(57)【要約】【課題】高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有する活性炭を提供する。【解決手段】本発明の活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａ（ｃｃ／ｇ）が０．３００ｃｃ／ｇ以上であり、  バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａ（ｃｃ／ｇ）が０．３００ｃｃ／ｇ以上であり、
バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を含む、活性炭。
【請求項２】
ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ｂ（ｃｃ／ｇ）が０．３８ｃｃ／ｇ以上である、請求項１に記載の活性炭。
【請求項３】
前記細孔容積Ｂに対する前記細孔容積Ａの割合（細孔容積Ａ／細孔容積Ｂ）が０．７５〜１．００である、請求項１又は２に記載の活性炭。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の活性炭に含まれる前記バナジウム単体及び／又は前記バナジウム化合物の少なくとも一部を洗浄除去してなる、活性炭。
【請求項５】
バナジウムを０．０５〜１．５質量％含む活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が９０容積％以上の雰囲気下、温度９００〜１０００℃で賦活する賦活工程を含む方法によって得られる、活性炭。
【請求項６】
前記賦活工程の後、前記活性炭に含まれるバナジウム単体及び／又はバナジウム化合物の少なくとも一部を洗浄除去する工程を含む、請求項５に記載の活性炭。
【請求項７】
総トリハロメタンろ過能力が５０Ｌ／ｇ以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の活性炭。
【請求項８】
前記活性炭が繊維状活性炭である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の活性炭。
【請求項９】
浄水フィルター用である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の活性炭。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の活性炭を含む、浄水フィルター。
【請求項１１】
請求項１０に記載の浄水フィルターを含む、浄水カートリッジ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の浄水カートリッジを含む、浄水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性炭に関し、特に高空塔速度下におけるトリハロメタンのろ過能力に優れた、活性炭に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料用に供される水道水などには、殺菌を目的として塩素が添加されている。しかしながら、水道水中に含まれる塩素は、水道水中に含まれる有機物と反応して、有機ハロゲン系化合物を生成する。例えば、天然有機物であるフミン質が水道水中において塩素と反応すると、発がん性物質であるトリハロメタンを生成することが知られている。そして、水道水中に含まれるこれらの有機ハロゲン系化合物のろ過能力に優れた活性炭が提案されている。
【０００３】
有機ハロゲン系化合物のろ過能力に優れた活性炭として、例えば、細孔径が１００Å（１０ｎｍ）以下の細孔容積に対する、細孔径２０Å〜１００Å（２ｎｍ〜１０ｎｍ）の細孔容積比率が５〜５０％であり、細孔径１０Å（１ｎｍ）以下の細孔容積比率が４５％以上である多孔質炭素を含有する吸着剤が知られている（例えば、特許文献１参照。）。該吸着剤において、細孔径が１００Å以下の細孔容積に対して、細孔径２０Å〜１００Åの細孔容積比率を５〜５０％とするのは、比較的大きな細孔の割合を高めて、動的吸着力を高めるためである。一方、該吸着剤においては、静的吸着力である平衡吸着量を高める必要もあることから、静的平衡吸着量に有効な細孔径１０Å以下の細孔容積比率を４５％以上とすることが開示されている。そして、該吸着剤は、このような構成とすることによって、静的吸着力と動的吸着力とを両立することができるとされている。
【０００４】
また、７７．４Ｋにおける窒素吸着等温線よりＢＪＨ法で求めた細孔径分布において細孔直径３０Å以上５０Å未満の範囲のメソ細孔容積が０．０２〜０．４０ｃｃ／ｇであり、かつ、全細孔容積に対する上記範囲のメソ細孔容積の割合が５〜４５％である活性炭が知られている（例えば、特許文献２参照）。該活性炭によれば、かかる範囲内に上記メソ細孔（直径２〜５０ｎｍの細孔）容積及び上記割合を制御することによって、各種の被吸着物質（特にトリハロメタン類）の吸着に適した材料とすることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４７５２７号公報
【特許文献２】特開２００４−１８２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、このような活性炭を含む浄水フィルターには、高い総トリハロメタンろ過能力が求められている。例えば、浄水フィルターには、ＪＩＳ  Ｓ３２０１の「揮発性有機化合物のろ過能力試験」における総トリハロメタンの総ろ過水量（総トリハロメタンの除去率が８０％に低下するまでの水量）が多いことが要求されてきている。該総ろ過水量が多いほど、浄水フィルターの使用可能期間（取替え期間）が長くなる。
【０００７】
加えて、浄水フィルターが水栓一体型浄水器用である場合などには、浄水フィルターは小型化する必要がある。浄水フィルターが小型になると、空塔速度（ＳＶ）が大きくなり、高い総トリハロメタンろ過能力を維持することが難しくなる。
【０００８】
上記特許文献１及び２に開示された活性炭は、細孔径２ｎｍ以上の細孔、所謂メソ細孔の容積を大きくすることにより、動的吸着力を高め、総トリハロメタン等の吸着能力向上を図っている。しかしながら、本発明者等が検討した結果、特許文献１及び２に開示された活性炭は、ＳＶが１０００ｈ-1の条件で評価されているところ、高い空塔速度（例えばＳＶが３０００ｈ-1程度）の条件下では、総トリハロメタンのろ過能力が十分発揮できないという問題があることが判明した。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決し、高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有する活性炭及びその製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、鋭意検討の結果、上記特許文献１及び２に開示された、メソ細孔の容積を大きくする手法とは全く異なる手段により解決に至った。
【００１１】
具体的に、従来技術では、特許文献１及び２に開示されているように、総トリハロメタンの吸着能力向上を図るべく動的吸着力を高める目的でメソ細孔を大きくすることが検討されていた。そして、従来技術は、メソ細孔の賦活を進めるべく、比較的賦活が進みやすい水蒸気を賦活ガスとして、賦活することがなされていた。また、従来技術では、特許文献２に開示されているように、メソ細孔の賦活を進める目的で、活性炭前駆体に金属化合物を含有させ、賦活ガスとして水蒸気を用いて賦活することが検討されていた。すなわち、従来技術では、活性炭前駆体に含有される金属化合物は、メソ細孔を発達させるために用いられていた。
【００１２】
一方、本発明者等が鋭意検討したところ、活性炭前駆体に含有させる金属化合物としてバナジウム化合物を用い、該活性炭前駆体を、賦活ガスとして水蒸気よりもゆるやかに反応するＣＯ2を選択して賦活した場合、他の金属化合物を用いた場合もしくは金属を用いない場合、又は賦活ガスとしてＣＯ2以外のものを用いた場合等と比較して、細孔径１．０ｎｍ以下の範囲の細孔の発達速度が著しく大きくなることが明らかとなった。すなわち、従来、活性炭前駆体に含有される金属化合物はメソ細孔を発達させるために用いられていたところ、活性炭前駆体に含有させる金属化合物としてバナジウム化合物としこれをＣＯ2で賦活した場合は、該バナジウム化合物が、意外にも、メソ細孔より小さい細孔径１．０ｎｍ以下の範囲の細孔の発達に大きく影響し、当該細孔径１．０ｎｍ以下の範囲の細孔の発達において他の金属化合物を用いた場合等と全く異なる挙動を示すことが明らかとなった。
【００１３】
そして、本発明者等がさらに検討したところ、上記のように活性炭前駆体に含有させる金属化合物としてバナジウム化合物を用い、該活性炭前駆体を、賦活ガスとして水蒸気よりもゆるやかに反応するＣＯ2を選択して賦活し、且つ、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積を特定範囲とした活性炭は、メソ細孔を発達させることを要することなく、高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有することが明らかとなった。
【００１４】
本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。
【００１５】
すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１．  ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａ（ｃｃ／ｇ）が０．３００ｃｃ／ｇ以上であり、
バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を含む、活性炭。
項２．  ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ｂ（ｃｃ／ｇ）が０．３８ｃｃ／ｇ以上である、項１に記載の活性炭。
項３．  前記細孔容積Ｂに対する前記細孔容積Ａの割合（細孔容積Ａ／細孔容積Ｂ）が０．７５〜１．００である、項１又は２に記載の活性炭。
項４．  項１〜３のいずれか１項に記載の活性炭に含まれる前記バナジウム単体及び／又は前記バナジウム化合物の少なくとも一部を洗浄除去してなる、活性炭。
項５．  バナジウムを０．０５〜１．５質量％含む活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が９０容積％以上の雰囲気下、温度９００〜１０００℃で賦活する賦活工程を含む方法によって得られる、活性炭。
項６．  前記賦活工程の後、前記活性炭に含まれるバナジウム単体及び／又はバナジウム化合物の少なくとも一部を洗浄除去する工程を含む、項５に記載の活性炭。
項７．  総トリハロメタンろ過能力が５０Ｌ／ｇ以上である、項１〜６のいずれか１項に記載の活性炭。
項８．  前記活性炭が繊維状活性炭である、項１〜７のいずれか１項に記載の活性炭。
項９．  浄水フィルター用である、項１〜８のいずれか１項に記載の活性炭。
項１０．  項１〜９のいずれか１項に記載の活性炭を含む、浄水フィルター。
項１１．  項１０に記載の浄水フィルターを含む、浄水カートリッジ。
項１２．  項１１に記載の浄水カートリッジを含む、浄水器。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有する活性炭を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】バナジウム化合物を含む活性炭前駆体を賦活ガスとしてＣＯ2を用いて賦活したときの、賦活時間と１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積の関係を説明するグラフである。
【図２】実施例１の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図３】実施例２の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図４】実施例３の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図５】実施例４の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図６】実施例５の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図７】実施例６の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図８】実施例７の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図９】比較例１の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図１０】比較例２の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図１１】比較例３の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図１２】比較例４の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図１３】比較例５の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図１４】比較例６の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【図１５】比較例７の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の活性炭について詳細に説明する。
【００１９】
本発明の活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａ（ｃｃ／ｇ）が０．３００ｃｃ／ｇ以上であり、バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を含む。なお、後述の通り、本発明の活性炭に含まれるバナジウム単体及び／又はバナジウム化合物は、賦活する前の活性炭前駆体に含まれるバナジウム化合物に由来するものである。なお、本発明において、活性炭に含まれるバナジウム単体及び／又はバナジウム化合物の少なくとも一部を、洗浄除去してもよい。
【００２０】
本明細書おいて、細孔容積とは、ＱＳＤＦＴ法（急冷固体密度汎関数法）によって算出される細孔容積をいう。ＱＳＤＦＴ法とは、幾何学的・化学的に不規則なミクロポーラス・メソポーラスな炭素の細孔径解析を対象とした、約０．５ｎｍ〜約４０ｎｍまでの細孔径分布の計算ができる解析手法である。ＱＳＤＦＴ法では、細孔表面の粗さと不均一性による影響が明瞭に考慮されているため、細孔径分布解析の正確さが大幅に向上した手法である。本発明においては、Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ社製「ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１−ＭＰ」を用いて窒素吸着等温線の測定、及びＱＳＤＦＴ法による細孔径分布解析をおこなう。７７Ｋの温度において測定した窒素の脱着等温線に対し、Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌとしてＮ2  ａｔ  ７７Ｋ  ｏｎ  ｃａｒｂｏｎ［ｓｌｉｔ  ｐｏｒｅ，ＱＳＤＦＴ  ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ  ｍｏｄｅｌ］を適用して細孔径分布を計算することで、特定の細孔径範囲の細孔容積を算出することができる。
【００２１】
図１は、バナジウム化合物を含む活性炭前駆体を賦活ガスとしてＣＯ2を用いて賦活したときの、賦活時間と１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積の関係を説明するグラフである。以下、活性炭前駆体に含有させる金属化合物としてバナジウム化合物としこれをＣＯ2で賦活した場合は、該バナジウム化合物が、細孔径１．０ｎｍ以下の細孔の発達に大きく影響し、当該細孔径１．０ｎｍ以下の細孔の発達において他の金属化合物を用いた場合等と全く異なる挙動を示すことを説明する。
【００２２】
まず、図１に示す試験について説明する。
【００２３】
下記条件１−１〜６−３について試験をおこなった。
【００２４】
＜条件１−１：Ｖ添加＞
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対してビス（２，４−ペンタンジオナト）バナジウム（ＩＶ）オキシド（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．６質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．０９４質量％であった。得られた活性炭前駆体１０ｇを賦活炉（容積０．０４４ｍ3）に仕込み、ＣＯ2濃度が１００容量％、温度約２０℃の導入ガスを約１５Ｌ／ｍｉｎ（０℃１気圧換算）の流量で賦活炉内へ導入した。賦活炉内の雰囲気温度９５０℃で１５分間熱処理することにより賦活をおこない、条件１−１の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．２８０ｃｃ／ｇであった。
【００２５】
＜条件１−２：Ｖ添加＞
賦活時間を２５分とした以外は、条件１−１と同様にし、条件１−２の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．４０１ｃｃ／ｇであった。
【００２６】
＜条件１−３：Ｖ添加＞
賦活時間を４０分とした以外は、条件１−１と同様にし、条件１−３の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．５００ｃｃ／ｇであった。
【００２７】
上記条件１−１〜１−３の賦活時間と１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａの関係を図１にプロットした。
【００２８】
＜条件２−１：Ｖ／Ｙ添加＞
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対してビス（２，４−ペンタンジオナト）バナジウム（ＩＶ）オキシド（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．６質量部と、トリスアセチルアセトナトイットリウム（ＣＡＳ番号：１５５５４−４７−９）０．０６質量部と、を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．０９質量％、イットリウムの含有量は０．０１１質量％であった。得られた活性炭前駆体１０ｇを賦活炉（容積０．０４４ｍ3）に仕込み、ＣＯ2濃度が１００容量％、温度約２０℃の導入ガスを約１５Ｌ／ｍｉｎ（０℃１気圧換算）の流量で賦活炉内へ導入した。賦活炉内の雰囲気温度９５０℃で２５分間熱処理することにより賦活をおこない、条件２−１の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．３７８ｃｃ／ｇであった。
【００２９】
＜条件２−２：Ｖ／Ｙ添加＞
賦活時間を３８分とした以外は、条件２−１と同様にし、条件２−２の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．４２７ｃｃ／ｇであった。
【００３０】
＜条件２−３：Ｖ／Ｙ添加＞
賦活時間を４４分とした以外は、条件２−１と同様にし、条件２−３の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．４４２ｃｃ／ｇであった。
【００３１】
上記条件２−１〜２−３の賦活時間と１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａの関係を図１にプロットした。
【００３２】
＜条件３−１：Ｚｎ添加＞
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対して金属成分としてカプリル酸亜鉛（ＣＡＳ番号：５５７−０９−５）１．３質量部を添加し混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、亜鉛の含有量は０．１９質量％であった。得られた活性炭前駆体１０ｇを賦活炉（容積０．０４４ｍ3）に仕込み、ＣＯ2濃度が１００容量％、温度約２０℃の導入ガスを約１５Ｌ／ｍｉｎ（０℃１気圧換算）の流量で賦活炉内へ導入した。賦活炉内の雰囲気温度９５０℃で２５分間熱処理することにより賦活をおこない、条件３−１の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．２５８ｃｃ／ｇであった。
【００３３】
＜条件３−２：Ｚｎ添加＞
賦活時間を６０分とした以外は、条件３−１と同様にし、条件３−２の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．３８３ｃｃ／ｇであった。
【００３４】
＜条件３−３：Ｚｎ添加＞
賦活時間を１００分とした以外は、条件３−１と同様にし、条件３−３の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．４６７ｃｃ／ｇであった。
【００３５】
上記条件３−１〜３−３の賦活時間と１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａの関係を図１にプロットした。
【００３６】
＜条件４−１：Ｚｒ添加＞
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対してアセチルアセトナトジルコニウム（ＣＡＳ番号：１７５０１−４４−９）０．８質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、ジルコニウムの含有量は０．１９質量％であった。得られた活性炭前駆体１０ｇを賦活炉（容積０．０４４ｍ３）に仕込み、ＣＯ2濃度が１００容量％、温度約２０℃の導入ガスを約１５Ｌ／ｍｉｎ（０℃１気圧換算）の流量で賦活炉内へ導入した。賦活炉内の雰囲気温度９５０℃で２５分間熱処理することにより賦活をおこない、条件４−１の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．２５９ｃｃ／ｇであった。
【００３７】
＜条件４−２：Ｚｒ添加＞
賦活時間を４０分とした以外は、条件４−１と同様にし、条件４−２の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．３１５ｃｃ／ｇであった。
【００３８】
＜条件４−３：Ｚｒ添加＞
賦活時間を６０分とした以外は、条件４−１と同様にし、条件４−３の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．３６７ｃｃ／ｇであった。
【００３９】
上記条件４−１〜４−３の賦活時間と１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａの関係を図１にプロットした。
【００４０】
＜条件５−１：Ｙ添加＞
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対して金属成分としてトリスアセチルアセトナトイットリウム（ＣＡＳ番号：１５５５４−４７−９）１．０質量部を添加し混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、イットリウムの含有量は０．１６質量％であった。得られた活性炭前駆体１０ｇを賦活炉（容積０．０４４ｍ３）に仕込み、ＣＯ2濃度が１００容量％、温度約２０℃の導入ガスを約１５Ｌ／ｍｉｎ（０℃１気圧換算）の流量で賦活炉内へ導入した。賦活炉内の雰囲気温度９５０℃で２５分間熱処理することにより賦活をおこない、条件５−１の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．２７８ｃｃ／ｇであった。
【００４１】
＜条件５−２：Ｙ添加＞
賦活時間を３２分とした以外は、条件５−１と同様にし、条件５−２の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．３０２ｃｃ／ｇであった。
【００４２】
＜条件５−３：Ｙ添加＞
賦活時間を４０分とした以外は、条件５−１と同様にし、条件５−３の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．３５２ｃｃ／ｇであった。
【００４３】
上記条件５−１〜５−３の賦活時間と１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａの関係を図１にプロットした。
＜条件６−１：金属未添加＞
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。金属成分は未添加であるため、該活性炭前駆体の金属含有量は０質量％である。得られた活性炭前駆体１０ｇを賦活炉（容積０．０４４ｍ3）に仕込み、ＣＯ2濃度が１００容量％、温度約２０℃の導入ガスを約１５Ｌ／ｍｉｎ（０℃１気圧換算）の流量で賦活炉内へ導入した。賦活炉内の雰囲気温度９５０℃で６０分間熱処理することにより賦活をおこない、条件６−１の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．３１１ｃｃ／ｇであった。
【００４４】
＜条件６−２：金属未添加＞
賦活時間を９０分とした以外は、条件６−１と同様にし、条件６−２の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．４２８ｃｃ／ｇであった。
【００４５】
＜条件６−３：金属未添加＞
賦活時間を１２５分とした以外は、条件６−１と同様にし、条件６−３の活性炭を得た。得られた活性炭の１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａは、０．４６２ｃｃ／ｇであった。
【００４６】
上記条件６−１〜６−３の賦活時間と１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａの関係を図１にプロットした。
【００４７】
上記条件１−１〜６−３の試験の記載及び図１に示すように、活性炭前駆体に含有させる金属化合物としてバナジウム化合物としこれをＣＯ2で賦活した条件１−１〜１−３及び条件２−１〜２−３は、他の条件と比較して、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔の発達速度が著しく大きくなった。これらから、活性炭前駆体に含有させる金属化合物としてバナジウム化合物としこれをＣＯ2で賦活した場合は、該バナジウム化合物が、１．０ｎｍ以下の細孔径の細孔の発達に大きく影響し、当該１．０ｎｍ以下の細孔径の細孔の発達において他の金属化合物を用いた場合等と全く異なる挙動を示すことが明らかとなった。そして、本発明者等がさらなる検討をしたところ、活性炭前駆体に含有させる金属化合物としてバナジウム化合物を用い、賦活ガスとして水蒸気よりもゆるやかに反応するＣＯ2を選択して、該活性炭前駆体を、賦活し、且つ、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａを特定範囲とした活性炭は、メソ細孔を発達させることを要することなく、高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有することが明らかとなったのである。
【００４８】
本発明の活性炭が、高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても高い総トリハロメタンろ過能力を有する理由としては必ずしも定かではないが、上記したように細孔径１．０ｎｍ以下の範囲の細孔の発達において全く異なる挙動を示すことから、当該細孔の形状や細孔量、構造等が従来のものと全く異なるものと推測され、これにより、高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有すると考えられる。特に、本発明品は１．０ｎｍ以下の範囲の細孔が多く存在するため、当該細孔が総トリハロメタン分子の吸着サイトとして、有効に寄与していることが考えられる。
【００４９】
本発明の活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．３ｃｃ／ｇ以上であり、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、当該細孔容積Ａは０．３５ｃｃ／ｇ以上が好ましい。当該細孔容積Ａの上限値については特に制限されないが、例えば、０．８ｃｃ／ｇが挙げられ、０．６ｃｃ／ｇが好ましく挙げられる。
【００５０】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、０．６５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．１０ｃｃ／ｇ以上０．４０ｃｃ／ｇ以下が好ましく、０．１８ｃｃ／ｇ以上０．４０ｃｃ／ｇ以下がより好ましく、０．１５ｃｃ／ｇ以上０．２３ｃｃ／ｇ以下がさらに好ましく、０．１８ｃｃ／ｇ以上０．２３ｃｃ／ｇ以下が特に好ましい。
【００５１】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、０．８ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．２０ｃｃ／ｇ以上０．５５ｃｃ／ｇ以下が好ましく、０．２５ｃｃ／ｇ以上０．５５ｃｃ／ｇ以下がより好ましく、０．２８ｃｃ／ｇ以上０．３５ｃｃ／ｇ以下がさらに好ましい。
【００５２】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ｂは、０．２５ｃｃ／ｇ以上が好ましく、０．３８ｃｃ／ｇ以上がより好ましく、０．３８ｃｃ／ｇ以上０．６０ｃｃ／ｇ以下がさらに好ましい。
【００５３】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、２．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ｃは、０．２５ｃｃ／ｇ以上が好ましく、０．３８ｃｃ／ｇ以上０．６０ｃｃ／ｇ以下がより好ましい。
【００５４】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、２．０ｎｍ以上の範囲の細孔径の細孔容積は、０．０２ｃｃ／ｇ以下が好ましく、０．０１ｃｃ／ｇ以下がより好ましく、０．００５ｃｃ／ｇ以下がさらに好ましい。当該細孔容積の下限値については特に制限されないが、例えば、０．００１ｃｃ／ｇとすることができる。
【００５５】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以上１．５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．０１ｃｃ／ｇ以上０．１２ｃｃ／ｇ以下が好ましい。また、総トリハロメタンの中でも、クロロホルムろ過能力をより発揮させる観点から、上記１．０ｎｍ以上１．５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．０１ｃｃ／ｇ以上０．０６ｃｃ／ｇ以下が好ましい。
【００５６】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．０１５ｃｃ／ｇ以上０．１４ｃｃ／ｇ以下が好ましい。また、総トリハロメタンの中でも、クロロホルムろ過能力をより発揮させる観点から、上記１．０ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．０１５ｃｃ／ｇ以上０．０８ｃｃ／ｇ以下が好ましい。
【００５７】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、０．６５ｎｍ以上０．８ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．０８ｃｃ／ｇ以上０．１５ｃｃ／ｇ以下が好ましく、０．１００ｃｃ／ｇ以上０．１３０ｃｃ／ｇ以下がより好ましい。また、総トリハロメタンの中でも、クロロホルムろ過能力をより発揮させる観点から、上記０．６５ｎｍ以上０．８ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．１００ｃｃ／ｇ以上０．１２５ｃｃ／ｇ以下が好ましい。
【００５８】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、０．６５ｎｍ以上１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．０６０ｃｃ／ｇ以上０．２５０ｃｃ／ｇ以下が好ましく、０．１００ｃｃ／ｇ以上０．２５０ｃｃ／ｇ以下がより好ましい。
【００５９】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、０．８ｎｍ以上１．５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、０．０１ｃｃ／ｇ以上０．２２ｃｃ／ｇ以下が好ましい。
【００６０】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ｄは、０．０００ｃｃ／ｇ以上０．０４ｃｃ／ｇ以下が好ましく、０．００１ｃｃ／ｇ以上０．０４ｃｃ／ｇ以下がより好ましい。また、総トリハロメタンの中でも、クロロホルムろ過能力をより発揮させる観点から、上記１．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ｄは、０．００１ｃｃ／ｇ以上０．０１ｃｃ／ｇ以下が好ましい。
【００６１】
本発明の活性炭は、活性炭の比表面積（窒素を被吸着物質として用いたＢＥＴ法（１点法）により測定される値）としては、例えば５００〜３０００ｍ2／ｇ程度が挙げられ、好ましくは７００〜３０００ｍ2／ｇ程度、より好ましくは７００〜１７００ｍ2／ｇ程度、さらに好ましくは８００〜１３００ｍ2／ｇ程度、特に好ましくは９００〜１３００ｍ2／ｇ程度が挙げられる。また、ＱＳＤＦＴ法によって算出される活性炭の全細孔容積としては、例えば０．２０〜０．８０ｃｃ／ｇ程度が挙げられ、好ましくは０．３５〜０．８０ｃｃ／ｇ程度、より好ましくは０．３５０〜０．６００ｃｃ／ｇ程度、さらに好ましくは０．３８０〜０．６００ｃｃ／ｇ程度、特に好ましくは０．３８０〜０．５２０ｃｃ／ｇ程度が挙げられる。
【００６２】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記細孔容積Ａと前記細孔容積Ｂの比（細孔容積Ａ／細孔容積Ｂ）は、０．７５〜１．００が挙げられ、０．８０〜０．９５が好ましく挙げられる。
【００６３】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記細孔容積Ａと前記細孔容積Ｃの比（細孔容積Ａ／細孔容積Ｃ）は、０．７５〜１．００が挙げられ、０．７５〜０．９５が好ましく挙げられる。また、当該比は、０．７５〜０．８９とすることもできる。
【００６４】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記細孔容積Ａと前記細孔容積Ｄの比（細孔容積Ｄ／細孔容積Ａ）は、０．００〜０．０７、０．０１〜０．０７が好ましく挙げられる。
【００６５】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記全細孔容積に対する前記細孔容積Ａの割合（細孔容積Ａ／全細孔容積）は、０．７５〜１．００が挙げられ、０．７５〜０．９５が好ましく挙げられる。
【００６６】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記全細孔容積に対する前記細孔容積Ｂの割合（細孔容積Ｂ／全細孔容積）は、０．９５〜１．００が挙げられ、０．９５〜０．９９が好ましく挙げられる。
【００６７】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記全細孔容積に対する前記細孔容積Ｃの割合（細孔容積Ｃ／全細孔容積）は、０．９８〜１．００が挙げられる。
【００６８】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記全細孔容積に対する前記細孔容積Ｄの割合（細孔容積Ｄ／全細孔容積）は、０．０５以下が挙げられる。
【００６９】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記全細孔容積に対するＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、０．６５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積の割合（０．６５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積／全細孔容積）は、０．３〜０．８が挙げられ、０．３〜０．５２が好ましく挙げられる。また、総トリハロメタンの中でも、クロロホルムろ過能力をより発揮させる観点から、上記割合は、０．４２〜０．５２が好ましく挙げられる。
【００７０】
本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、前記全細孔容積に対するＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、０．８ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積の割合（０．８ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積／全細孔容積）は、０．５〜０．９８が挙げられ、０．５〜０．７８が好ましく挙げられる。また、総トリハロメタンの中でも、クロロホルムろ過能力をより発揮させる観点から、上記割合は、０．６８〜０．７８が好ましく挙げられる。
【００７１】
本発明の活性炭は、バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を含む。前述のように、当該バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物は、賦活する前の活性炭前駆体に含まれるイットリウム化合物に由来するものである。
【００７２】
本発明の活性炭の総質量における、該活性炭に含有されるバナジウム単体及びバナジウム化合物の質量の割合（合計）としては、例えば、０．０１〜１．０質量％が挙げられ、０．０１〜０．３質量％が好ましく挙げられる。上記割合は、ＩＣＰ発光分光分析装置（Ｖａｒｉａｎ社製型式７１５−ＥＳ）により測定されるバナジウム元素換算の割合（すなわち、バナジウムの含有量）である。本発明において、活性炭に含まれるバナジウム単体及び／又はバナジウム化合物の少なくとも一部を、洗浄除去してもよい。バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を洗浄除去した活性炭は、バナジウム単体及びバナジウム化合物の質量の割合（合計）が０．００質量％であってもよい。
【００７３】
また、本発明の活性炭は、本発明の効果を阻害しない範囲で、バナジウム以外の金属単体及び／又はバナジウム以外の金属化合物も含むことができる。当該バナジウム以外の金属単体及び／又はバナジウム以外の金属化合物としては、構成金属元素として、例えば、Ｙ（イットリウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｌａ（ランタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｃｅ（セリウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｏ（コバルト）、及びＦｅ（鉄）からなる群より選ばれる１種以上の金属元素、からなるものが挙げられる。なお、当該バナジウム以外の金属単体及び／又はバナジウム以外の金属化合物は、本発明の活性炭に含まれるバナジウム単体及び／又はバナジウム化合物と同様、賦活する前の活性炭前駆体に含まれるものに由来するものである。
【００７４】
中でも、上記バナジウム以外の金属単体及び／又はバナジウム以外の金属化合物として、イットリウム単体及び／又はイットリウム化合物とした場合は、バナジウムの効果により１．０ｎｍ以下のミクロ孔容量を大きく維持し、尚且つイットリウムの効果により、やや大きな細孔も適度に分布させることができ、これらのやや大きな細孔が被吸着物質の細孔内拡散を補助するため、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理において有利になる点で好ましい。
【００７５】
本発明の活性炭において、バナジウム以外の金属単体及び／又はバナジウム以外の金属化合物をさらに含む場合、活性炭の総質量における、バナジウム以外の金属単体及びバナジウム以外の金属化合物の質量の割合（合計）としては、例えば、０．００１〜０．０５質量％が挙げられる。上記割合は、ＩＣＰ発光分光分析装置（Ｖａｒｉａｎ社製型式７１５−ＥＳ）により測定される当該金属元素換算の割合（すなわち、当該金属の含有量）である。また、本発明の活性炭において、本発明の活性炭の総質量における、該活性炭に含有されるバナジウム単体及びバナジウム化合物の質量の割合（合計）と、該活性炭に含有されるバナジウム以外の金属単体及びバナジウム以外の金属化合物の質量の割合（合計）と、の比（バナジウム単体及びバナジウム化合物の質量の割合／バナジウム以外の金属単体及びバナジウム以外の金属化合物の質量の割合（合計））としては、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、より高い総トリハロメタンろ過能力を有しやすくする観点から、５〜１２が好ましく挙げられる。
【００７６】
本発明の活性炭の形態は特に限定されないが、例えば、粒状活性炭、粉末状活性炭、繊維状活性炭等が挙げられる。フィルター加工して用いる場合の加工性や浄水器で使用する場合の吸着速度の観点から繊維状活性炭とすることがより好ましい。繊維状活性炭の平均繊維径としては、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは５〜２０μｍ程度が挙げられる。なお、本発明の繊維状活性炭の平均繊維径は、画像処理繊維径測定装置（ＪＩＳ  Ｋ  １４７７に準拠）により測定した値である。また、粒状活性炭及び粉末状活性炭の粒径としては、レーザー回折／散乱式法で測定した積算体積百分率Ｄ50が０．０１〜５ｍｍが挙げられる。
【００７７】
ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．３ｃｃ／ｇ以上であり、バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を含む本発明の活性炭は、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有する活性炭を得ることができる。本発明の活性炭が備える、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理における総トリハロメタンろ過能力としては、例えば、ＳＶ３０００ｈ-1の場合５０〜９０Ｌ／ｇが挙げられ、６０〜８０Ｌ／ｇが好ましく挙げられる。
【００７８】
上記総トリハロメタンろ過能力（Ｌ／ｇ）の測定は、以下の方法によりおこなう。すなわち、活性炭を１０５℃の乾燥機で２時間以上乾燥後、３．０ｇを採取し、ミキサーで叩解した後にガラスカラムに充填する。ガラスカラムは直径２５ｍｍのものを用い、高さ４１ｍｍになるように充填する。ＪＩＳ−Ｓ−３２０１「家庭用浄水器試験方法」に基づいて総トリハロメタン（ＣＨＣｌ3：ＣＨＣｌ2Ｂｒ：ＣＨＣｌＢｒ2：ＣＨＢｒ3＝４５：３０：２０：５）濃度が１００±２０ｐｐｂの試料水を調製し、水温２０℃±１℃に管理し、空塔速度３０００ｈ-1で活性炭カラムに通水する。試料水及び濾過水の濃度は、非放射線源式電子捕獲型検出器（ＧＣ７０００ＥＮ、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ製）を使用しヘッドスペース法で測定する。濾過水の総トリハロメタン除去率が８０％を下回るまで連続して試料水を通水し、除去率８０％の通水量（Ｌ／ｇ）を活性炭の総トリハロメタン吸着能力とする。
【００７９】
さらに、本発明の活性炭が備える、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理におけるクロロホルムろ過能力としては、例えば、ＳＶ３０００ｈ-1の場合４５〜９０Ｌ／ｇが挙げられ、５０〜７０Ｌ／ｇが好ましく挙げられる。
【００８０】
上記クロロホルムろ過能力（Ｌ／ｇ）の測定は、以下の方法によりおこなう。すなわち、活性炭を１０５℃の乾燥機で２時間以上乾燥後、３．０ｇを採取し、ミキサーで叩解した後にガラスカラムに充填する。ガラスカラムは直径２５ｍｍのものを用い、高さ４１ｍｍになるように充填する。ＪＩＳ−Ｓ−３２０１「家庭用浄水器試験方法」に基づいてクロロホルム濃度が６０±１２ｐｐｂの試料水を調製し、水温２０℃±１℃に管理し、空塔速度３０００ｈ-1で活性炭カラムに通水する。試料水及び濾過水の濃度は、非放射線源式電子捕獲型検出器（ＧＣ７０００ＥＮ、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ製）を使用しヘッドスペース法で測定する。濾過水のクロロホルム除去率が８０％を下回るまで連続して試料水を通水し、除去率８０％の通水量（Ｌ／ｇ）を活性炭のクロロホルム吸着能力とする。
【００８１】
次に、本発明の活性炭の製造方法について詳細に説明する。
【００８２】
本発明の活性炭の製造方法は、バナジウムを０．０５〜１．５質量％含む活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が９０容積％以上の雰囲気下、温度９００〜１０００℃で賦活する工程を含むことが好ましい。すなわち、本発明の活性炭は、バナジウムを０．０５〜１．５質量％含む活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が９０容積％以上の雰囲気下、温度９００〜１０００℃で賦活する賦活工程を含む方法によって得られる、活性炭であってもよい。さらに、当該賦活工程の後、活性炭に含まれるバナジウム単体及び／又はバナジウム化合物の少なくとも一部を洗浄除去する工程を含む方法によって得られる、活性炭であってもよい。
【００８３】
従来、浄水用途、特にトリハロメタン等の低分子の有機ハロゲン系化合物を除去する活性炭においては、活性炭前駆体を、水蒸気を多く含む雰囲気下で賦活する方法が多くおこなわれている。例えば、特許文献１には、実施可能な方法として、フラーレンを活性炭前駆体とし、水蒸気／窒素＝５０／５０（体積比）の雰囲気下で賦活をおこなうことが開示されている。また、特許文献２にも、細孔直径３０Å以上５０Å未満の細孔の容積を特定範囲とするため、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｙ、Ｐｔ及びＧｄの少なくとも１種の金属成分を含有する活性炭前駆体を、窒素及び飽和水蒸気が存在する雰囲気下、賦活をおこなう方法が開示されている。しかしながら、これらの方法では、メソ細孔の容積を大きくするために１．０ｎｍ以下の細孔径の細孔容積が小さくなってしまい、高い空塔速度の条件下での総トリハロメタンのろ過能力が十分発揮できない。
【００８４】
一方、本発明の活性炭の製造方法では、バナジウムを０．０５〜１．５質量％含む活性炭前駆体を、水蒸気よりもゆるやかに反応するＣＯ2を９０容量％以上含む賦活ガスを用いて賦活させることにより、前述した他の金属化合物を用いた場合等と全く異なる挙動を示し、高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有する活性炭を得ることができる。
【００８５】
本発明の活性炭の製造方法において、活性炭前駆体の主原料としては、特に制限されない。例えば、不融化或いは炭素化した有機質材料、フェノール樹脂等の不融性樹脂等が挙げられ、該有機質材料としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ピッチ、ポリビニルアルコール、セルロース等が挙げられる。炭素化時の理論炭素化収率の点で、ピッチが好ましく、ピッチの中でも特に石炭ピッチが好ましい。
【００８６】
本発明の活性炭の製造方法において、活性炭前駆体の前記バナジウムの含有量としては、０．０８〜１．０質量％が好ましい。バナジウムは、バナジウム単体或いはバナジウム化合物を前記活性炭前駆体の主原料と混合することにより含有させることができる。活性炭前駆体の主原料に混合するバナジウム化合物としては、バナジウムを構成金属元素とする、金属酸化物、金属水酸化物、金属ハロゲン化物、金属硫酸塩等の無機金属化合物、酢酸等の有機酸と金属との塩、有機金属化合物などが挙げられる。有機金属化合物としては、金属アセチルアセトナート、芳香族金属化合物等が挙げられる。中でも、活性炭前駆体中に金属を高分散させて、高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有する活性炭を得る観点から、有機金属化合物とすることが好ましく、有機金属化合物としては、β−ジケトン型化合物を配位子とする金属錯体がより好ましく挙げられる。β−ジケトン型化合物としては、下記式（１）〜（３）に示す構造を有するものが挙げられ、具体的にはアセチルアセトン等が挙げられる。なお、本発明の活性炭において、さらにイットリウム単体及び／又はイットリウム化合物をさらに含むものとする場合は、バナジウム単体或いはバナジウム化合物と、イットリウム単体及び／又はイットリウム化合物を、活性炭前駆体の主原料と混合することにより含有させればよい。また、活性炭前駆体の主原料に混合するイットリウム化合物としては、バナジウム化合物と同様、イットリウムを構成金属元素とする、金属酸化物、金属水酸化物、金属ハロゲン化物、金属硫酸塩等の無機金属化合物、酢酸等の有機酸と金属との塩、有機金属化合物などが挙げられる。有機金属化合物としては、金属アセチルアセトナート、芳香族金属化合物等が挙げられる。中でも、活性炭前駆体中に金属を高分散させて、高い空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有する活性炭を得る観点から、有機金属化合物とすることが好ましく、有機金属化合物としては、β−ジケトン型化合物を配位子とする金属錯体がより好ましく挙げられる。β−ジケトン型化合物としては、下記式（１）〜（３）に示す構造を有するものが挙げられ、具体的にはアセチルアセトン等が挙げられる。
【００８７】
【化１】
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【００８８】
本発明の製造方法において、賦活の雰囲気は、ＣＯ2濃度が９０容積％以上であり、好ましくは９５容積％以上、より好ましくは９９容積％以上である。前述のようにＣＯ2を賦活ガスとするとゆるやかに反応が進むことから、ＣＯ2濃度が高くなるほど細孔径分布を調整しやすくなり、本発明の活性炭が得られやすくなる。
【００８９】
賦活の雰囲気において、ＣＯ2以外の他の成分としては、Ｎ2、Ｏ2、Ｈ2、Ｈ2Ｏ、ＣＯが挙げられる。
【００９０】
本発明の活性炭の製造方法において、賦活の雰囲気温度は通常９００〜１０００℃程度であり、好ましくは９００〜９８０℃程度である。また、賦活時間としては、活性炭前駆体の主原料、金属化合物の含有量、賦活ガス中のＣＯ2濃度等に応じ、所定の細孔径分布となるよう調整すればよい。例えば、活性炭前駆体の主原料として軟化点が２７５℃〜２８８℃のピッチを用い、活性炭前駆体の前記金属化合物の含有量として０．１〜１．５質量部含有するものとして、ＣＯ2濃度を１００容量％とした場合は、賦活の雰囲気温度は９００〜１０００℃、賦活時間は２０〜７０分として賦活をすることが挙げられる。
【実施例】
【００９１】
以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。
【００９２】
各実施例及び比較例につき、以下の方法により評価した。
（１）活性炭前駆体（不融化したピッチ繊維）のバナジウム含有量及びイットリウム含有量（質量％）
ピッチ繊維を灰化処理し、灰分を酸に溶解しＩＣＰ発光分光分析装置（Ｖａｒｉａｎ社製型式７１５−ＥＳ）により測定される、バナジウム元素換算の割合及びイットリウム元素換算の割合をそれぞれバナジウム含有量及びイットリウム含有量とした。
【００９３】
（２）活性炭の金属含有量（質量％）
繊維状活性炭を灰化処理し、灰分を酸に溶解しＩＣＰ発光分光分析装置（Ｖａｒｉａｎ社製型式７１５−ＥＳ）により測定されるバナジウム元素換算の割合及びイットリウム元素換算の割合をそれぞれバナジウム含有量及びイットリウム含有量とした。
【００９４】
（３）細孔容積（ｃｃ／ｇ）、比表面積（ｍ2／ｇ）、繊維状活性炭の繊維径（μｍ）
細孔物性値は、Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ社製「ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１−ＭＰ」を用いて７７Ｋにおける窒素吸着等温線より測定した。比表面積はＢＥＴ法によって相対圧０．１の測定点から計算した。全細孔容積及び表１に記載した各細孔径範囲における細孔容積は、測定した窒素脱着等温線に対し、Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌとしてＮ2  ａｔ  ７７Ｋ  ｏｎ  ｃａｒｂｏｎ［ｓｌｉｔ  ｐｏｒｅ，ＱＳＤＦＴ  ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ  ｍｏｄｅｌ］を適用して細孔径分布を計算することで、解析した。具体的に、表１に記載した各細孔径範囲における細孔容積は、図１〜１１に示した細孔径分布を示すグラフの読み取り値又は該読み取り値から計算される値である。より具体的に、細孔径０．６５ｎｍ以下の細孔容積は、細孔径分布図の横軸Ｐｏｒｅ  Ｗｉｄｔｈが０．６５ｎｍにおけるＣｕｍｕｌａｔｉｖｅ  Ｐｏｒｅ  Ｖｏｌｕｍｅ（ｃｃ／ｇ）の読み取り値である。同様にして、細孔径０．８ｎｍ以下の細孔容積、細孔径１．０ｎｍ以下の細孔容積Ａ、細孔径１．５ｎｍ以下の細孔容積Ｂ、細孔径２．０ｎｍ以下の細孔容積Ｃを得た。細孔径２．０ｎｍ以上の細孔容積は、ＱＳＤＦＴ法により得られる全細孔容積から上記細孔径２．０ｎｍ以下の細孔容積Ｃを減ずることで計算した。細孔径１．０ｎｍ以上１．５ｎｍ以下の範囲の細孔容積は、上記細孔径１．５ｎｍ以下の細孔容積Ｂから上記細孔径１．０ｎｍ以下の細孔容積Ａを減ずることで計算した。細孔径１．０ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の範囲の細孔容積は、上記細孔径２．０ｎｍ以下の細孔容積Ｃから上記細孔径１．０ｎｍ以下の細孔容積Ａを減ずることで計算した。０．６５ｎｍ以上０．８ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、上記細孔径０．８ｎｍ以下の細孔容積から上記細孔径０．６５ｎｍ以下の細孔容積を減ずることで計算した。０．６５ｎｍ以上１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、上記細孔径１．０ｎｍ以下の細孔容積Ａから上記細孔径０．６５ｎｍ以下の細孔容積を減ずることで計算した。０．８ｎｍ以上１．５ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、上記細孔径１．５ｎｍ以下の細孔容積Ｂから上記細孔径０．８ｎｍ以下の細孔容積を減ずることで計算した。１．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積は、上記細孔径２．０ｎｍ以下の細孔容積Ｃから上記細孔径１．５ｎｍ以下の細孔容積Ｂを減ずることで計算した。
【００９５】
（４）繊維状活性炭の繊維径（μｍ）
画像処理繊維径測定装置（ＪＩＳ  Ｋ  １４７７に準拠）により測定した。
【００９６】
（５）総トリハロメタンろ過能力（Ｌ／ｇ）
繊維状活性炭を１０５℃の乾燥機で２時間以上乾燥後、３．０ｇを採取し、ミキサーで叩解した後にガラスカラムに充填した。ガラスカラムは直径２５ｍｍのものを用い、高さ４１ｍｍになるように充填した。ＪＩＳ−Ｓ−３２０１「家庭用浄水器試験方法」に基づいて総トリハロメタン（ＣＨＣｌ3：ＣＨＣｌ2Ｂｒ：ＣＨＣｌＢｒ2：ＣＨＢｒ3＝４５：３０：２０：５）濃度が１００±２０ｐｐｂの試料水を調製し、水温２０℃±１℃に管理し、空塔速度３０００ｈ-1で活性炭カラムに通水した。試料水及び濾過水の濃度は、非放射線源式電子捕獲型検出器（ＧＣ７０００ＥＮ、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ製）を使用しヘッドスペース法で測定した。濾過水の総トリハロメタン除去率が８０％を下回るまで連続して試料水を通水し、除去率８０％の通水量（Ｌ／ｇ）を活性炭の総トリハロメタン吸着能力とした。
【００９７】
（６）クロロホルムろ過能力（Ｌ／ｇ）
繊維状活性炭を１０５℃の乾燥機で２時間以上乾燥後、３．０ｇを採取し、ミキサーで叩解した後にガラスカラムに充填した。ガラスカラムは直径２５ｍｍのものを用い、高さ４１ｍｍになるように充填した。ＪＩＳ−Ｓ−３２０１「家庭用浄水器試験方法」に基づいてクロロホルム濃度が６０±１２ｐｐｂの試料水を調製し、水温２０℃±１℃に管理し、空塔速度３０００ｈ-1で活性炭カラムに通水した。試料水及び濾過水の濃度は、非放射線源式電子捕獲型検出器（ＧＣ７０００ＥＮ、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ製）を使用しヘッドスペース法で測定した。濾過水のクロロホルム除去率が８０％を下回るまで連続して試料水を通水し、除去率８０％の通水量（Ｌ／ｇ）を活性炭のクロロホルム吸着能力とした。
【００９８】
（実施例１）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対して、ビス（２，４−ペンタンジオナト）バナジウム（ＩＶ）オキシド（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．６質量部、及びトリスアセチルアセトナトイットリウム（ＣＡＳ番号：１５５５４−４７−９）０．０６質量部と、を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．０９質量％、イットリウムの含有量は０．０１１質量％であった。
【００９９】
得られた活性炭前駆体をＣＯ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で２５分間熱処理することにより賦活をおこない、実施例１の活性炭を得た。得られた活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．３７８ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．１６質量％、イットリウムの含有量は０．０２質量％、平均繊維径は１３．６μｍであった。
【０１００】
（実施例２）
賦活時間を３８分とした以外は、実施例１と同様にし、実施例２の活性炭を得た。得られた活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．４２７ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．１９質量％、イットリウムの含有量は０．０２質量％、平均繊維径は１３．１μｍであった。
【０１０１】
（実施例３）
賦活時間を４４分とした以外は、実施例１と同様にし、実施例３の活性炭を得た。得られた活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．４４２ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．２２質量％、イットリウムの含有量は０．０３質量％、平均繊維径は１３．０μｍであった。
【０１０２】
（実施例４）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対して、ビス（２，４−ペンタンジオナト）バナジウム（ＩＶ）オキシド（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．６質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．０９質量％であった。
【０１０３】
得られた活性炭前駆体をＣＯ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で２５分間熱処理することにより賦活をおこない、実施例４の活性炭を得た。得られた活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．４０１ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．１７質量％、平均繊維径は１３．９μｍであった。
【０１０４】
（実施例５）
賦活時間を４４分とした以外は、実施例４と同様にし、実施例５の活性炭を得た。得られた活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．５３３ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．２２質量％、平均繊維径は１３．２μｍであった。
【０１０５】
（実施例６）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対して、ビス（２，４−ペンタンジオナト）バナジウム（ＩＶ）オキシド（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．６質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２５℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中３６４℃まで段階的に昇温し、合計８７分間保持することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．１０質量％であった。
【０１０６】
得られた活性炭前駆体をＣＯ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で５０分間熱処理することにより賦活をおこない、実施例６の活性炭を得た。得られた活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．３８１ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．２９質量％、平均繊維径は１３．６μｍであった。
【０１０７】
（実施例７）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対して、ビス（２，４−ペンタンジオナト）バナジウム（ＩＶ）オキシド（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．６質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２５℃で溶融混合し、吐出量１６ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中３３５℃まで段階的に昇温し、合計８７分保持することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．０８質量％であった。
【０１０８】
得られた活性炭前駆体をＣＯ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で５０分間熱処理することにより賦活をおこない、実施例７の活性炭を得た。得られた活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．３９３ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．２１質量％、平均繊維径は１３．７μｍであった。
【０１０９】
（比較例１）
特許文献２の実施例５を模擬した試験をおこなった。具体的に、有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対してトリスアセチルアセトナトイットリウム（ＣＡＳ番号：１５５５４−４７−９）１．３質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．００質量％であった。
【０１１０】
得られた活性炭前駆体を、Ｈ2Ｏ濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９００℃で２０分間熱処理することにより賦活をおこない、比較例１の活性炭を得た。得られた活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．２４１ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．００質量％、平均繊維径は１６．５μｍであった。
【０１１１】
（比較例２）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．００質量％であった。
【０１１２】
得られた活性炭前駆体を、Ｈ2Ｏ濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度８７５℃で４０分間熱処理することにより賦活をおこない、比較例２の活性炭を得た。得られた活性炭は、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．４０１ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．００質量％、平均繊維径は１６．７μｍであった。
【０１１３】
（比較例３）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．００質量％であった。
【０１１４】
得られた活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で６０分間熱処理することにより賦活をおこない、比較例３の活性炭を得た。得られた活性炭は、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．３１１ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．００質量％、平均繊維径は１８．５μｍであった。
【０１１５】
（比較例４）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対してトリスアセチルアセトナトイットリウム（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．３質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．００質量％であった。
【０１１６】
得られた活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で６７分間熱処理することにより賦活をおこない、比較例４の活性炭を得た。得られた活性炭は、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．４１８ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．００質量％、平均繊維径は１６．８μｍであった。
【０１１７】
（比較例５）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対してトリスアセチルアセトナトイットリウム（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．３質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．００質量％であった。
【０１１８】
得られた活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で７０分間熱処理することにより賦活をおこない、比較例５の活性炭を得た。得られた活性炭は、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．４３１ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．００質量％、平均繊維径は１６．８μｍであった。
【０１１９】
（比較例６）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対してトリスアセチルアセトナトイットリウム（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）０．３質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．００質量％であった。
【０１２０】
得られた活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で６０分間熱処理することにより賦活をおこない、比較例６の活性炭を得た。得られた活性炭は、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．４２９ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．００質量％、繊維径は１８．２μｍであった。
【０１２１】
（比較例７）
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチ１００質量部に対してトリスアセチルアセトナトイットリウム（ＣＡＳ番号：３１５３−２６−２）１．０質量部を混合したものを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量１９ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中常温から３５４℃まで１〜３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。該活性炭前駆体において、バナジウムの含有量は０．００質量％であった。
【０１２２】
得られた活性炭前駆体を、ＣＯ2濃度が５０容量％、Ｈ2Ｏ濃度が５０容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度９５０℃で２０分間熱処理することにより賦活をおこない、比較例７の活性炭を得た。得られた活性炭は、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａが０．２５５ｃｃ／ｇ、バナジウムの含有量は０．００質量％、平均繊維径は１４．６μｍであった。
【０１２３】
得られた活性炭の物性を表１及び表２に示す。また、図２〜１５に、実施例１〜７、比較例１〜７の活性炭のＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔径分布図を示す。
【０１２４】
【表１】
2020124714.tif 000003
【表２】
2020124714.tif 000004
【０１２５】
実施例１〜７の活性炭は、ＱＳＤＦＴ法によって算出される細孔容積のうち、１．０ｎｍ以下の範囲の細孔径の細孔容積Ａ（ｃｃ／ｇ）が０．３００ｃｃ／ｇ以上であり、バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を含んでおり、大きな空塔速度（ＳＶ）での通水処理においても、高い総トリハロメタンろ過能力を有する活性炭を得ることができるものであった。特に、ほぼ同様の細孔構造を有している実施例２と比較例２とを比較すると、バナジウム単体及び／又はバナジウム化合物を含有しているか否かによる上記効果の差が明らかである。
【０１２６】
一方、比較例１〜７の活性炭は、上記総トリハロメタンろ過能力が劣るものであった。
【図１】
2020124714.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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