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J-GLOBAL ID：201702220225350424   整理番号：17A1640252

吸着応用におけるナノ多孔性炭素球の多孔性と極性の役割【Powered by NICT】

Role of porosity and polarity of nanoporous carbon spheres in adsorption applications

著者 (5件)： Kim Hee Soo (Department of Applied Chemistry, Hanyang University, Ansan 15588, Republic of Korea. [e-mail] [e-mail]) ,  Lee Seunghun ,  Kim Dong Kwan ,  Lee Yong-Woo ,  Yoo Won Cheol
資料名： RSC Advances (Web)  (RSC Advances (Web))
巻： 7  号： 75  ページ： 47251-47260  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7055A  ISSN： 2046-2069  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： N_2上CH_4の選択的分離と重金属イオンの吸着のための炭素質材料の多孔性(細孔径分布(PSD)及び比表面積(SSA))と極性(Nドーピング)の役割を提示した。異なったNドーピングレベルを持つ二種類の炭素(レゾルシノール-ホルムアルデヒド炭素(RFC)と高度にNドープされたメラニン炭素(MC))を用いて,さらに高温CO_2処理により活性化されたPSDとSSAを微細に制御するためである。CH_4吸着では,両炭素の蓄積超微細孔(<1 nm)体積は強く炭素の表面極性(R~2=0.94)にかかわらずCH_4吸着と相関していた。これはおそらくCH_4の高い分極率と非極性性質に起因した。最高超微細孔体積(RFC_C60とMC_C55)と炭素は,1barで273Kで2.64と2.41mmol g~( 1)の超高CH_4取込容量を示し,それぞれこれらのカーボンは,298Kで得られた6.8と7.4のN_2選択性で優れたCH_4であった。RFC_C60とMC_C55はN_2上CH_4に対して優れたCH_4吸着容量と選択性を示し,これは種々の多孔質材料から報告された最良の値と同等であった。添加では,重金属イオン(Fe~2+,Sb~3+,Sb~5+)吸着はSSAの重要性と炭素の極性を同定することができた。RFC試料のSSAは高Fe~2+金属イオン吸着容量(R~2=0.98)と相関していた。逆に,高濃度N添加MCシリーズは,それらの基本的性質,炭素骨格内のNドーピングの高負荷により引き起こされたによるRFC試料のプロット線の上部領域に位置している。さらに,類似な空孔度が異なるドーピングレベルとRFC_C60とMC_C55試料はSb~5+よりもSb~3+の選択的吸着に利用されている。より塩基性MC_C55はそれほど塩基性対応物(2.0)のそれと比較して3.3の高い選択性を持ち,強く炭素極性は金属イオンの吸着に関与していることを推定した。炭素の多孔性と極性の間の明確な相関,CH_4の吸着容量,N_2上CH_4のための超高選択性,吸着容量,及び金属イオンの選択性はここで明らかにし,特異的吸着応用のためのナノ多孔性炭素質材料の設計原理を提供している。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 比表面積 ,  炭素材 ,  金属イオン ,  *多孔性 ,  *炭素 ,  *極性 ,  分極率 ,  塩基性 ,  細孔径分布 ,  *吸着 ,  ドーピング ,  多孔質体
準シソーラス用語： 吸着容量 ,  重金属イオン ,  *ナノポーラス , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 炭素とその化合物  (YB02060D)

タイトルに関連する用語 (6件)： 吸着 ,  応用 ,  多孔性炭素 ,  多孔性 ,  極性 ,  役割