５％であった。そのミクロ孔は、図５に示すよう
に、５〜１０Åの範囲内にあり、平均ミクロ孔径は６．
２Åで、比表面積は５９０ｍ2 ／ｇであった。
３５〜４ｍｍの繊維造粒体を、実施例１と同じ方法で賦
活して、炭素質基材Ｇを得た。ただし、１０００℃にお
ける保持時間は、１時間とした。炭素質基材Ｇの賦活収
率は６５％であった。そのミクロ孔は、図５に示すよう
に、５〜１０Åの範囲内にあり、平均ミクロ孔径は６．
２Åで、比表面積は５９０ｍ2 ／ｇであった。
【００４０】次に、炭素質基材Ｇを、炉中で窒素ガスを
送り込みながら７２５℃まで加熱した。引き続きこの温
度でベンゼンを７．８％あるいは１２．６％含む窒素ガ
スを送り込みながら、６０分保持して熱分解炭素蒸着処
理を施した後、さらに窒素ガスを送り込みながら７５０
℃で６０分間保持し、その後窒素ガスで冷却し、２種類
の分子ふるい炭素Ｇ−１（ベンゼン：７．８％）、Ｇ−
２（ベンゼン：１２．６％）を試作した。
送り込みながら７２５℃まで加熱した。引き続きこの温
度でベンゼンを７．８％あるいは１２．６％含む窒素ガ
スを送り込みながら、６０分保持して熱分解炭素蒸着処
理を施した後、さらに窒素ガスを送り込みながら７５０
℃で６０分間保持し、その後窒素ガスで冷却し、２種類
の分子ふるい炭素Ｇ−１（ベンゼン：７．８％）、Ｇ−
２（ベンゼン：１２．６％）を試作した。
【００４１】図５に、Ｇ−１およびＧ−２のミクロ孔径
分布を示す。熱分解炭素蒸着処理により、ミクロ孔容積
を減ずることなく、ミクロ孔が３〜４Åに狭まっている
ことがわかる。
分布を示す。熱分解炭素蒸着処理により、ミクロ孔容積
を減ずることなく、ミクロ孔が３〜４Åに狭まっている
ことがわかる。
【００４２】次に、分子ふるい性を評価するため、炭酸
ガス、メタン、酸素、窒素の吸着等温線を測定した。そ
の結果を図６、図７に示す。この図６から、Ｇ−１、Ｇ
−２ともメタン、炭酸ガスに対し、優れた平衡分離型分
子ふるい性能を持っていることがわかる。また、図７か
ら、Ｇ−２は酸素、窒素に対しても平衡分離型分子ふる
い性能を持っていることがわかる。
ガス、メタン、酸素、窒素の吸着等温線を測定した。そ
の結果を図６、図７に示す。この図６から、Ｇ−１、Ｇ
−２ともメタン、炭酸ガスに対し、優れた平衡分離型分
子ふるい性能を持っていることがわかる。また、図７か
ら、Ｇ−２は酸素、窒素に対しても平衡分離型分子ふる
い性能を持っていることがわかる。
【００４３】図８は、Ｇ−１、Ｇ−２の窒素、酸素の吸
着速度を比較した結果である。この図から、Ｇ−１、Ｇ
−２とも窒素、酸素に対し、優れた速度分離型分子ふる
い性能を持っていることがわかる。
着速度を比較した結果である。この図から、Ｇ−１、Ｇ
−２とも窒素、酸素に対し、優れた速度分離型分子ふる
い性能を持っていることがわかる。
【００４４】（実施例３）実施例１で製造した粒度４〜
４．８ｍｍの繊維造粒体を、実施例２と同じ方法で賦活
して、炭素質基材Ｈを得た。炭素質基材Ｈの賦活収率は
６９％であった。そのミクロ孔は、図９に示すように、
５〜９Åの範囲内にあり、平均ミクロ孔径は６．０Å
で、比表面積は４７０ｍ2 ／ｇであった。
４．８ｍｍの繊維造粒体を、実施例２と同じ方法で賦活
して、炭素質基材Ｈを得た。炭素質基材Ｈの賦活収率は
６９％であった。そのミクロ孔は、図９に示すように、
５〜９Åの範囲内にあり、平均ミクロ孔径は６．０Å
で、比表面積は４７０ｍ2 ／ｇであった。
【００４５】次に、炭素質基材Ｈを炉中で窒素ガスを送
り込みながら、７２５℃まで加熱した。引き続きこの温
度でベンゼンを７．８％含む窒素ガスを送り込みなが
ら、９０分保持して熱分解炭素蒸着処理を施した後、窒
素ガスで冷却し、分子ふるい炭素Ｈ−１を試作した。
り込みながら、７２５℃まで加熱した。引き続きこの温
度でベンゼンを７．８％含む窒素ガスを送り込みなが
ら、９０分保持して熱分解炭素蒸着処理を施した後、窒
素ガスで冷却し、分子ふるい炭素Ｈ−１を試作した。
【００４６】図９に、Ｈ−１のミクロ孔径分布を示す。
熱分解炭素蒸着処理により、ミクロ孔容積を減ずること
なく、ミクロ孔が３〜４Åに狭まっていることがわか
る。
熱分解炭素蒸着処理により、ミクロ孔容積を減ずること
なく、ミクロ孔が３〜４Åに狭まっていることがわか
る。
【００４７】次に、分子ふるい性を評価するため、炭酸
ガス、メタン、酸素、窒素の吸着等温線を測定した。そ
の結果を図１０、図１１に示す。図１０、図１１から、
Ｈ−１はメタン、炭酸ガスに対し、また酸素、窒素に対
しても優れた平衡分離型分子ふるい性能を持っているこ
とがわかる。
ガス、メタン、酸素、窒素の吸着等温線を測定した。そ
の結果を図１０、図１１に示す。図１０、図１１から、
Ｈ−１はメタン、炭酸ガスに対し、また酸素、窒素に対
しても優れた平衡分離型分子ふるい性能を持っているこ
とがわかる。
【００４８】図１２は、Ｈ−１の窒素、酸素の吸着速度
を比較した結果である。この図から、Ｈ−１は窒素、酸
素に対し平衡分離型だけでなく、優れた速度分離型分子
ふるい性能を持っていることがわかる。
を比較した結果である。この図から、Ｈ−１は窒素、酸
素に対し平衡分離型だけでなく、優れた速度分離型分子
ふるい性能を持っていることがわかる。
【００４９】
【発明の効果】本発明の分子ふるい炭素の製造法によれ
ば、ミクロ孔径３〜４Å強で、かつ、ミクロ孔径分布の
狭い分子ふるい炭素を、簡便にかつ再現性良く、製造す
ることができる。本発明によって得られる分子ふるい炭
素は、特に、メタン、炭酸ガスに対する平衡分離型分子
ふるい性能、ならびに窒素、酸素に対する速度分離型分
子ふるい性能に優れている。
ば、ミクロ孔径３〜４Å強で、かつ、ミクロ孔径分布の
狭い分子ふるい炭素を、簡便にかつ再現性良く、製造す
ることができる。本発明によって得られる分子ふるい炭
素は、特に、メタン、炭酸ガスに対する平衡分離型分子
ふるい性能、ならびに窒素、酸素に対する速度分離型分
子ふるい性能に優れている。
【図１】 炭素質基材Ｉ、および分子ふるい炭素Ｉ−
１、Ｉ−２のミクロ孔径分布を積算分布で表現した図で
ある。縦軸は積算のミクロ孔容積を、横軸はミクロ孔径
である。
１、Ｉ−２のミクロ孔径分布を積算分布で表現した図で
ある。縦軸は積算のミクロ孔容積を、横軸はミクロ孔径
である。
【図２】 分子ふるい炭素Ｉ−１、Ｉ−２各々の炭酸ガ
ス、メタンの吸着等温線を示す図である。
ス、メタンの吸着等温線を示す図である。
【図３】 分子ふるい炭素Ｉ−１およびＩ−２の窒素、
酸素の吸着等温線を示す図である。
酸素の吸着等温線を示す図である。
【図４】 分子ふるい炭素Ｉ−１の窒素と酸素の吸着速
度を、時間に対する吸着量の変化で表現した図である。
度を、時間に対する吸着量の変化で表現した図である。
【図５】 炭素質基材Ｇ、および分子ふるい炭素Ｇ−
１、Ｇ−２のミクロ孔径分布を積算分布で表現した図で
ある。
１、Ｇ−２のミクロ孔径分布を積算分布で表現した図で
ある。
【図６】 分子ふるい炭素Ｇ−１、Ｇ−２の炭酸ガス、
メタンの吸着等温線を示す図である。
メタンの吸着等温線を示す図である。
【図７】 分子ふるい炭素Ｇ−１、Ｇ−２の窒素、酸素
の吸着等温線を示す図である。
の吸着等温線を示す図である。
【図８】 分子ふるい炭素Ｇ−１、Ｇ−２の窒素と酸素
の吸着速度を、時間に対する吸着量の変化で表現した図
である。
の吸着速度を、時間に対する吸着量の変化で表現した図
である。
【図９】 炭素質基材Ｈ、および分子ふるい炭素Ｈ−１
のミクロ孔径分布を積算分布で表現した図である。
のミクロ孔径分布を積算分布で表現した図である。
【図１０】 分子ふるい炭素Ｈ−１の炭酸ガス、メタン
の吸着等温線を示す図である。
の吸着等温線を示す図である。
【図１１】 分子ふるい炭素Ｈ−１の窒素、酸素の吸着
等温線を示す図である。
等温線を示す図である。
【図１２】 分子ふるい炭素Ｈ−１の窒素と酸素の吸着
速度を、時間に対する吸着量の変化で表現した図であ
る。
速度を、時間に対する吸着量の変化で表現した図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 41/85 Ｆ (72)発明者 三 好 史 洋 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 大 杉 幸 広 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 中 野 義 夫 神奈川県茅ケ崎市赤松町７の２の10−104
Claims (5)
- 【請求項１】５．５〜１２Åの平均ミクロ孔径を有する
炭素質基材を、６５０〜８５０℃に加熱した処理炉中
で、芳香族炭化水素および／または脂環式炭化水素を含
む不活性ガスを供給して熱分解炭素をミクロ孔に蒸着す
ることを特徴とする分子ふるい炭素の製造方法。 - 【請求項２】不活性ガス雰囲気下で６５０〜８５０℃に
加熱され、５．５〜１２Åの平均ミクロ孔径を有する炭
素質基材を、６５０〜８５０℃に加熱された処理炉中
で、該反応炉に芳香族炭化水素および／または脂環式炭
化水素を含む不活性ガスを供給して蒸着処理することを
特徴とする分子ふるい炭素の製造方法。 - 【請求項３】前記炭素質基材が、軟化点１５０℃以上、
灰分５０００ｐｐｍ以下の光学的等方性ピッチを原料と
して製造されたものであることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の分子ふるい炭素の製造方法。 - 【請求項４】軟化点１５０℃以上、灰分５０００ｐｐｍ
以下の光学的等方性ピッチを、粉砕ないしは繊維とし、
これを不融化し、次いで成型し、さらに炭酸ガスおよび
／または水蒸気を含む不活性ガス雰囲気下で賦活処理を
施して比表面積３００〜１０００ｍ2 ／ｇの多孔性炭素
とし、これを前記炭素質基材として使用する請求項１〜
３いずれかに記載の分子ふるい炭素の製造方法。 - 【請求項５】前記蒸着処理終了後、引き続き不活性ガス
雰囲気下に蒸着処理温度以上１１００℃以下の温度で保
持することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の
分子ふるい炭素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25309792A JP3310348B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 分子ふるい炭素の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25309792A JP3310348B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 分子ふるい炭素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06100309A true JPH06100309A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3310348B2 JP3310348B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=17246450
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25309792A Expired - Fee Related JP3310348B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 分子ふるい炭素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310348B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5972834A (en) * | 1995-04-27 | 1999-10-26 | Nippon Sanso Corporation | Carbon adsorbent, manufacturing method therefor, gas separation method and device therefor |
| JP2995495B2 (ja) * | 1995-04-27 | 1999-12-27 | 日本酸素株式会社 | 炭素吸着剤およびその製造方法とガス分離法およびその装置 |
| JP3592636B2 (ja) * | 1998-02-17 | 2004-11-24 | カネボウ株式会社 | 気体化合物吸着貯蔵用活性炭 |
| US7897540B2 (en) | 2003-02-25 | 2011-03-01 | Cataler Corporation | Process for producing activated carbon |
| WO2014148503A1 (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-25 | 大阪瓦斯株式会社 | ガス精製方法 |
| CN116613299A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-08-18 | 浙江锂宸新材料科技有限公司 | 一种新型硅碳负极材料的制备方法及其产品 |
| CN116730322A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-09-12 | 浙江锂宸新材料科技有限公司 | 一种锂离子电池用沥青基硅碳负极材料的制备方法及其产品 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102747050B1 (ko) * | 2021-12-16 | 2024-12-24 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 고순도 가스 분리용 피치계 탄소분자체 및 그 제조방법 |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP25309792A patent/JP3310348B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5972834A (en) * | 1995-04-27 | 1999-10-26 | Nippon Sanso Corporation | Carbon adsorbent, manufacturing method therefor, gas separation method and device therefor |
| JP2995495B2 (ja) * | 1995-04-27 | 1999-12-27 | 日本酸素株式会社 | 炭素吸着剤およびその製造方法とガス分離法およびその装置 |
| JP3592636B2 (ja) * | 1998-02-17 | 2004-11-24 | カネボウ株式会社 | 気体化合物吸着貯蔵用活性炭 |
| US7897540B2 (en) | 2003-02-25 | 2011-03-01 | Cataler Corporation | Process for producing activated carbon |
| WO2014148503A1 (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-25 | 大阪瓦斯株式会社 | ガス精製方法 |
| US9732297B2 (en) | 2013-03-19 | 2017-08-15 | Osaka Gas Co., Ltd. | Gas purification method |
| AU2014239386B2 (en) * | 2013-03-19 | 2018-10-04 | Osaka Gas Co., Ltd. | Gas purification method |
| AU2018232927B2 (en) * | 2013-03-19 | 2019-12-19 | Osaka Gas Co., Ltd. | Gas purification method |
| CN116730322A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-09-12 | 浙江锂宸新材料科技有限公司 | 一种锂离子电池用沥青基硅碳负极材料的制备方法及其产品 |
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