碳质材料及其制造方法、净水用过滤器和净水器技术

本发明专利技术一个方面涉及一种碳质材料，从氮吸附等温线通过BET法算出的BET比表面积为750m2/g以上且1000m2/g以下，在0.3875～0.9125nm的范围的细孔的细孔容积相对于总细孔容积的比率为80％以上，所述总细孔容积从氮吸附等温线通过HK法算出，所述细孔容积通过所述HK法算出，并且，利用所述BET比表面积、和从氮吸附等温线通过HK法算出的总细孔容积，且通过下式得到的平均细孔直径为1.614nm以下。D＝4000

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳质材料及其制造方法、净水用过滤器和净水器


[0001]本专利技术涉及碳质材料。而且还涉及碳质材料的制造方法、使用碳质材料的净水用过滤器以及净水器。

技术介绍

[0002]近年来，关于饮料水，特别是自来水的水质的安全卫生上的关心日渐提高，要求去除饮料水中所含的游离余氯、三卤甲烷类、霉臭等有害物质。尤其是溶解在自来水中的微量的三卤甲烷被怀疑是致癌物质。
[0003]三卤甲烷是甲烷分子的4个氢原子中的3个被卤索取代的化合物的总称，氯仿、二氯溴甲烷、氯二溴甲烷、溴仿等是其代表例，类似的化合物亦即乙烷的3个氢原子被氯原子取代的有机卤素化合物1，1，1
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三氯乙烷是净水器的去除对象物质。
[0004]已提出使用碳质材料去除如上所述的有害物质的各种技术。例如，专利文献1中公开了使用规定了比表面积、表面氧化物量、以及通过MP法并根据细孔分布求出的具有指定尺寸的细孔容积的比率和通过DH法并根据细孔分布求出的具有指定尺寸的细孔容积的比率的活性炭来提高氯仿和1，1，1
‑
三氯乙烷的去除性能的技术方案。此外，专利文献2中也提出了可以利用含有具有指定细孔容积比率的多孔碳的吸附剂来吸附三卤甲烷类等的技术方案。
[0005]另一方面，在上述的有害物质中，三卤甲烷是难以去除的物质，其中氯仿是最难去除的物质，因此期望更有效地从自来水等去除氯仿的方法。
[0006]尤其在海外，以NSF(美国国家科学基金会)为代表的标准中，氯仿去除性能还作为去除其他物质的替代评价，从该观点出发，实际上也期望提高氯仿去除性能。
[0007]然而，还不能说如上所述的以往的活性炭以及多孔碳材料具有足够的氯仿去除性能，要求更高的氯仿去除性能。
[0008]此外，还已知：只是提高碳质材料的氯仿静态吸附性能的话，通水性能就会变差，当使用于净水器等用途时，很快就会达到寿命。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本专利公报第5936423号
[0012]专利文献2：日本专利公开公报特开2006
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247527号

技术实现思路

[0013]本专利技术的课题在于提供一种可以发挥比以往更优异的氯仿去除性能且长寿命的碳质材料、以及使用该碳质材料的净水器等。
[0014]本专利技术人们为了解决所述课题进行了专心研究，其结果发现通过具有下述构成的碳质材料能够解决所述课题，基于该见解进一步反复进行研究，从而完成了本专利技术。
[0015]即，本专利技术一个方面涉及碳质材料，从氮吸附等温线通过BET法算出的BET比表面
积为750m2/g以上且1000m2/g以下，在0.3875～0.9125nm的范围的细孔的细孔容积相对于总细孔容积的比率为80％以上，所述总细孔容积从氮吸附等温线通过HK法算出，所述细孔容积通过所述HK法算出，并且，利用所述BET比表面积、和从氮吸附等温线通过HK法算出的总细孔容积，且通过下式得到的平均细孔直径为1.614nm以下。
[0016]D＝4000
×
V/S
[0017]式中，D表示以nm计的平均细孔直径，V表示以mL/g计的总细孔容积，S表示以m2/g计的比表面积。
[0018]此外，本专利技术另一个方面涉及碳质材料，苯吸附量为20重量％以上且28重量％以下，利用从氮吸附等温线通过BET法算出的BET比表面积、和通过二氧化碳气体吸附DFT法算出的总细孔容积，并通过下式得到的平均细孔直径为1.300～1.600nm。
[0019]D＝4000
×
V/S
[0020]式中，D表示以nm计的平均细孔直径，V表示以mL/g计的总细孔容积，S表示以m
a
/g计的比表面积。
具体实施方式
[0021]以下，对本专利技术涉及的实施方式进行具体说明，但本专利技术不受这些说明的限定。
[0022][碳质材料][0023]<第一实施方式>
[0024]本专利技术的第一实施方式涉及的碳质材料，从氮吸附等温线通过BET法算出的BET比表面积为750m2/g以上且1000m2/g以下，在0.3875～0.9125nm的范围的细孔的细孔容积相对于总细孔容积的比率为80％以上，所述总细孔容积从氮吸附等温线通过HK法算出，所述细孔容积通过所述HK法算出，并且，利用所述BET比表面积、和从氮吸附等温线通过HK法算出的总细孔容积，且通过下式得到的平均细孔直径为1.614nm以下。
[0025]D＝4000
×
V/S
[0026]式中，D表示以nm计的平均细孔直径，V表示以mL/g计的总细孔容积，S表示以m2/g计的比表面积。
[0027]根据所述构成，可以提供具有非常优异的氯仿去除性能且长寿命的碳质材料。特别是，本实施方式的碳质材料对氯仿的吸附速度也快。通常，在使用净水器等来去除有害物质时，由于接触时间短，吸附速度越快，氯仿去除性能就越高。因此，根据本专利技术，可以提供能够发挥比以往更优异的氯仿去除性能且长寿命的碳质材料、以及使用该碳质材料的净水器等。
[0028](比表面积)
[0029]本实施方式的碳质材料的通过氮吸附法算出的BET比表面积为750m2/g以上且1000m2/g以下。通过使BET比表面积处于该范围内，具有活性炭粒子的密度提高并且单位容积的填充量增大的优点。BET比表面积的更优选的上限值为980m2/g以下，进一步优选为970m2/g以下，特别优选为950m2/g以下。从有助于氯仿吸附的容积需要为一定程度以上的观点出发，BET比表面积的下限值为750m2/g以上，优选为800m2/g以上。
[0030]碳质材料的比表面积可以从氮吸附等温线通过BET法据算出来，氮吸附等温线的测定和比表面积的计算可以通过后述的[氮吸附等温线的测定]和[比表面积的测定]中记
载的方法实施。
[0031](细孔容积)
[0032]关于本实施方式的碳质材料而言，相对于从氮吸附等温线通过HK法算出的总细孔容积，通过所述HK法算出的具有0.3875～0.9125nm的范围的细孔直径的细孔的细孔容积(还简称为“0.3875～0.9125nm的细孔容积”)的比率为80％以上。这样，通过使相对于总细孔容积的所述范围的细孔的细孔容积比率成为80％以上，成为对氯仿的动态吸附优异的碳质材料。
[0033]所述比率的更优选的范围为80.5％以上，进一步优选为80.8％以上。上限没有特别限定，但从扩散性的观点来看，优选为90％以下，更优选为85％以下。
[0034]而且，在优选的实施方式中，本实施方式的碳质材料的通过所述HK法算出的总细孔容积优选为0.400mL/g以下。通过使总细孔容积处于该范围，成为对氯仿的动态吸附更优异的碳质材料。
[0035]所述总细孔容积的更优选的上限值为0.390mL/g以下，进一步优选为0.385mL/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种碳质材料，其特征在于，从氮吸附等温线通过BET法算出的BET比表面积为750m2/g以上且1000m2/g以下，在0.3875～0.9125nm的范围的细孔的细孔容积相对于总细孔容积的比率为80％以上，所述总细孔容积从氮吸附等温线通过HK法算出，所述细孔容积通过所述HK法算出，并且，利用所述BET比表面积、和从氮吸附等温线通过HK法算出的总细孔容积，且通过下式得到的平均细孔直径为1.614nm以下，D＝4000
×
V/S式中，D表示以nm计的平均细孔直径，V表示以mL/g计的总细孔容积，S表示以m2/g计的比表面积。2.根据权利要求1所述的碳质材料，其特征在于，苯吸附量为20重量％以上且28重量％以下。3.根据权利要求1或2所述的碳质材料，其特征在于，通过所述HK法算出的总细孔容积为0.400mL/g以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的碳质材料，其特征在于，通过所述HK法算出的在0.3875～0.9125nm的范围的细孔的细孔容积为0.250mL/g以上且0.350mL/g以下。5.一种碳质材料，其特征在于，苯吸附量为20重量％以上且28重量％以下，利用从氮吸附等温线通过BET法算出的BET比表面积、和通过二氧化碳气体吸附DFT法算出的总细孔容积，并通过下式得到的平均细孔直径为1.300～1.600nm，D＝4000
×
V/S式中，D表示以nm计的平均细孔直径，V表示以mL/g计的总细孔容积，S表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：花本哲也，人见充则，吉延宽枝，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：发明
国别省市：