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公開番号2025103886
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221586
出願日2023-12-27
発明の名称ペルフルオロオクタン酸吸着活性炭
出願人フタムラ化学株式会社
代理人弁理士法人Kighs,個人,個人
主分類B01J 20/20 20060101AFI20250702BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】特に、ペルフルオロアルキル化合物のうち、PFOAの吸着性能に優れた選択吸着性の高いペルフルオロオクタン酸吸着活性炭を提供するものである。
【解決手段】ペルフルオロオクタン酸(PFOA)を吸着するための活性炭吸着材であって、BET比表面積が800m²/g以上であり、平均細孔直径が4nm未満であり、MPプロット法による測定において細孔直径が2nm未満の細孔におけるミクロ孔細孔容積和(V_mic)とDHプロット法による測定において細孔直径が2～50nmの細孔におけるメソ孔容積和(V_met)との容積比(V_m)が7～20であることを特徴とするペルフルオロオクタン酸吸着活性炭。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）を吸着するための活性炭吸着材であって、
ＢＥＴ比表面積が８００ｍ
２
／ｇ以上であり、
平均細孔直径が４ｎｍ未満であり、
ＭＰプロット法による測定において細孔直径が２ｎｍ未満の細孔におけるミクロ孔細孔容積和（Ｖ
ｍｉｃ
）とＤＨプロット法による測定において細孔直径が２～５０ｎｍの細孔におけるメソ孔容積和（Ｖ
ｍｅｔ
）との容積比（Ｖ
ｍ
）が７～２０である
ことを特徴とするペルフルオロオクタン酸吸着活性炭。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記ミクロ孔容積和（Ｖ
ｍｉｃ
）が０．５ｃｍ
３
／ｇ以上である請求項１に記載のペルフルオロオクタン酸吸着活性炭。
【請求項３】
合成樹脂原料を炭素源とする請求項１又は２に記載のペルフルオロオクタン酸吸着活性炭。
【請求項４】
前記合成樹脂原料がフェノール樹脂である請求項３に記載のペルフルオロオクタン酸吸着活性炭。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択吸着性に優れたＰＦＯＡを吸着するＰＦＯＡ吸着活性炭に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
有機フッ素化合物の一であるペル及びポリフルオロアルキル化合物は、高い熱安定性、高い化学的安定性、高い表面修飾活性を有するフッ素置換された脂肪族化合物類である。ペル及びポリフルオロアルキル化合物は、前記特性を生かし表面処理剤や包装材、液体消火剤等の工業用途及び化学用途等幅広く使用されている。
【０００３】
ペル及びポリフルオロアルキル化合物の一部は、非常に安定性の高い化学物質であることから、環境中に放出後、自然条件下では分解されにくい。このため、近年では、ペル及びポリフルオロアルキル化合物は残留性有機汚染物質（ＰＯＰｓ）として認識され、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）（ＩＵＰＡＣ名：１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８－ヘプタデカフルオロオクタン－１－スルホン酸）が２０１０年より残留性有機物汚染物質に関するストックホルム条約（ＰＯＰｓ条約）において、製造や使用が規制されることとなった。
【０００４】
特に、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）やペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）、ペルフルオロヘキサンスルホン酸（ＰＦＨｘＳ）は、有害性の懸念が強いことから、上記ストックホルム条約（ＰＯＰｓ条約）により、製造や使用の禁止が規定され規制対象となっている。
【０００５】
なお、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）やペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）（ＩＵＰＡＣ名：２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８－ペンタデカフロオロオクタン酸）等が含まれるペルフルオロアルキル化合物は完全にフッ素化された直鎖アルキル基を有しており、化学式（ｉ）で示される物質である。また、ポリフルオロアルキル化合物はアルキル基の水素の一部がフッ素に置き換わったものを示し、化学式（ｉｉ）で示される物質である。例えば、フルオロテロマーアルコール等がある。
【０００６】
TIFF
2025103886000001.tif
16
134
【０００７】
TIFF
2025103886000002.tif
16
134
【０００８】
このように、ペル及びポリフルオロアルキル化合物は自然界（水中、土壌中、大気中）に残存し続けることから、ペル及びポリフルオロアルキル化合物の定量試験方法の確立が検討されている。定量試験方法の検討の課題は、ペル及びポリフルオロアルキル化合物の高い吸着及び脱離性能を有する捕集材の開発である。微量なペル及びポリフルオロアルキル化合物を含有する試料である水ないし空気を、捕集材に接触させてペル及びポリフルオロアルキル化合物を捕集し、捕集材に吸着された該化合物を抽出工程によって抽出液中に脱離させ、濃縮する。濃縮後、ＬＣ－ＭＳ／ＭＳやＧＣ－ＭＳ／ＭＳ等の装置で定量測定し、試料中に含まれるペル及びポリフルオロアルキル化合物の濃度測定を行うことが可能となる。
【０００９】
そこで、発明者らは、ペル及びポリフルオロアルキル化合物の正確な定量測定に寄与することを可能とする捕集材としてのペル及びポリフルオロアルキル化合物吸着活性炭の開発に成功した（特許文献１及び２参照）。この吸着活性炭は、一定の物性を満たすことにより、測定対象物であるペル及びポリフルオロアルキル化合物の良好な吸着及び脱離を可能とし、該化合物の正確な定量測定を可能とするものである。
【００１０】
ここで、活性炭の吸着メカニズムは、賦活処理により形成された細孔に、被対象物質が取り込まれることにより吸着される。例えば、近年では、下水処理のような家庭排水処理や工業用水の排水処理等に活性炭吸着材が好ましく用いられる。活性炭吸着材はその特性から様々な物質を吸着して処理水が良好に浄化されることとなるが、従来では処理水に含有されたまま排水されていた環境に有害でない有機物等も併せて吸着除去されることから、処理水がきれいになりすぎていて、近海のプランクトンが減少し、漁獲量が減少するといった事例も報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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