[发明专利]活性炭的制造方法

说明书

本发明提供一种即使在直径2nm以下的微孔中也能够高效地制造提高了直径1nm以下的极小尺寸的微孔的比例的活性炭的方法。本发明的活性炭的制造方法包括活化工序，该活化工序是将含金属成分的活性炭前体以作为导入气体的碳酸气体进行活化，获得直径1.0nm以下的细孔容积B相对于总细孔容积A的比(细孔容积B/总细孔容积A)为0.5以上的活性炭，构成所述金属成分的金属元素选自第2族元素、第3族元素、第4族元素、第5族元素、第6族元素、第7族元素、第9族元素及稀土元素中。

技术领域

本发明涉及活性炭的制造方法，特别是涉及高效地制造微孔的比例高的活性炭的活性炭的制造方法。

背景技术

目前，作为制造活性炭时的活化方法，已知有气体活化法和药品活化法。其中，作为气体活化法，已知有水蒸气活化法、碳酸气体活化法及氧气活化法。

从工业上观点出发，通常利用活化反应的速度快且在生产率方面有利的水蒸气活化法作为气体活化法。水蒸气活化法中，通过水蒸气和碳的吸热反应进行活化反应。例如，已知通过利用水蒸气在950℃下将苯酚酚醛纤维活化，从而以活化时间120分钟获得活性炭的方法(参照专利文献1)。

进而，在水蒸气活化中，已知有通过使作为活性炭前体的沥青含有Mg、Mn、Fe、Y、Pt及Gd中的至少1种金属成分，在所获得的活性炭中开口具有的介孔模直径的介孔的方法(参照专利文献2)。

另一方面，已知碳酸气体活化法的活化反应的速度非常慢。例如已知利用二氧化碳在1050℃下将椰子壳碳化物品活化，从而以活化时间24小时获得活性炭的方法(参照专利文献3)。因此，碳酸气体活化法不适合工业生产。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5781164号说明书

专利文献2：日本特开2004-182511号公报

专利文献3：日本特开2007-221108号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明人等着眼于在工业上制造活性炭，该活性炭是提高了在直径2nm以下的微孔中、例如适于吸附气相中的二氯甲烷的直径1nm以下的极小尺寸的微孔的比例的活性炭。在此，在要制造提高了直径1nm以下的极小尺寸的微孔的比例的活性炭的情况下，通常考虑降低活化温度的方法。但是，若降低活化温度，则活化反应需要时间，无法高效地进行生产，不适合工业制造。即，目前存在难以工业制造提高了直径1nm以下的极小尺寸的微孔比例的活性炭的问题。具体而言，例如，在专利文献1中，在实施例1～18中记载有直径2nm以下的微孔的比例为0.44～0.67的活性炭，另一方面，关于提高了直径1nm以下的极小尺寸的微孔的比例的活性炭及高效地制造该活性炭的方法完全没有进行研究。另外，在专利文献2中记载有将远大于上述本发明人等所着眼的细孔尺寸的介孔(直径2～50nm)的分布控制在期望范围的方法，详细而言通过改变特定的金属成分的种类来控制所得的活性炭的介孔模直径。但是，关于上述本发明人等所着眼的提高了直径1nm以下的极小尺寸的微孔的比例的活性炭、及高效地制造该活性炭的方法完全没有进行研究。而且，在专利文献2中，从将介孔分布控制在期望范围的观点出发，可具体地实施而显示出的实施例仅是水蒸气活化法的例子。另外，专利文献3中公开的利用碳酸气体在1050℃下将椰子壳碳化物品活化的方法中，存在活化时间过长、难以工业制造的问题。因此，在专利文献1～3中对工业制造提高了直径1nm以下的极小尺寸的微孔的比例的活性炭完全没有公开、启示。

因此，本发明的主要目的在于，提供一种高效地制造即使在直径2nm以下的微孔中也提高直径1nm以下的极小尺寸的微孔的比例的活性炭。

发明所要解决的技术问题