吸附材料制造技术

本发明专利技术的课题为提供一种具有优异的吸附性能，降低了铁的溶出的吸附材料。吸附材料含有多孔质的碳化物和铁，碳化物中的有机碳的含有率为30％以上且85％以下。另外，吸附材料含有多孔质的碳化物和铁，比表面积为100m2/g以上且500m2/g以下。吸附材料含有多孔质的碳化物和铁，总细孔容积为1000mm3/g以上且3000mm3/g以下。吸附材料的铁的含有率为5％以上且35％以下。上且35％以下。上且35％以下。

【技术实现步骤摘要】
吸附材料


[0001]本专利技术涉及吸附材料。尤其涉及吸附磷的吸附材料。

技术介绍

[0002]已知为了减少大气中的二氧化碳的量而人为地回收二氧化碳并储存在地下的技术。例如，可以通过使木质、农作物等生物质(biomass，生物量)吸收大气中的二氧化碳，将该二氧化碳作为有机碳而固定于生物质。然而，由于这些生物质是有机物，即使将其直接储存在地下，也会发生腐败、分解，使二氧化碳再次释放到大气中。另一方面，生物质若在遮断氧气的情况下被加热，则氧原子和氢原子脱离，能够生成由碳分和灰分组成的碳化物。由于这种碳化物是不含被微生物分解的聚糖(glycan)、氨基酸的碳块，因此在环境(地下)中非常稳定，几乎不会被分解。碳化的生物质自古以来就在农田中使用，在日本法律(地力增进法)中也被认可为土壤改良材料，因此，通过向农田等施肥，其结果可将二氧化碳隔离储存在地下。换句话说，将生物质的碳化物进行农业利用有助于减少大气中的二氧化碳量。然而，考虑到生产碳化物所需的成本和当前的碳定价，仅将碳化物用于土壤的土质改良是与生产成本不匹配的。
[0003]另一方面，由于碳化物是多孔质的，因此已知其表面积非常大。利用这种表面积的大小，碳化物可作为多种物质的吸附材料而使用。例如，在专利文献1中，记载了磷回收材料，其使用了担载有钙的碳化物。通过使用这样的磷回收材料来吸附磷，能够抑制由于磷排出到自然水域而引起的水质污染。进而，若将吸附有磷的磷回收材料埋入农田中，则农作物可通过从根部释放的有机酸来溶解吸附于该磷回收材料的磷。这种磷作为农作物的肥料发挥作用，因此能够提高填埋有磷回收材料的农田的产量，或者可以生长出优质的农作物。
[0004]这样，不仅仅是为了改良土壤的土质，而且例如，能够通过吸附某种物质，来抑制环境污染的碳化物，或者能够将这种有害物质应用于其他用途的碳化物的需求正在增加。
[0005](现有技术文献)
[0006](专利文献)
[0007]专利文献1：日本特开2007
‑
75706号公报
[0008]专利文献2：日本特开2020
‑
11211号公报

技术实现思路

[0009](专利技术所要解决的问题)
[0010]但是在专利文献1的磷回收材料中，需要使用稻壳或硅藻土等那样的含有大量硅的材料。在使用含有大量硅的材料的情况下，磷回收材料的制造量有限。另外，能够吸附磷等物质的容许量有限。
[0011]另外，在专利文献2中记载了由含铁的碳化物构成的吸附材料。由于碳化物的导电性高，因此在碳化物和设置在碳化物的细孔内所附着的铁之间可迅速地进行电子交换。因此，如果将由含铁的碳化物构成的吸附材料放入水中，则能够使铁离子化，生成羟基氧化铁
(FeOOH)等氢氧化物，与存在于水中的磷酸离子反应，形成磷酸铁并将磷酸铁吸附固定于碳化物。即，由含铁的碳化物构成的吸附材料能够在上述机理的作用下，高效地吸附磷。
[0012]另一方面，如果铁从吸附材料溶出，则会释放已吸附的磷，因此要求降低铁从吸附材料的溶出。
[0013]本专利技术的实施方式之一是鉴于上述问题而完成的，其课题之一在于提供一种具有优异的吸附特性、降低了铁的溶出的吸附材料。
[0014](解决问题所采用的措施)
[0015]本专利技术的实施方式之一的吸附材料由含铁的碳化物构成，碳化物中的有机碳的含有率为30％以上且85％以下。
[0016]本专利技术的实施方式之一的吸附材料含有多孔质的碳化物和铁，比表面积为100m2/g以上且500m2/g以下。
[0017]本专利技术的实施方式之一的吸附材料含有多孔质的碳化物和铁，总细孔容积为1000mm3/g以上且3000mm3/g以下。
[0018]铁的含有率可以为5％以上且35％以下。
[0019]碳化物中的有机碳的含有率可以为50％以上且85％以下。
[0020]有机碳的至少一部分可通过煅烧从糖蜜、废糖蜜、淀粉、糊精、玉米淀粉、米糠、聚乙烯醇、纸浆废液、木质素磺酸盐、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠(Sodium alginate)、酚醛树酯、和焦油沥青中选择的至少一种而生成。
[0021]吸附材料可以是形状为大致圆柱状。
[0022]吸附材料的磷的吸附量可以为5mg
‑
P/g以上。
[0023](专利技术的效果)
[0024]本专利技术的实施方式之一的吸附材料降低了铁的溶出，并具有优异的吸附特性。另外，由于不需要特别的制造装置就能够制造吸附材料，因此能够抑制吸附材料的制造成本，能够提供廉价的吸附材料。
附图说明
[0025]图1示出本专利技术的实施方式之一的吸附材料的示意图。
[0026]图2示出本专利技术的实施方式之一的吸附材料的制造方法的流程图。
[0027]图3为说明本专利技术的实施方式之一的吸附材料的制造方法的图。
[0028](附图标记的说明)
[0029]10：吸附材料；20：造粒物；100：第一碳化物；110：铁；
[0030]120：第二碳化物；200：碳化物；210：铁化合物；220：有机系粘合剂。
具体实施方式
[0031]以下，参照附图说明本专利技术的实施方式之一中的吸附材料以及吸附材料的制造方法。然而，本专利技术的实施方式之一中的吸附材料以及吸附材料的制造方法可以采用许多不同的方式来实施，不应解释为限于下面所示的示例的记载内容。此外，在本实施方式中参照的附图中，对同一部分或具有同样的功能的部分付与相同的符号或者在相同符号后面加上字母，并省略重复的描述。
[0032][1.吸附材料10的结构][0033]参照图1对吸附材料10的结构进行说明。
[0034]图1是本专利技术的实施方式之一的吸附材料10的示意图。如图1所示，吸附材料10包含第一碳化物100、铁110以及第二碳化物120。在吸附材料10中，第一碳化物100和第二碳化物120可以是相同的碳化物，也可以是不同的碳化物。详细情况稍后描述，但第一碳化物100和第二碳化物120的原材料不同。因此，为方便起见，以下基于原材料的不同来区别说明第一碳化物100和第二碳化物120。
[0035]吸附材料10具有所谓的颗粒(pellet)状。详细情况稍后描述，但吸附材料10被造粒而成形为颗粒状。吸附材料10的形状例如为大致圆柱状、大致椭圆柱状或大致多角柱状等，但不限于此。
[0036]大致圆柱状优选为正圆柱状，但不限于此。大致圆柱状的圆的长轴(长径)与短轴(短径)之比(长轴/短轴)为1以上且5以下。另一方面，将长轴与短轴之比(长轴/短轴)大于5的大致圆柱状作为大致椭圆形柱状。另外，大致圆柱状的相向的面可以不具有相同的尺寸。此外，本说明书中的大致圆柱状包括部分缺失的大致圆柱状。
[0037]大致多角柱状例如包括三角柱状、四角柱状、五角柱状或六角柱状等。大致多角柱状的相向的面可以不具有相同的尺寸。此外，本说明书中的大致多角柱状包括部分缺失的大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附材料，含有：多孔质的碳化物；以及，铁，其中，所述碳化物中的有机碳的含有率在30％以上且85％以下。2.一种吸附材料，含有：多孔质的碳化物；以及，铁，其中，所述吸附材料的比表面积为100m2/g以上且500m2/g以下。3.一种吸附材料，含有：多孔质的碳化物；以及，铁，其中，所述吸附材料的全细孔容量为1000mm3/g以上且3000mm3/g以下。4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的吸附材料，其中，所述铁的含有率为5％以上且35％以下。5.根据权利要求1所述的吸附材料，其中，所述碳化物中的所述有机碳的含有率为50％以上且85％以下。6.根据权利要求1所述的吸附材料，其中，所述有机碳中的至少一部分通过煅烧从糖蜜、废糖蜜、淀粉、糊精、玉米淀粉、米糠、聚乙烯醇、纸浆废液、木质素磺酸盐、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、酚醛树酯、和焦油沥青中选择的至少一种而生成。7.根据权利要求2或权利要求3所述的吸附材料，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山茂辉，袋昭太，松泽大起，仓泽响，
申请(专利权)人：日商藤田股份有限公司，
类型：发明
国别省市：