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公開番号2025068758
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178745
出願日2023-10-17
発明の名称吸着材とその製造方法、および吸着材を用いる水の浄化方法
出願人株式会社フジタ
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類B01J 20/20 20060101AFI20250422BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】水中のリンのみならず、窒素を効率良く吸着可能な吸着材を提供すること。
【解決手段】吸着材は、多孔質炭化物を含むコア、コアの少なくとも一部を覆い、炭酸マグネシウムを含む第1のコーティング層、および第1のコーティング層の少なくとも一部を覆い、アルカリ土類金属化合物を含む第2のコーティング層を有する。第2のコーティング層は、コア、第1のコーティング層、および第2のコーティング層の総質量に対して1質量%以上30質量%以下のアルカリ土類金属を含む。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
多孔質炭化物を含むコア、
前記コアの少なくとも一部を覆い、炭酸マグネシウムを含む第１のコーティング層、および
前記第１のコーティング層の少なくとも一部を覆い、アルカリ土類金属化合物を含む第２のコーティング層を有し、
前記第２のコーティング層は、前記コア、前記第１のコーティング層、および前記第２のコーティング層の総質量に対して１質量％以上３０質量％以下のアルカリ土類金属を含む、吸着材。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記多孔質炭化物は、前記総質量に対して５０質量％以上９９質量％以下の組成で含まれる、請求項１に記載の吸着材。
【請求項３】
前記第２のコーティング層は、前記総質量に対して５質量％以上３０質量％以下のバインダをさらに含む、請求項１に記載の吸着材。
【請求項４】
前記バインダは、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、酸化ケイ素、石膏、およびセメントから選択される材料を含む、請求項３に記載の吸着材。
【請求項５】
前記第２のコーティング層は、前記総質量に対して５質量％以上１５質量％以下の鉄をさらに含む、請求項１に記載の吸着材。
【請求項６】
前記アルカリ土類金属化合物は、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、および硫酸カルシウムから選択される化合物の一つまたは複数を含む、請求項１に記載の吸着材。
【請求項７】
請求項１に記載の吸着材にリンと窒素を含む水を接触させることを含む、水の浄化方法。
【請求項８】
有機物を炭化して多孔質炭化物を生成すること、
前記多孔質炭化物を水酸化マグネシウムでコーティングした後に、二酸化炭素含有ガスで処理すること、および
前記二酸化炭素含有ガスで処理された前記多孔質炭化物をアルカリ土類金属化合物でコーティングすることを含む、吸着材の製造方法。
【請求項９】
前記アルカリ土類金属化合物の前記コーティングは、前記多孔質炭化物を前記アルカリ土類金属化合物と混合することによって行われる、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記アルカリ土類金属化合物の前記コーティングは、前記多孔質炭化物を前記アルカリ土類金属化合物とバインダと混合することによって行われる、請求項８に記載の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態の一つは、吸着材に関する。あるいは、本発明の実施形態の一つは、この吸着材を利用する水の浄化方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
バイオマスから調製された炭素を基本材料として有する多孔質炭化物と鉄を含む吸着材は、リン酸に由来するリン酸イオンを吸着することが可能であることから、河川や湖沼、海などの水域における水質改善に利用できることが知られている。また、この吸着材表面を石膏（硫酸カルシウム）などの無機化合物でコーティングすることで、吸着材の水中での崩壊を防止することができる（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１３８５５０号公報
特開２０２２－１３８６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態の一つは、新規な構造を有する吸着材とその製造方法、およびこの吸着材を利用して各種水域の水を浄化する方法を提供することを課題の一つとする。あるいは、本発明の実施形態の一つは、水中のリンのみならず、窒素を効率良く吸着可能な吸着材とその製造方法を提供することを課題の一つとする。あるいは、本発明の実施形態の一つは、水質改善を行うと同時に大気中の二酸化炭素固定を介して炭素を貯留するためのシステムを提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態の一つは、吸着材である。この吸着材は、多孔質炭化物を含むコア、コアの少なくとも一部を覆い、炭酸マグネシウムを含む第１のコーティング層、および第１のコーティング層の少なくとも一部を覆い、アルカリ土類金属化合物を含む第２のコーティング層を有する。第２のコーティング層は、コア、第１のコーティング層、および第２のコーティング層の総質量に対して１質量％以上３０質量％以下のアルカリ土類金属を含む。
【０００６】
本発明の実施形態の一つは、水を浄化するための方法である。この方法は、上記吸着材にリンと窒素を含む水を接触させることを含む。
【０００７】
本発明の実施形態の一つは、吸着材の製造方法である。この製造方法は、有機物を炭化して多孔質炭化物を生成すること、多孔質炭化物を水酸化マグネシウムでコーティングした後に、二酸化炭素含有ガスで処理すること、および二酸化炭素含有ガスで処理された多孔質炭化物をアルカリ土類金属化合物でコーティングすることを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態の一つに係る吸着材の模式的斜視図。
本発明の実施形態の一つに係る吸着材の模式的端面図。
本発明の実施形態の一つである二酸化炭素貯留システムを示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、図面などを参照しつつ説明する。ただし、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１０】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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