[发明专利]吸附/解吸剂

说明书

技术领域

本发明涉及吸附/解吸剂。

背景技术

在重复进行汽油蒸气的吸附、解吸从而抑制大气污染的容器、向外部取出化学物质再结合时放出的反应热并且将该化学物质再循环使用的构造的化学热泵等中，使用碳材料等。此时，作为碳材料使用活性炭、沸石等，则由于为大量形成小孔的结构(表面积大的结构)，因此，容易吸附气体，吸附容量变大，但存在气体、液体难以解吸的课题。另一方面，具有大的细孔的碳材料由于表面积小于上述活性炭等，存在气体难以吸附、吸附容量变小的课题。因此，还没有一种能够容易地吸附气体并且容易地进行气体的解吸的材料。

这里，可以认为，如果混合表面积大的材料(活性炭等)和具有大的细孔的碳材料，则能够解决上述课题。但是，仅仅是简单地混合两种材料，从微观上看，两材料不均匀存在，并且，由于两材料的粒度的不同，随着时间经过，两材料分离。因此，存在容器等的性能劣化的担心。

另外，提出了通过混合活性炭、粘合剂和可熔芯物质、成型之后进行烧制，制作吸附材料的方法(参照下述专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-132903号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述专利文献1中记载的容器用吸附材料为如下结构：可熔芯物质由于受到烧制时的热的影响气化、升华或分解而实质上消失，形成100nm以上的细孔。但是，如果通过这样的方法制作，在通过可熔芯物质的气化等形成的细孔的附近，必然有时不存在活性炭，或者，即使存在，活性炭的量变得不均匀。因此，存在无法顺畅地进行气体的吸附、解吸的课题。

因此，本发明的目的在于提供一种能够顺畅地进行气体、液体的吸附、解吸的含有多孔碳的吸附/解吸剂。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明为一种含有多孔碳的吸附/解吸剂，其特征在于：该多孔碳的结构为：具备微孔、中孔和/或大孔，这3种孔的外轮廓由碳质壁构成，并且，上述微孔形成为与上述中孔和/或大孔连通，将使用氮气作为吸附气体、以77K测定时的相对压(P/P₀)设为x，将传质系数(K_sap)设为y时，x为1.0×10^-5≤x≤1.0×10^-4的范围，x与y的关系满足下述(1)式。

y≥1.67×10^-1x+2.33×10^-6···(1)

气体或液体的向多孔固体(多孔碳等)的吸附、解吸现象的律速过程通常可以认为是在细孔内、界膜的物质移动过程。因此，吸附、解吸速度的大小能够通过传质系数来评价。如上述构成，相对压(为P/P₀，P为吸附平衡压，P₀为饱和蒸气压)和传质系数(K_sap)的关系满足(1)式，气体或液体的向多孔碳的吸附、解吸能够顺畅进行。具体而言，如下所述。另外，传质系数(K_sap)是表示物质以浓度(压力)差为驱动力移动时的、物质移动的速度的指标。

在多孔碳存在微孔时，能够使气体、液体容易地吸附于多孔碳，另一方面，在多孔碳存在中孔和/或大孔时，能够使气体、液体从多孔碳容易地解吸。但是，仅仅是简单存在微孔、中孔和/或大孔，在微孔与中孔和/或大孔之间，气体、液体无法顺畅地移动，能够吸附气体、液体，但是气体、液体难以解吸。但是，如上述构成，微孔形成为与中孔和/或大孔连通，则微孔吸附的气体、液体，能够容易地在中孔、大孔中移动。因此，能够通过微孔容易地吸附气体、液体，并且，也能够通过中孔和/或大孔极其顺畅地进行气体或液体的解吸。因此，如上所述，相对压(P/P₀)和传质系数(K_sap)的关系能够满足(1)式。

另外，将x的范围限定为1.0×10^-5≤x≤1.0×10^-4，是因为将向即使为小的相对压也作为吸附位点有效发挥作用的微细的微孔的吸附现象指标化。限定于1.0×10^-5≤x，可以认为，x的值过小时，细孔过于微细，多数吸附材料中有效的细孔极少。另外，限定于x≤1.0×10^-4，可以认为，x的值过大时，相对于y的值，不仅出现向微细孔的吸附现象，还出现更大的细孔的吸附现象的影响。

这里，在本说明书中，将孔径低于2nm的孔称为微孔、将孔径为2～50nm的孔称为中孔、将孔径超过50nm的孔称为大孔。

上述x与y的关系优选满足下述(2)式。