活性炭 活性炭は 、活性炭 とも呼ばれ、水や空気から汚染物質をろ過するなど、さまざまな用途で一般的に使用される炭素 の一種です。活性炭は、吸着 や化学反応 に利用できる表面積を 大幅に増加させる小さな低容量の細孔を持つように処理(活性化)されます [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] (吸着は、吸収 と混同しないように注意すべきで、原子または分子が表面に付着するプロセスです)。細孔は、微細な「スポンジ」構造と考えることができます。活性化は、乾燥させたトウモロコシの粒からポップコーンを作ることに似ています。ポップコーンは軽くてふわふわしており、その粒は 表面積対体積比が 高いです。活性炭は、 活性 と置き換えられることがあります。
活性炭は微細なスケールで非常に多孔質であるため、ガス吸収によって測定すると、 1グラムあたり3,000平方メートル(1オンスあたり920,000平方フィート) を超える表面積を持ち、[ 1 ] [ 2 ] [ 4 ] 多孔性は、1グラムあたり処理水で1日あたり10MLに達することがあります。コーネル大学の研究者は、 BET 表面積が4,800 m 2 /g(1,500,000 平方 フィート/オンス) の超高表面積活性炭を合成しました。[ 1 ] このBET表面積の値は、活性炭に関する文献で報告されている中で最高です。活性炭の場合、活性化前の同等の数値は、1グラムあたり約2~5平方メートル(610~1,530 平方 フィート/オンス) です。[ 5 ] [ 6 ] 有用な活性化レベルは、高い表面積のみから得られる可能性があります。さらに化学処理を行うと、吸着特性が向上することがよくあります。
活性炭は通常、ココナッツの殻などの廃棄物から作られ、オリーブの種、米の殻、ナッツの殻などの他の農業廃棄物も活性炭にアップサイクルされ、原料供給が多様化されています。製紙工場からの廃棄物は、活性炭の可能性のある供給源として研究されています。[ 7 ] これらの大量供給源は、活性化される前に木炭 に変換されます。廃棄物の流れを使用することで、埋立地の負担が軽減されるだけでなく、以前は廃棄されていた廃棄物が再利用されるため、全体的なカーボンフットプリントも削減されます。石炭 から作られる場合、[ 1 ] [ 2 ] 活性炭 と呼ばれます。活性コークスは コークス から作られます。活性コークスの製造では、原料コークス(最も一般的なのは石油コークス)を粉砕またはペレット化し、物理的(高温での蒸気またはCO2)または化学的(例えば、KOHまたはH3PO4 ) 方法によって「活性 化 」して多孔質ネットワークを導入し、活性炭と呼ばれる高表面積吸着剤を得る。
用途 活性炭は、メタン や水素の 貯蔵[ 1 ] [ 2 ] 、空気浄化 [ 8 ] 、容量性脱イオン、スーパーキャパシタスイング吸着、溶媒回収、カフェイン除去 、金精製 、金属抽出 、水浄化 、医薬品 、下水 処理、呼吸器 のエアフィルター 、圧縮空気のフィルター、歯のホワイトニング、塩化水素 の製造、食用電子機器[ 9 ] 、その他多くの用途に使用されています。これらの多用途な用途により、活性炭は多くの産業で日常的に使用される汎用性の高い炭素形態となっています。
工業 活性炭とその他の形態は、金属抽出、水浄化、下水処理、金属仕上げなど、多くの産業用途があります。例えば、金属仕上げ工場で使用される光沢のあるニッケルめっき液から有機不純物を除去する主要な精製技術です。電気めっきをさらに発展させると、めっき液にさまざまな有機化学物質を添加して、めっき品質を向上させ、光沢、平滑性、延性などの特性を高めることができます。これは、直流電流の通過と陽極酸化および陰極還元の電解反応により、有機添加物が溶液中に望ましくない分解生成物を生成するためです。これらの分解生成物が溶液中に過剰に蓄積すると、フィルターで処理せずに放置した場合、めっき品質と析出金属の物理的特性に悪影響を及ぼす可能性があります。活性炭処理は、このような不純物を除去し、めっき性能を望ましいレベルに回復させます。設置費用は処理する水の量によって異なりますが、平均費用は約100万~200万米ドルです。さらに、これらのフィルターは一定期間(使用状況に応じて通常6~12か月)ごとに交換する必要があります。 GACフィルターの活性炭を交換する費用は、プラントで処理される水1立方メートルあたり約0.05~0.1米ドルです。
分析化学 活性炭は、セライト と50% w/wの組み合わせで、分析または分取プロトコルにおいてエタノール 溶液(5~50%)を移動相として用いる低圧クロマトグラフィーによる 炭水化物 (単糖類、二糖類、三糖類 )の分離における固定相 として使用されます。
活性炭は、ダビガトラン 、アピキサバン 、リバロキサバン 、エドキサバン などの直接経口抗凝固薬 (DOAC)を血漿サンプルから抽出するのに有用です。[ 14 ] この目的のために、DOAC 1ml サンプルを処理するための活性炭 5mg を含む「ミニタブレット」が作られています。この活性炭は血液凝固因子、ヘパリン、または他のほとんどの抗凝固薬に影響を与えないため[ 15 ] 、 DOAC によって影響を受ける異常について血漿サンプルを分析することができます。
環境 活性炭は通常、浄水システムに使用されます。この図では、活性炭は(下から数えて)4段目にあります。 炭素吸着は、 現場および工業プロセスにおいて、空気や水流から汚染物質を 除去するために数多くの用途がある。例えば、以下のような用途が挙げられる。
1974 年の米国安全飲料水法 の初期の施行中に、 EPA 職員は、飲料水処理システムに粒状活性炭の使用を義務付ける規則を提案しました。高コストのため、いわゆる GAC 規則は、カリフォルニア州最大の水道事業体を含む全国の水道業界から強い反対を受けました。そのため、当局はこの規則を撤回しました。[ 19 ] 活性炭ろ過は、その多機能性により効果的な水処理方法です。汚染物質の種類に応じて、特定の種類の活性炭ろ過方法と装置が推奨されます。[ 18 ]
廃水処理では、粒状活性炭フィルターが、医薬品などの有機微量汚染物質を除去するための追加処理ステップとして導入されています。 [ 17 ] [ 20 ] これらの汚染物質の多くは、従来の廃水処理プロセスでは完全には除去されません。[ 21 ] 汚染物質は活性炭の粒に吸着され、フィルター上の微生物によって分解されます。[ 22 ]
活性炭は、空気中のラドン濃度を測定するためにも使用される。
バイオマス廃棄物由来の活性炭は、水からカフェインとパラセタモールを除去するためにも効果的に使用された。[ 23 ]
農業 活性炭(木炭)は、有機農家が畜産 とワイン製造の両方で使用することが認められている物質です。畜産では、殺虫剤、動物飼料添加物、加工助剤、非農業用成分、消毒剤として使用されます。[ 24 ] 有機ワイン製造では、活性炭は白ブドウ濃縮液から褐色の色素を吸着する加工剤として使用することが認められています。[ 25 ] バイオ炭 として使用されることもあります。
蒸留酒の精製 活性炭フィルター(ACフィルター)は、ウォッカ やウイスキー の色、味、臭いに影響を与える可能性のある有機 不純物をろ過するために使用できます。有機不純物を含むウォッカを適切な流量で活性炭フィルターに通すと、臭いと味から判断すると、アルコール含有量は同じで有機純度が大幅に向上したウォッカが得られます。[ 26 ]
ガス精製 活性炭フィルターは、圧縮空気やガスの浄化において、空気中の油 蒸気、臭気、その他の炭化水素を 除去するために一般的に使用されます。最も一般的な設計では、活性炭がフィルター媒体内部に埋め込まれた1段階または2段階のろ過原理が採用されています。
活性炭フィルターは、原子力沸騰水型原子炉のタービン復水器から吸引された空気中の放射性ガスを捕捉するために使用されます。大型の活性炭層がこれらのガスを吸着し、非放射性の固体へと急速に崩壊する間、ガスを捕捉します。固体は活性炭粒子内に捕捉され、ろ過された空気はフィルターを通過します。
化学精製 活性炭は、不要な着色有機不純物を含む有機分子溶液を精製するために、実験室規模で一般的に使用されている。
活性炭によるろ過は、大規模な精密化学および医薬品製造プロセスで同じ目的で使用されています。活性炭は溶液と混合されてからろ過されるか、フィルターに固定されます。[ 29 ] [ 30 ]
水銀洗浄 活性炭は、硫黄[ 31 ] やヨウ素を注入したものが多く、石炭火力発電所 、医療用焼却炉 、天然ガス の坑口からの水銀排出を捕捉するために広く使用されています。しかし、活性炭は効果的であるにもかかわらず、使用コストが高いです[ 32 ] 。
水銀を含む活性炭はリサイクルされないことが多いため、廃棄の問題が生じている。[ 33 ] 活性炭中の水銀濃度が260 ppm未満であれば、米国連邦規則では埋め立て処分用に安定化処理(例えばコンクリートに封じ込める)することが認められている。しかし、260 ppmを超える水銀を含む廃棄物は高水銀サブカテゴリーに分類され、埋め立て処分が禁止されている(埋め立て禁止規則)。この物質は現在、倉庫や深い廃鉱山に年間推定100トンのペースで蓄積されている。
水銀を含む活性炭の処分問題は、米国特有のものではない。オランダでは、この水銀は大部分が回収され、活性炭は完全燃焼によって処分され、二酸化炭素(CO₂)が生成さ れる 。
喫煙フィルター 活性炭は、燃焼の結果として生じる煙に含まれるタールやその他の化学物質を減らす方法として、喫煙フィルター[ 37 ] に使用されており、タバコの煙に含まれる有害物質、特にフリーラジカルを減らすことがわかっています。[ 37 ]
活性炭の構造 活性炭の構造は長年議論の的となってきた。2006年に出版された書籍[ 38 ] で、ハリー・マーシュ とフランシスコ・ロドリゲス=レイノソは、活性炭の構造について15以上のモデルを検討したが、どれが正しいかについて明確な結論には至らなかった。収差補正透過型電子顕微鏡 を用いた最近の研究では、活性炭は五角形と七角形の炭素環を持つフラーレン の構造に類似した構造を持つ可能性があることが示唆されている。[ 39 ] [ 40 ]
生産 活性炭は、竹、ココナッツの殻、ヤナギの泥炭、木材 、ココナッツ 繊維、 亜炭 、石炭 、石油ピッチ などの炭素質原料から製造される炭素です。原料は、通常アルゴン や窒素 などの不活性ガス雰囲気下で、600~900℃の温度で熱分解 によって炭化されます 。得られた材料は、以下のいずれかの方法で活性化されます。
物理的活性化 :炭化 材料は、250 ℃以上の温度(通常は600~1200℃の温度範囲)で酸化雰囲気(酸素または水蒸気)に曝される。活性化は、空気の存在下で試料を450℃のマッフル炉 で1時間加熱することによって行われる。 [ 32 ] 化学活性化 :炭素材料に特定の化学物質を含浸させる。この化学物質は通常、酸 、強塩基 [ 1 ] [ 2 ] 、または塩 [ 41 ] (リン酸 、水酸化カリウム 、水酸化ナトリウム 、炭酸カリウム [ 42 ] 、塩化ナトリウム [ 43 ] 、炭酸ナトリウム [ 44 ] 、塩化カルシウム 、および塩化亜鉛 )である。次に、炭素を高温(250~800 ℃)にさらす。この段階で温度によって材料が開き、より多くの微細な孔を持つように強制されることで炭素が活性化されると考えられている。化学活性化は、低温、品質の一貫性の向上、および材料の活性化に必要な時間の短縮のため、物理的活性化よりも好ましい。[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] オランダのNorit NV は世界最大の活性炭メーカーの1つです。スリランカのココナッツの殻を原料とするHaycarbは、世界市場の16%のシェアを占めています。 [ 48 ]
再生と持続可能性
吸着処理後、使用済みの粒状活性炭は廃棄するのではなく、再生できる場合が多い。熱再生(不活性雰囲気または蒸気雰囲気中で800~900 ℃で加熱)は細孔構造の大部分を回復させるが、かなりのエネルギーを消費する。一方、化学再生(希酸や希塩基を用いるなど)は、より穏やかな条件下で汚染物質を選択的に除去できる。マイクロ波支援再生や、真菌や細菌を用いた生物再生といった新たな手法は、二酸化炭素排出量の削減に有望視されている。最適な再生方法を選択することで、活性炭の寿命、エネルギー消費量、処理コストのバランスが取れ、埋立地に送られる有害廃棄物の量を最小限に抑えることができる。
分類 活性炭は複雑な物質であり、その挙動、表面特性、その他の基本的な基準に基づいて分類することは困難です。しかし、一般的な目的のために、サイズ、製造方法、および工業用途に基づいて大まかな分類が行われています。
粒状活性炭(GAC)走査型電子顕微鏡 で撮影した活性炭(GAC)の 顕微鏡 写真粒状活性炭(GAC)は、粉末活性炭に比べて粒子サイズが比較的大きく、結果として表面積が小さくなります。そのため、吸着物質の拡散が重要な要素となります。これらの活性炭は、ガス、蒸気、液体の吸着 に適しています。これは、これらの物質がフィルター全体に急速に拡散するためです。粒状活性炭は、空気ろ過 や水処理 、一般的な脱臭、フローシステムや急速混合槽における成分分離などに使用されます。GACは、粒状または押出成形のいずれかの形態で入手できます。GACは、液相用途では8×20、20×40、8×30などのサイズで、気相用途では4×6、4×8、4×10などのサイズで指定されます。 20×40カーボンは、米国標準メッシュサイズNo.20ふるい(0.84 mm)を通過する粒子(一般的に85%通過と規定)と、米国標準メッシュサイズNo.40ふるい(0.42 mm)に残る粒子(一般的に95%保持と規定)で構成されています。AWWA(1992)B604では、GACの最小サイズとして50メッシュふるい(0.297 mm)を使用しています。最も一般的な水相カーボンは、サイズ、表面積、および圧力損失 特性 のバランスが良い12×40と8×30サイズです。
押出成形活性炭(EAC)押出成形活性炭(EAC)は、粉末活性炭とバインダーを融合させ、直径0.8~130mmの円筒形活性炭ブロックに押し出したものです 。圧力損失が低く、機械的強度が高く、粉塵含有量が少ないため、主に気相用途に使用されます。また、CTOフィルター(塩素、味、臭気除去フィルター)としても販売されています。
ビーズ状活性炭(BAC)ビーズ状活性炭(BAC)は、石油ピッチを炭化して活性化し、直径約0.35~0.80mmの均一な球状に成形することで製造されます 。BACの表面積は通常800~1200m²/gで、 多くの粒状活性炭と同等かそれ以上であり、溶存有機物の吸着能力を高めています。EACと同様に、圧力損失が低く、機械的強度が高く、粉塵含有量が少ないという特徴がありますが、粒径はより小さいです。球状の形状のため、水ろ過などの流動床用途に適しています。
含浸炭素 ヨウ素 や銀 などの数種類の無機含浸物を含む多孔質炭素。 アルミニウム、マンガン、亜鉛、鉄、リチウム、カルシウムなどの陽イオンも、特に博物館や美術館での 大気汚染 制御の特定の用途向けに調製されている。銀を担持した活性炭は、抗菌性および防腐性があるため、家庭用水の浄化用吸着剤として使用されている。天然水を活性炭と凝集剤である 水酸化アルミニウム (Al(OH) 3 )の混合物で処理することにより、飲料水を得ることができる。含浸炭素は、硫化水素 (H 2 S)およびチオール の吸着にも使用される。H 2 Sの吸着率は重量比で最大50%に達することが報告されている。
ポリマーコーティングされたカーボン 活性炭織布 これは、多孔質炭素を生体適合性ポリマー でコーティングすることで、細孔を塞ぐことなく滑らかで透過性のあるコーティング層を形成するプロセスです。典型的な膜厚は50~200nmで 、細孔へのアクセス性を維持しながら材料の機械的安定性を確保するというバランスが取れています。得られた炭素は血液灌流 に有用です。血液灌流とは、患者の大量の血液を吸着物質に通すことで血液から有害物質を除去する治療法です。臨床試験では、ポリマーコーティングされた炭素は、1回の通過でビリルビンや特定の薬物代謝物などの毒素を80%以上除去することに成功しています。
不動産 活性炭1グラムの表面積は500 平方 メートル (5,400 平方 フィート) を超えることができ、3,000 平方 メートル (32,000 平方 フィート) も容易に達成可能です。[ 2 ] [ 4 ] [ 49 ] カーボンエアロゲルは 高価ですが、さらに高い表面積を持ち、特殊な用途に使用されます。
電子顕微鏡 で見ると、活性炭の表面積が大きい構造が明らかになる。個々の粒子は複雑に入り組んでおり、さまざまな種類の多孔性を示している。 グラファイト のような平らな表面が互いに平行に走っている領域が多数あり、わずか数ナノメートルほどしか離れていない場合もある。[ 2 ] これらの微細孔は、吸着物質が同時に多くの表面と相互作用できるため、 吸着 が起こるための優れた条件を提供する。吸着挙動のテストは通常、高真空 下で77 Kの 窒素ガスを使用して行われるが、日常的な観点から言えば、活性炭は、周囲からの吸着によって、 100 °C (212 °F) で大 気圧の 1/10,000 の圧力で蒸気 から液体の水を生成するのと同等の能力を十分に備えている。
デュワー(真空フラスコ)の名前の由来となった科学者 ジェームズ・デュワーは 、20世紀初頭に活性炭の研究に多くの時間を費やし、ガスに対する吸着能力に関する論文を発表しました。[ 50 ] この論文で彼は、炭素を液体窒素温度まで冷却すると、多くの空気ガスなどを大量に吸着することができ、その後、炭素を再び温めるだけでそれらを回収できること、そしてココナッツ由来の炭素がその効果に優れていることを発見しました。彼は酸素を例に挙げ、活性炭は通常、標準条件下では大気中の濃度(21%)を吸着しますが、炭素を最初に低温まで冷却すると、80%以上の酸素を放出します。
物理的には、活性炭はファンデルワールス力 [ 45 ] またはロンドン分散力 によって物質を結合します。
活性炭は、アルコール 、 ジオール、 強酸や 強塩基、 金属、 リチウム、 ナトリウム、鉄 、鉛、ヒ素 、フッ素 、ホウ 酸などのほとんどの 無機物 を含む特定の化学物質とはうまく結合しません。
活性炭はヨウ素を 非常によく吸着します。ヨウ素吸着容量(mg/g、ASTM D28 標準法試験)は、試験材料の表面積全体における総吸着量の指標として使用できます。
しかしながら、一酸化炭素は活性炭にあまり吸着されません。これは、呼吸器、ドラフトチャンバー、その他のガス制御システムのフィルターに活性炭を使用する人にとって特に懸念すべき点です。なぜなら、一酸化炭素は人間の感覚では感知できず、代謝に有害であり、神経毒性もあるため、懸念されるからです。
活性炭に吸着される一般的な工業用ガスや農業用ガスの詳細なリストはオンラインで見つけることができる。[ 51 ]
活性炭は、硫化水素 (H₂S ) 、アンモニア(NH₃ ) 、ホルムアルデヒド(HCOH)、水銀(Hg)、放射性ヨウ素 131 (¹³¹I )などの無機化合物(および問題のある有機化合物)の吸着能力を向上させるために、さまざまな化学物質を適用するための基材として使用できます。この特性は化学吸着 として知られています。
ヨウ素価 多くの炭素は、小分子を優先的に吸着します。ヨウ素価は 、活性炭の性能を特徴付けるために使用される最も基本的なパラメータです。これは活性レベルの尺度であり(数値が高いほど活性化度が高いことを示します[ 52 ] )、多くの場合mg/gで報告されます(典型的な範囲は500~1200 mg /g)。これは、溶液からのヨウ素の吸着によって 活性炭の微細孔含有量(0~20 Å 、または最大2 nm )を測定するものです。 [ 53 ] これは、900~1100 m2 /g の炭素の表面積に相当します。これは、液相用途の標準的な尺度です。
ヨウ素価は、残留ろ液中のヨウ素濃度が0.02標準(すなわち0.02N)のときに、1グラムの活性炭に吸着される ヨウ素のミリグラム数として定義されます。基本的に、ヨウ素価は細孔に吸着されるヨウ素の量を測定するものであり、したがって、対象となる活性炭の利用可能な細孔容積を示す指標となります。一般的に、水処理用活性炭のヨウ素価は600~1100の範囲です。このパラメータは、使用中の活性炭の飽和度を判断するためによく使用されます。しかし、吸着質 との化学反応がヨウ素の吸着に影響を与え、誤った結果をもたらす可能性があるため、この方法は慎重に検討する必要があります。したがって、炭素床の飽和度を測る指標としてヨウ素価を用いることは、ヨウ素価が吸着質との化学的相互作用がないことが証明され、かつ特定の用途においてヨウ素価と飽和度との間に実験的な相関関係が確立されている場合にのみ推奨できる。
糖蜜 炭素の中には、大きな分子を吸着する能力に優れたものがあります。 糖蜜数 または糖蜜効率は、溶液からの糖蜜の吸着によって活性炭のメソポア含有量(20 Åより大きい、または 2 nm より大きい)を測定するものです。糖蜜数が高いほど、大きな分子の吸着能力が高いことを示します(範囲 95~600)。カラメル dp(脱色性能)は糖蜜数と似ています。糖蜜効率はパーセンテージで報告され(範囲 40%~185%)、糖蜜数と相関関係にあります(600 = 185%、425 = 85%)。ヨーロッパの糖蜜数(範囲 525~110)は、北米の糖蜜数と反比例の関係にあります。
糖蜜価は、標準化された活性炭に対して希釈・標準化された標準糖蜜溶液の脱色度を測る指標です。着色物質の大きさから、糖蜜価はより大きな吸着物質が利用できる潜在的な細孔容積を表します。特定の廃水処理用途では、細孔容積のすべてが吸着に利用できるとは限らず、また吸着物質の一部がより小さな細孔に入り込む可能性があるため、特定の用途における特定の活性炭の価値を測る指標としては適切ではありません。このパラメータは、一連の活性炭の吸着速度を評価する際によく用いられます。吸着用の細孔容積が類似した2つの活性炭がある場合、糖蜜価が高い活性炭は通常、より大きな供給細孔を持ち、吸着物質を吸着空間へより効率的に移動させることができます。
メチレンブルー 炭素の中には、メソポア(20 Å ~ 50 Å、または 2 ~ 5 nm)構造を持ち、メチレンブルー などの中サイズの分子を吸着するものがある。メチレンブルーの吸着量は g/100g で報告されている(範囲 11~28 g/100g)。[ 54 ]
脱塩素 活性炭の中には、脱塩素 半減期に基づいて評価されるものがあり、これは活性炭の塩素除去効率を測定するものです。脱塩素半減期とは、塩素濃度を50%減少させるのに必要な活性炭の深さのことです。半減期が短いほど性能が優れていることを示します。[ 55 ]
見かけ密度 活性炭の固体密度または骨格密度は、通常 2000 ~ 2100 kg/m 3 (125 ~ 130 ポンド/立方フィート) の範囲になります。ただし、活性炭サンプルの大部分は粒子間の空気空間で構成されているため、実際の密度または見かけの密度はそれよりも低く、通常 400 ~ 500 kg/m 3 (25 ~ 31 ポンド/立方フィート) になります。[ 56 ]
密度が高いほど体積活性が高くなり、通常は活性炭の品質が良いことを示します。活性炭の見かけ密度を測定するには、ASTM D 2854 -09 (2014) が使用されます。
硬度/耐摩耗性これは活性炭の摩耗に対する耐性を示す指標です。活性炭が物理的な完全性を維持し、材料の欠陥を引き起こす摩擦力に耐えるためには、この硬度は重要な指標となります。活性炭の硬度は、原料や製造目的となる活性レベル(多孔度)によって大きく異なります。
灰分含有量 灰分は 活性炭の全体的な活性を低下させ、再活性化の効率を低下させます。灰分の量は、活性炭の製造に使用される基本原料(ココナッツ、木材、石炭など)にのみ依存します。金属酸化物(Fe 2 O 3 )は活性炭から溶出することがあり、変色の原因となります。酸/水溶性灰分含有量は、総灰分含有量よりも重要です。可溶性灰分含有量は、酸化鉄が藻類の増殖を促進する可能性があるため、アクアリストにとって非常に重要です。海水魚、淡水魚、リーフタンクでは、重金属中毒や過剰な植物/藻類の増殖を避けるために、可溶性灰分含有量の低い活性炭を使用する必要があります。 活性炭の灰分含有量の測定には、 ASTM (D2866 標準法試験)が使用されます。
四塩化炭素活性 活性炭の多孔度を、飽和四塩化炭素 蒸気の吸着によって測定する。
粒子径分布 活性炭の粒子サイズが細かいほど、表面積へのアクセスが良くなり、吸着速度が速くなります。気相システムでは、エネルギーコストに影響する圧力損失とのバランスを考慮する必要があります。粒子サイズ分布を慎重に検討することで、大きな運転上のメリットが得られます。ただし、金などの鉱物の吸着に活性炭を使用する場合は、粒子サイズは3.35 ~ 1.4 ミリメートル (0.132 ~ 0.055 インチ) の範囲である必要があります。粒子サイズが 1 mm 未満の活性炭は、溶出 (活性炭から鉱物を剥離すること) には適していません。コーネル大学の研究者は、BET 表面積が 4800 m2 g–1、総細孔容積が 2.7 cm3 g–1 の超高表面積活性炭を合成しました。[ 1 ] この BET 表面積値は、現在までに文献で報告されている活性炭の値の中で最高です。
吸着の例
不均一触媒 産業界で最も一般的に見られる化学吸着の形態は、固体触媒が 気体状の原料(反応物)と相互作用する際に発生する。反応物が触媒表面に吸着することで化学結合が形成され、反応物分子の周囲の電子密度が変化し、通常では起こり得ない反応が可能になる。
再活性化と再生 世界最大の放射性物質再生プラントはベルギーのフェルイにある。 ベルギー、ルーセラーレ にある活性炭再生センター 活性炭の再活性化または再生とは、活性炭表面に吸着した汚染物質を脱着させることにより、飽和した活性炭の吸着能力を回復させることを指す。
熱再活性化 工業プロセスで採用されている最も一般的な再生技術は熱再生です。[ 91 ] 熱再生プロセスは一般的に次の3つのステップに従います。[ 92 ]
吸着剤の乾燥温度は約105 ℃(221 °F) 不活性雰囲気下における高温脱着および分解(500~900 ℃(932~1,652 °F) ) 高温( 800 ℃(1,470 °F) )での非酸化性ガス(水蒸気または二酸化炭素)による残留有機物のガス化 熱処理段階では、吸着の発熱 性を利用し、吸着した有機物の脱着、部分的な分解 、重合 が起こります。最終段階では、前の段階で多孔質構造内に形成された炭化した有機残留物を除去し、多孔質炭素構造を再び露出させて、元の表面特性を再生します。処理後、吸着カラムは再利用できます。吸着熱再生サイクルごとに、炭素床の 5~15 wt% が燃焼し、吸着容量が失われます。[ 93 ] 熱再生は、必要な温度が高いため、エネルギー的にも商業的にも高価なプロセスです。[ 92 ] 活性炭の熱再生に依存するプラントは、再生設備を敷地内に設置することが経済的に実現可能になる前に、一定の規模である必要があります。そのため、小規模な廃棄物処理場では、活性炭コアを再生のために専門施設に輸送するのが一般的です。[ 94 ]
その他の再生技術 活性炭の熱再生はエネルギー消費量とコストが高いという現状の懸念から、環境負荷を低減するための代替再生方法の研究が進められている。挙げられた再生技術のいくつかは純粋に学術研究の領域にとどまっているものの、熱再生システムに代わるいくつかの方法は産業界で採用されている。現在用いられている代替再生方法は以下のとおりである。
参考文献 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 シャルムペス N、オチョンマ P、タンティス I、アルスマイル AW、アサファ TE、タタチャリヤ M、スリヴァスタヴァ M、ガディコタ G、ブルリーノス AB、ステリオティス T、ジャンネリス EP (2024-12-10)。 「CO 2 容量と体積エネルギー密度 を向上させるための双極性反応および活性化反応を介して合成された超高表面積ナノ多孔質カーボン 」 。ACSナノ 。18 (49): 33491–33504 。ビブコード : 2024ACSNa..1833491C。土井 :10.1021/acsnano.4c10531。ISSN 1936-0851。PMID 39576877。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Soo Y、Chada N 、Beckner M、Romanos J、Burress J、Pfeifer P (2013-03-20)。 「 ナノ多孔質カーボンモノリスにおける吸着メタン膜の特性」 。Bulletin of the American Physical Society。58 (1)。M38.001。Bibcode : 2013APS..MARM38001S。2018-06-12 の オリジナル から アーカイブ 。2018-05-30 に取得 。 ↑ 「活性炭とは?」 。 Puragen 。 2025年 10月9日 取得 。 1 2 Dillon EC、Wilton JH、Barlow JC、Watson WA ( 1989-05-01)。「表面積の大きい活性炭とアスピリン吸着の阻害」。Annals of Emergency Medicine。18 ( 5): 547–552。doi : 10.1016 / S0196-0644 (89)80841-8。PMID 2719366 。 ↑ Lehmann JS (2009). "環境管理のためのバイオ炭:入門。環境管理のためのバイオ炭、科学と技術" (PDF) 。 2021年7月6日にオリジナルから アーカイブ (PDF) 。 ↑ 「活性炭」 。Discover Magazine 。 2022年1月18日にオリジナルから アーカイブ済み 。 2022年1月18日 に取得。 ↑ Oliveira G、Calisto V、Santos SM、Otero M、Esteves VI (2018-08-01)。「廃水からの医薬品除去のための紙パルプベースの吸着剤:多様化に向け た 新しい アプローチ 」 。The Science of the Total Environment。631–632 : 1018–1028。Bibcode : 2018ScTEn.631.1018O。doi : 10.1016 / j.scitotenv.2018.03.072。hdl : 10773 / 25013。ISSN 1879-1026。PMID 2972 7928。S2CID 19141293 。 ↑ Carroll GT、Kirschman DL (2022)。 「活性炭フィルターを含む周辺配置の空気再循環装置が模擬手術室のVOCレベル を 低減 する 」 。ACS Omega。7 ( 50 ) : 46640– 46645。doi : 10.1021 / acsomega.2c05570。ISSN 2470-1343。PMC 9774396。PMID 36570243 。 ↑ カタルディ P、ラマンナ L、ベルテイ C、アリーナ F、ロッシ P、リュー M、ディ フォンツォ F、パパジョルジオ DG、ルツィオ A、カイローニ M (2022 年 2 月 26 日)。 「食用エレクトロニクス用の導電性オレオゲルペースト」 。 先端機能材料 。 32 (23) 2113417.arXiv : 2205.00764 。 土井 : 10.1002/adfm.202113417 。 S2CID 247149736 。 ↑ 「活性炭」 。 米国病院薬剤師協会 。 2016年12月21日のオリジナルから アーカイブ。 2014年 4月23日 取得 。 ↑ IBM Micromedex (2019年2月1日)。 「活性炭(経口投与)」 。メイヨー・クリニック。 2019年 2月15日 取得 。 ↑ 必須医薬品の選択と使用 2023: ウェブ付録 A: 世界保健機関必須医薬品モデルリスト: 第 23 版リスト (2023) 。ジュネーブ: 世界保健機関 。 2023. hdl : 10665/371090 。 WHO/MHP/HPS/EML/2023.02. ↑ Elliott CG、 Colby TV、Kelly TM、Hicks HG ( 1989)。 「 活性炭吸引後の閉塞性細気管支炎による炭肺」。Chest。96 ( 3 ) : 672–674。doi : 10.1378 /chest.96.3.672。PMID 2766830 。 ↑ Exner T、Michalopoulos N 、Pearce J、Xavier R、Ahuja M ( 2018 年 3月)。「血漿サンプルからDOACを除去するための簡便な方法」 。Thrombosis Research。163 : 117–122。doi : 10.1016 / j.thromres.2018.01.047。PMID 29407622 。 ↑ Exner T、Ahuja M、Ellwood L (2019年4月24日)。「DOACの抽出を目的とした活性炭製品(DOAC Stop)が他の様々なAPTT延長抗凝固薬に及ぼす影響」。 臨床 化学 および 臨床 検査 医学 。57 (5): 690–696。doi : 10.1515 / cclm- 2018-0967。PMID 30427777。S2CID 53426892 。 ↑ ジベール O、ルフェーブル B、フェルナンデス M、ベルナ X、パライラ M、カルデラー M、マルティネス-リヤド X (2013-03-01)。 「飲料水の製造に使用される粒状活性炭におけるバイオフィルムの生成の特徴付け」。 水の研究 。 47 (3): 1101–1110 。 ビブコード : 2013WatRe..47.1101G 。 土井 : 10.1016/j.watres.2012.11.026 。 hdl : 2117/19440 。 ISSN 0043-1354 。 PMID 23245544 。 1 2 Takman M、Svahn O、Paul C、Cimbritz M、Blomqvist S、Struckmann Poulsen J、Lund Nielsen J、Davidsson Å (2023-10-16)。 「廃水再利用のための膜バイオリアクターと粒状活性炭プロセスの可能性 の評価 - スウェーデン、スコーネ 地方 で1年間稼働 し た フルスケール廃水処理場」 。Science of the Total Environment。895 165185。Bibcode : 2023ScTEn.89565185T。doi : 10.1016 / j.scitotenv.2023.165185。ISSN 0048-9697。PMID 37385512 。 1 2 「活性炭」 。DEC • Dynamic Environmental Corporation SpA 。 2025年2月17日にオリジナルから アーカイブ済み 。 2025年2月23日 に取得。 ↑ EPA同窓会:EPAの上級職員が1974年の安全飲料水法の早期実施について議論、ビデオは2016年11月5日にWayback Machine に アーカイブ済み、トランスクリプト (15~16ページ参照)。 ↑ Reungoat J、 Escher B 、 Macova M、Argaud F、Gernjak W、Keller J (2012年3月)。 「 廃水 処理プラント排水のオゾン処理と生物活性炭ろ過」 。Water Research。46 (3): 863–872。doi : 10.1016/j.watres.2011.11.064 。 ↑ Pal A、Gin KY、Lin AY、Reinhard M (2010年11月) 「淡水資源に対する新興有機汚染物質の影響:最近の発生、発生源、運命、影響のレビュー」 Science of the Total Environment 408 (24): 6062–6069 . doi : 10.1016 /j.scitotenv.2010.09.026 . ↑ Betsholtz A、Karlsson S 、 Svahn O、Davidsson Å、Cimbritz M、Falås P (2021-08-17)。 「GACおよびバイオフィルムプロセスにおける吸着と分解を区別するための14 C標識有機微量汚染物質の追跡 」 。Environmental Science & Technology。55 ( 16 ) : 11318– 11327。doi : 10.1021 / acs.est.1c02728。ISSN 0013-936X。PMC 8383275。PMID 34311545 。 ↑ Melliti A、Touihri M、Kofroňová J、Hannachi C、Sellaoui L、Bonilla-Petriciolet A、Vurm R (2024-05-01)。 「 バイオマス 廃棄物由来活性炭を用いた水からのカフェインとアセトアミノフェンの持続可能な除去:合成、特性評価 、 および モデリング 」 。Chemosphere。355 141787。Bibcode : 2024Chmsp.35541787M。doi : 10.1016 / j.chemosphere.2024.141787。ISSN 0045-6535。PMID 38527633。2024-04-04 の オリジナル から アーカイブ 。2024-08-28 に 取得 。 ↑ 活性炭レビューシート 米国農務省有機資材レビュー、2002年2月。 ↑ 活性炭に関する請願書 USDA有機資材審査請願書、カナダイグア・ワイン、2002年5月。 ↑ アルコールの精製用活性炭といくつかの有用な蒸留手順 (PDF) 。Gert Strand、マルメ、スウェーデン。2001年。1 ~ 28ページ。 ↑ Romanos J、Abou Dargham S、Roukos R、Pfeifer P ( 2018 ) 。 「ナノ細孔内の超臨界吸着水素の局所圧力」 。Materials。11 ( 11 ) : 2235。Bibcode : 2018Mate ... 11.2235R。doi : 10.3390 / ma11112235。ISSN 1996-1944。PMC 6266406。PMID 30423817 。 ↑ Romanos J 、 Rash T、Abou Dargham S 、Prosniewski M、Barakat F、Pfeifer P (2017-12-21)。 「微細多孔 質材料における吸着天然ガス の 循環と再生」 。Energy & Fuels。31 ( 12): 14332– 14337。Bibcode : 2017EnFue..3114332R。doi : 10.1021/acs.energyfuels.7b03119。ISSN 0887-0624 。 ↑ ↑ Okolie JA、Savage S、Ogbaga CC、Gunes B (2022年6月)。 「バイオ炭または活性炭を使用した廃水からの医薬品除去を研究するための機械学習手法の可能性の評価」 。Total Environment Research Themes。1–2 100001。Bibcode : 2022TERT .... 100001O。doi : 10.1016 / j.totert.2022.100001 。 ↑ Bourke M (1989). "活性炭による水銀除去" . 2013年8月3日に オリジナルからアーカイブ済み 。 2013年8月27日 に取得。 1 2 Mohan D、Gupta V、Srivastava S、Chander S (2001)。 「肥料廃棄物由来の活性炭を用いた廃水からの水銀吸着の速度論」 。Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects。177 ( 2–3 ) : 169–181。doi : 10.1016/S0927-7757(00)00669-5 。 2023年4 月 23日にオリジナルから アーカイブ 。 2022年3月22日 に 取得 。 ↑ ティム・フラナリー著『 Here On Earth: A New Beginning』 、アレン・レーン社(2011年)、186ページ。 ↑ 「スムージー、歯磨き粉、ピザにも入っている――炭は新しい黒なのか?」 ガーディアン紙 。2017年6月28日。 2017 年7月1日のオリジナルより アーカイブ。 2021年 10月11日 閲覧 。 ↑ Allan MC (2017年4月24日) 「危険な飲み物とその見分け方」 . Imbibe Magazine . 2021年10月20日のオリジナルから アーカイブ済み。 2021年 10月11日 閲覧 。 ↑ McCarthy A (2017年6月7日). 「活性炭を食べるべきか?」 . Eater . 2021年10月28日のオリジナルより アーカイブ 。 2021年 10月11日 閲覧。 1 2 Goel R、Bitzer ZT、Reilly SM、Bhangu G、Trushin N、Elias RJ、Foulds J、Muscat J、Richie Jr JP (2018)。 「タバコ の フィルターに含まれる活性炭 が主流煙中のフリーラジカル に 及ぼす影響」 。Chemical Research in Toxicology。31 ( 8): 745–751。doi : 10.1021/ acs.chemrestox.8b00092。PMC 64714 97。PMID 29979036 。 ↑ H. Marsh および F. Rodríguez-Reinoso、『活性炭』 、Elsevier (2006)、p. 186。 ↑ Romanos J、Sweany S、Rash T、Firlej L、Kuchta B、Idrobo J、Pfeifer P (2014)。 「 高 容量 メタン 貯蔵のためのエンジニアリング多孔質炭素」 。Adsorption Science & Technology。32 ( 8): 681–691。doi : 10.1260/0263-6174.32.8.681。ISSN 0263-6174 。 ↑ Allen CS、Ghamouss F、Boujibar O、Harris PJ (2022)。 「非黒鉛化炭素の収差補正透過型電子顕微鏡」 。Proc . R. Soc. A。578 ( 2258 ) 20210580。Bibcode : 2022RSPSA.47810580A。doi : 10.1098/rspa.2021.0580。S2CID 246828226。 2023 年10 月 4 日にオリジナルから アーカイブ 。 2022年11月9日 に 取得 。 ↑ J. Romanos, et al. (2012). "KOH活性炭のナノスペースエンジニアリング". Nanotechnology . 23 (1) 015401. Bibcode : 2012Nanot..23a5401R . doi : 10.1088/ 0957-4484 /23/1/015401 . PMID 22156024. S2CID 20023779 . ↑ Tripathi AK、Murugavel S、Singh RK (2021)。「高エネルギー密度電気二重層キャパシタ用、枯死したアショカ(Saraca asoca)の葉由来の多孔質活性炭と柔軟なイオンゲルポリマー 電解 質 」 。Materials Today Sustainability。11–12 100062。Bibcode : 2021MTSus..1100062T。doi : 10.1016 / j.mtsust.2021.100062。S2CID 233931759 。 ↑ Nurdin A、Iriani I、Harahap H、Fahmi A (2022) 「塩化ナトリウムを活性剤として用いたパーム核殻からの大孔径活性炭の製造プロセス」 インドネシア化学 研究 ジャーナル 10 (1):8-13。 ↑ Maulina S、Handika G、Iswanto AH、Irvan (2020) 「炭酸ナトリウムと塩化ナトリウムを用いた化学活性化によりアブラヤシの葉から製造された活性炭の品質比較」 . 韓国木材科学技術ジャーナル . 48 (4): 503-512. 1 2 Nwankwo IH (2018). "動物の骨からの活性炭の製造と特性評価" (PDF) . American Journal of Engineering Research . 7 (7): 335– 341. 2022-04-02 のオリジナルから アーカイブ (PDF) . 2022-03-22 に取得 . ↑ 「活性炭:概要と用途」 . chempoint.com . ChemPoint。 ↑ Evans M、 Halliop E、MacDonald J (1999)。 「 化学活性炭の製造」 。Carbon。37 ( 2 ): 269-274。 ↑ 「 プレミアム 活性炭シリーズがHaycarbの収益を押し上げる」 。echolon.lk。Echelon Media。2021年7月6日。 2023年10月4日のオリジナルから アーカイブ。 2022年 7月5日 取得 。 ↑ PJ Paul. 「ガス化による高付加価値製品 – 活性炭」 (PDF) 。バンガロール:インド科学大学院(IISc)の燃焼・ガス化・推進研究所(CGPL)。 2021年9月20日のオリジナルから アーカイブ (PDF) 。 2018年10月10日 取得 。 ↑ 空気から最も揮発性の高いガスを液化せずに分離する ↑ "SentryAir" . SentryAir。 2024年7月1日にオリジナルから アーカイブ済み 。 2014年3月13日 に取得。 ↑ Mianowski A、Owczarek M、Marecka A (2007年5 月 24日)。「ヨウ素吸着数によって決定される活性炭の表面積」。 エネルギー 源、パートA:回収、利用、および環境影響 。29 ( 9 ): 839–850。doi : 10.1080 /00908310500430901。S2CID 95043547 。 ↑ Spencer W、Ibana D、Singh P、Nikoloski AN (2024 年 1 月)。 「KOH 活性化により低ランク石炭から得られた活性炭の品質に対する表面積、粒子サイズ、および酸洗浄の影響」 。Sustainability。16 ( 14 ) : 5876。Bibcode : 2024Sust ... 16.5876S。doi : 10.3390 / su16145876。hdl : 1885 / 733811443。ISSN 2071-1050 。 ↑ Divens J. 「活性炭へのメチレンブルーの吸着」 。www.nepjol.info。Journal of the Institute of Engineering、2016、12(1)169-174 TUTA/IOE/PCU ネパールで印刷。 2024 年7月1日にオリジナルから アーカイブ。 2022年 3月10日 に取得 。 ↑ 「活性炭技術による水の脱塩素処理|Desotec」 。www.desotec.com 。 2024年7月1日にオリジナルから アーカイブ済み 。 2022年2月11日 に取得 。 ↑ TIGG Corporation。粒状活性炭の選択。Wayback Machine に 2012 年 9 月 12 日に アーカイブされました。2012 年 5 月 8 日に公開され、2012 年 9 月 21 日に取得されました。 1 2 Philippe Serp、José Luis Figueiredo、「触媒用炭素材料」、Wiley、– 2009、– 550 p. ↑ Gómez-Serrano V、Piriz-Almeida FN、Durán-Valle CJ、Pastor-Villegas J (1999)。「空気活性化による酸素構造の形成。FT-IR分光法による研究」 Carbon。37 ( 10): 1517– 1528。Bibcode : 1999Carbo..37.1517G。doi : 10.1016 /S0008-6223( 99 ) 00025-1 。 ↑ Machnikowski J., Kaczmarska H., Gerus-Piasecka I., Diez MA, Alvarez R., Garcia R. (2002). "穏やかな酸化中のコールタールピッチ分画の構造変化 – 炭化挙動との関連性". Carbon . 40 (11): 1937– 1947. Bibcode : 2002Carbo..40.1937M . doi : 10.1016/s0008-6223(02)00029-5 . ↑ Petrov N., Budinova T., Razvigorova M., Ekinci E., Yardim F., Minkova V. (2000). "フルフラールからの炭素吸着剤の調製と特性評価". Carbon . 38 (15): 2069– 2075. Bibcode : 2000Carbo..38.2069P . doi : 10.1016/s0008-6223(00)00063-4 . ↑ Garcia AB、Martinez-Alonso A. 、Leon CA 、Tascon JMD ( 1998)。「酸素プラズマ処理による活性炭の表面特性の改質」。Fuel。77 ( 1 ) : 613–624。Bibcode : 1998Fuel...77..613G。doi : 10.1016/S0016-2361(97) 00111-7 。 1 2 Saha B., Tai MH, Streat M. (2001). "酸化後およびその後の処理特性評価後の活性炭の研究". Process Safety and Environmental Protection . 79 (4): 211– 217. Bibcode : 2001PSEP...79..211S . doi : 10.1205/095758201750362253 . ↑ Polovina M., Babic B., Kaluderovic B., Dekanski A. (1997). "酸化活性炭布の表面特性評価". Carbon . 35 (8): 1047– 1052. Bibcode : 1997Carbo..35.1047P . doi : 10.1016/s0008-6223(97)00057-2 . ↑ Fanning PE、Vannice MA (1993)。「酸化による炭素表面基形成のDRIFTS研究」。Carbon。31 ( 5 ) : 721–730。Bibcode : 1993Carbo..31..721F。doi : 10.1016 / 0008-6223(93)90009- y 。 ↑ Youssef AM、Abdelbary EM、Samra SE、Dowidar AM (1991)「ポリ塩化ビニルから得られた炭素の表面特性」 Ind. J. Chem. A . 30 (10): 839– 843. ↑ Arriagada R., Garcia R., Molina-Sabio M., Rodriguez-Reinoso F. (1997). "Effect of steam activation on the porosity and chemical nature of activated carbons from Eucalyptus globulus and peach stones". Microporous Mat . 8 ( 3–4 ): 123–130 . doi : 10.1016/s0927-6513(96)00078-8 . ↑ Molina-Sabio M., Gonzalez MT, Rodriguez-Reinoso F., Sepulveda-Escribano A. (1996). "活性炭の微細孔サイズ分布に対する蒸気および二酸化炭素活性化の影響". Carbon . 34 (4): 505– 509. Bibcode : 1996Carbo..34..505M . doi : 10.1016/0008-6223(96)00006-1 . ↑ Bradley RH、Sutherland I、Sheng E ( 1996)。「 炭素 表面:面積、多孔性、化学、およびエネルギー」。Journal of Colloid and Interface Science。179 ( 2): 561–569。Bibcode : 1996JCIS..179..561B。doi : 10.1006/jcis.1996.0250 。 ↑ Sutherland I., Sheng E., Braley RH, Freakley PK (1996). "カーボンブラック表面に対するオゾン酸化の影響". J. Mater. Sci . 31 (21): 5651– 5655. Bibcode : 1996JMatS..31.5651S . doi : 10.1007/bf01160810 . S2CID 97055178 . ↑ Rivera - Utrilla J、Sanchez-Polo M (2002)。「オゾン 処理 活性炭へのナフタレンスルホン酸の水相吸着における分散相互作用と静電相互作用の役割」 Carbon。40 ( 14 ): 2685–2691。Bibcode : 2002Carbo..40.2685R。doi : 10.1016 / s0008-6223( 02 )00182-3 。 1 2 Valdés H、Sánchez-Polo M 、 Rivera - Utrilla J、Zaror CA (2002)。 「活性炭の表面特性に対するオゾン処理の影響」 。Langmuir。18 ( 6 ): 2111– 2116。doi : 10.1021/la010920a 。 hdl : 10533/173367 。 ↑ Pradhan BK、Sandle NK (1999)。「活性炭の表面特性に対する様々な酸化剤処理の影響」。Carbon。37 ( 8 ) : 1323– 1332。Bibcode : 1999Carbo..37.1323P。doi : 10.1016 / s0008-6223 ( 98)00328-5 。 ↑ Acedo-Ramos M., Gomez-Serrano V., Valenzuella-Calahorro C., Lopez-Peinado AJ (1993). "液相における活性炭の酸化。FT-IRによる研究". Spectroscopy Letters . 26 (6): 1117– 1137. Bibcode : 1993SpecL..26.1117A . doi : 10.1080/00387019308011598 . ↑ ゴメス=セラーノ V.、アセド=ラモス M.、ロペス=ペイナード AJ、バレンズエラ=カラホロ C. (1991)。 「液相で酸化された活性炭の加熱およびガス放出に対する安定性」。 サーモキミカ アクタ 。 176 : 129–140 。 ビブコード : 1991TcAc..176..129G 。 土居 : 10.1016/0040-6031(91)80268-n 。 ↑ Stőhr B., Boehm HP, Schlőgl R. (1991). "Enhancement of the catalytic activity of activated carbons in oxidation reactions by termal treatment with ammonia or hydrogen cyanide and observation of a superoxide species as a possible intermediate". Carbon . 29 (6): 707– 720. Bibcode : 1991Carbo..29..707S . doi : 10.1016/0008-6223(91)90006-5 . ↑ Biniak S., Szymański G., Siedlewski J., Światkowski A. (1997). "The characterization of activated carbons with oxygen and nitrogen surface groups". Carbon . 35 (12): 1799– 1810. Bibcode : 1997Carbo..35.1799B . doi : 10.1016/s0008-6223(97)00096-1 . ↑ Boudou JP、Chehimi M.、Broniek E.、Siemieniewska T.、Bimer J. (2003)。 「アンモニア処理で改質した活性炭布へのH2SまたはSO2の吸着」 (PDF) . Carbon . 41 (10): 1999– 2007. doi : 10.1016/s0008-6223(03)00210-0 . S2CID 53137987 . 2019年4月28日のオリジナルから アーカイブ (PDF) . 2019年7月6日 取得 . ↑ 佐野弘、小川弘(1975)。 「窒素含有活性炭の調製と応用」。 大阪工業 技術 士練場 。 26 (5): 2084 ~ 2086 年。 ↑ Radkevich VZ、Senko TL、Wilson K、Grishenko LM、Zaderko AN、Diyuk VY (2008)。「活性炭の表面官能化が水素酸化におけるパラジウム分散と触媒活性に及ぼす影響」。Applied Catalysis A : General。335 ( 2 ): 241–251。Bibcode : 2008AppCA.335..241R。doi : 10.1016/ j.apcata.2007.11.029 。 ↑ Evans MJ 、Halliop E、Liang S 、MacDonald JA (1998)。 「活性炭 の 表面特性に対する塩素化の影響」。Carbon。36 ( 11 ): 1677–1682。Bibcode : 1998Carbo..36.1677E。doi : 10.1016/S0008-6223(98)00165-1 。 ↑ Papirer EN、Lacroix R 、Donnet JB 、Nansé GR、Fioux P (1995)。「カーボンブラックのハロゲン化のXPS研究—パート2.塩素化」。Carbon。33 ( 1 ) : 63–72。Bibcode : 1995Carbo..33...63P。doi : 10.1016 /0008-6223(94)00111- C 。 ↑ Papirer E、Lacroix R、Donnet JB 、Nanse G、Fioux P (1994)。 「 カーボンブラックのハロゲン化のXPS研究-パート1.臭素化」 Carbon。32 ( 7 ): 1341–1358。Bibcode : 1994Carbo..32.1341P。doi : 10.1016 /0008-6223( 94 )90121-X 。 ↑ Nansé G、Papirer E、Fioux P、Moguet F、Tressaud A (1997)。「カーボンブラックのフッ素化:X線光電子分光法による研究:III. 100℃以下の温度でのガス状フッ素による様々なカーボンブラックのフッ素化 ― カーボンブラックの形態、構造、物理化学的特性がフッ素固定に及ぼす影響」 Carbon . 35 (4): 515–528 . Bibcode : 1997Carbo..35..515N . doi : 10.1016/S0008-6223(97)00003-1 . ↑ 米国特許第8648217号 「炭素質材料の改質」、発行 日:2008年8月4日 ↑ US 10000382 、 「フッ素化合物およびその誘導体による炭素材料表面改質方法」、 2015年11月3日発行 ↑ Zaderko AN、Shvets RY、Grygorchak II、Afonin S、Diyuk VE、Mariychuk RT、Boldyrieva OY、Kaňuchová M、Lisnyak VV (2018-11-20)。 「フルオロアルキル化ナノ多孔質カーボン: スーパーキャパシタ電極としてのテスト」。 応用表面科学 。 470 : 882–892 . 土井 : 10.1016/j.apsusc.2018.11.141 。 ISSN 0169-4332 。 S2CID 105746451 。 ↑ Aldana-Pérez A、Lartundo-Rojas L 、 Gómez R 、 Niño-Gómez ME ( 2012)。「メソポーラスカーボンStarbons-300に固定されたスルホン酸基とオレイン酸のエステル化への利用」 。Fuel。100 : 128–138。Bibcode : 2012Fuel..100..128A。doi : 10.1016 / j.fuel.2012.02.025 。 ↑ Diyuk VE、Zaderko AN、 Grishchenko LM、Yatsymyrskiy AV、Lisnyak VV (2012)。 「プロパン-2-オール脱水のための効率的な炭素系酸触媒 」 。Catalysis Communications。27 : 33–37。doi : 10.1016 / j.catcom.2012.06.018 。 ↑ 「WO18194533 硫黄含有物質によるフッ素化炭素の化学修飾方法」 。patentscope.wipo.int 。 2018年11 月 24日にオリジナルから アーカイブ。 2018年11月24日 に取得 。 ↑ Budarin VL、Clark JH 、Tavener SJ、Wilson K (2004) 。 「活性炭中の二重結合の化学反応:マイクロ波および臭素化法」。Chemical Communications ( 23): 2736–7。doi : 10.1039 /B411222A。PMID 15568092 。 ↑ Bagreev A、Rhaman、 H. 、Bandosz 、 T . J (2001)。「硫化水素吸着剤として以前使用された使用済み活性炭吸着剤の熱再生」。Carbon。39 ( 9 ): 1319–1326。doi : 10.1016/S0008-6223(00)00266-9 。 1 2 Sabio E、Gonzalez、E.、Gonzalez、JF、Gonzalez-Garcia、CM、Ramiro、A.、Ganan、J (2004)。「p-ニトロフェノールで飽和した活性炭の熱再生 」 。Carbon。42 ( 11 ) : 2285–2293。Bibcode : 2004Carbo..42.2285S。doi : 10.1016 / j.carbon.2004.05.007 。 ↑ Miguel GS 、Lambert SD、Graham NJ ( 2001)。「現場 で使用さ れ た粒状活性炭の再生」。Water Research。35 ( 11): 2740–2748。Bibcode : 2001WatRe..35.2740S。doi : 10.1016/S0043-1354( 00 ) 00549-2。PMID 11456174 。 ↑ Alvarez PM、Beltrán FJ、Gómez - Serrano V 、 Jaramillo J、Rodríguez EM ( 2004)。「フェノールで処理された使用済み活性炭の熱再生とオゾン再生の比較」。Water Research。38 ( 8 ) : 2155–2165。Bibcode : 2004WatRe..38.2155A。doi : 10.1016 / j.watres.2004.01.030。PMID 15087197 。 ↑ 「活性炭|蒸気|再生」 。DEC • Dynamic Environmental Corporation SpA 。 2025年2月15日にオリジナルから アーカイブ済み 。 2025年2月23日 に取得。 ↑ 「活性炭|不活性ガス|窒素|再生」 。DEC • Dynamic Environmental Corporation SpA 。 2025年2月15日にオリジナルから アーカイブ済み。 2025年2月23日 に取得 。 ↑ 「活性炭|真空|再生」 。DEC • Dynamic Environmental Corporation SpA 。 2025年2月23日にオリジナルから アーカイブ済み 。 2025年2月23日 に取得。 ↑ Cherbański R (2018). "トルエンを吸着した粒状活性炭の再生 - 同じ有効電力でのマイクロ波加熱と伝導加熱の比較". Chemical Engineering and Processing - Process Intensification . 123 (2018 年 1 月): 148– 157. Bibcode : 2018CEPPI.123..148C . doi : 10.1016/j.cep.2017.11.008 . ↑ Martin RJ、Wj、N ( 1997)。「活性炭の繰り返し枯渇と化学的再生」。Water Research。21 ( 8 ): 961–965。doi : 10.1016 / S0043-1354(87)80014-3 。 ↑ ディデンコ T、ラウ A、プロヒット AL、フェン J、ピンカード B、アテイア M、ノヴォセロフ IV。 「改良超臨界 CO2 抽出における PFAS 含有粒状活性炭の再生」 。 ChemRxiv 。 2024年 (0719)。 土井 : 10.26434/chemrxiv-2024-b1rvv-v2 。 ↑ Aizpuru A、Malhautier L、Roux JC、Fanlo JL ( 2003)。「粒状活性炭による揮発性有機化合物混合物の生物 ろ過 」 。Biotechnology and Bioengineering。83 ( 4 ) : 479–488。Bibcode : 2003BiotB..83..479A。doi : 10.1002 / bit.10691。PMID 12800142。S2CID 9980413 。 ↑ Narbaitz RM 、Karimi - Jashni A ( 2009)。 「フェノールと天然有機物を担持した粒状活性炭の電気化学的再生」 。Environmental Technology。30 ( 1 ) : 27–36。Bibcode : 2009EnvTe..30...27N。doi : 10.1080 / 09593330802422803。PMID 19213463 。 ↑ Lim JL 、Okada M ( 2005 )。 「超音波 を 用い た粒状活性炭の再生」。Ultrasonic -Sono-Chemistry。12 ( 4): 277– 285。Bibcode : 2005UltS...12..277L。doi : 10.1016 /j.ultsonch.2004.02.003。PMID 15501710 。 ↑ Shende RV、Mahajani VV (2002)。「反応染料を担持した 活性炭の湿式酸化再生」。Waste Management。22 ( 1): 73– 83。Bibcode : 2002WaMan..22...73S。doi : 10.1016 / S0956-053X( 01 ) 00022-8。PMID 11942707 。
外部リンク 「活性炭の原子構造のイメージング」 – Journal of Physics: Condensed Matter Slate誌 の「活性炭はどのように機能するのか?」ニューヨーク・タイムズ紙に掲載された 「健康という偽りの偶像崇拝」という記事では、活性炭は役に立たない健康法だと指摘されている。