活性炭のCO₂吸着によるミクロ孔解析

ミクロ孔の細孔径分布を測定する方法としてガス吸着法は広く利用されています。ガス吸着法では吸着ガスとしてN₂ガスとArガスが多く利用されていますが、炭素系材料でCO₂ガスが注目を浴びています。

CO₂ガスの利点としては、吸着温度が0℃で測定できるため、N₂ガス吸着測定時の液体窒素下に比べ、小さな細孔への分子の拡散速度が極めて大きく測定時間が短縮される、試料重量を増やすことができ秤量誤差による影響を排除できることです。

今回、活性炭を用いて、吸着ガスをN₂ガスとArガスとCO₂ガスで測定し、DFT法でミクロ細孔の解析を行いました。

この結果、CO₂ガスでN₂ガスとArガスで測定できなかった0.42nm、0.57nmのミクロ細孔を確認することができました（図2）。

図1：吸着ガス種の違いによるDFT解析の解析範囲

図2：活性炭の細孔径分布測定（ガス吸着法（DFT法））