(57)【要約】【課題】エネルギー回収効率の高い吸着式ヒートポンプ用吸着剤、及びその製造方法の提供。【解決手段】複数の芳香環を有し前記複数の芳香環のそれぞれの芳香環における全炭素原子を通る平面がいずれも同一平面上にない有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬し、浸漬後の活性炭を加熱して得られる吸着式ヒートポンプ用吸着剤である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の芳香環を有し前記複数の芳香環のそれぞれの芳香環における全炭素原子を通る平面がいずれも同一平面上にない有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬し、浸漬後の活性炭を加熱して得られることを特徴とする吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
【請求項２】
有機分子が、３つ又は４つの芳香環を有する請求項１に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
【請求項３】
芳香環が、ベンゼン環である請求項１から２のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
【請求項４】
有機分子が、テトラフェニルホスホニウム塩、及びトリプチセンの少なくともいずれかを含む請求項１から３のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
【請求項５】
加熱が、４５０℃以上で行われる請求項１から４のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
【請求項６】
複数の芳香環を有し前記複数の芳香環のそれぞれの芳香環における全炭素原子を通る平面がいずれも同一平面上にない有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬する工程と、浸漬後の活性炭を加熱する工程とを含むことを特徴とする吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
【請求項７】
有機分子が、３つ又は４つの芳香環を有する請求項６に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
【請求項８】
芳香環が、ベンゼン環である請求項６から７のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
【請求項９】
有機分子が、テトラフェニルホスホニウム塩、及びトリプチセンの少なくともいずれかを含む請求項６から８のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
【請求項１０】
加熱が、４５０℃以上で行われる請求項６から９のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着式ヒートポンプ用吸着剤、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化防止やエネルギー資源の保全など、環境負荷低減のための技術開発の重要性が、近年、急速に増大している。その中で、従来は利用価値がなく捨てていた廃熱を回収及び再利用する技術が注目を集めている。その一つが、吸着式ヒートポンプである。
【０００３】
前記吸着式ヒートポンプは、水、メタノールなどの吸着質がシリカゲル、活性炭などの吸着剤に対して吸脱着する際に生じる潜熱の移動を利用することで、１００℃以下の低質な熱エネルギーを利用可能な冷熱に変換する技術である。
図１に吸着式ヒートポンプの模式図を示す。減圧した容器中に吸着質の液体と吸着剤とを封入すると、吸着質は蒸発して吸着剤に吸着される。この時、前記吸着質は、気化熱を奪うため、そこから冷熱を取り出すことができる（吸着過程）。次に、前記吸着質を含んだ前記吸着剤を加熱すると前記吸着質は脱着され、この蒸気を冷却水で冷やせば凝縮して元の液体に戻る（脱着過程）。この過程を繰り返すことで温熱から冷熱を生み出すことができる。脱着時に必要な温熱は、吸着剤によっては６０℃程度の比較的低い温度でも可能であるため、種々の低温廃熱からエネルギーを回収できるとして、１９７８年頃より多くの研究がなされてきた。
【０００４】
エネルギー回収効率の高い吸着式ヒートポンプを実現するには、より低い廃熱温度（５０℃〜６０℃）で脱着し、より高温の冷却水温度（２５℃〜３０℃）で吸着する吸着剤が求められる。これは、吸着等温線において相対蒸気圧０．２〜０．６の範囲で吸脱着反応が進行することに相当する。
【０００５】
吸着式ヒートポンプ用吸着剤として現在多く用いられているシリカゲルやゼオライトは、表面が親水性であるため高温でも水を吸着しやすい反面、脱着し難いという問題があり、これは相対蒸気圧０．２未満でも吸着量が比較的高く、上記相対蒸気圧範囲における変化量が小さいということである。
【０００６】
そこで、これら以外の吸着剤として、活性炭が検討されている。表面が疎水性の活性炭は、低温での脱着性能に優れており、低相対蒸気圧域での吸着量は、ほとんど０となる。また、吸着等温線の立ち上がりが急峻であるので、吸着量差を大きくとれるという利点がある。反面、そのままでは吸脱着反応が相対蒸気圧０．６を超えて進行するため、冷却水温度が高いと目標性能が得られないという問題がある。
【０００７】
本来疎水性である活性炭への水の吸着は、細孔の微小空間内で水分子がクラスター化することで進行することが報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
このような報告はあるものの、吸着等温線において相対蒸気圧０．２〜０．６の範囲で吸脱着反応をする、即ち、低い廃熱温度（５０℃〜６０℃）で脱着し、高温の冷却水温度（２５℃〜３０℃）で吸着する吸着式ヒートポンプ用吸着剤として有用な活性炭については、未だ提案されていないのが現状である。
【０００８】
したがって、エネルギー回収効率の高い吸着式ヒートポンプ用吸着剤、及びその製造方法の提供が求められているのが現状である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｔ．Ｏｈｂａ，  Ｈ．Ｋａｎｏｈ，  Ｋ．Ｋａｎｅｋｏ，  Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．，  ５，２２７，（２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、エネルギー回収効率の高い吸着式ヒートポンプ用吸着剤、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
開示の吸着式ヒートポンプ用吸着剤は、複数の芳香環を有し前記複数の芳香環のそれぞれの芳香環における全炭素原子を通る平面がいずれも同一平面上にない有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬し、浸漬後の活性炭を加熱して得られることを特徴とする。
開示の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法は、複数の芳香環を有し前記複数の芳香環のそれぞれの芳香環における全炭素原子を通る平面がいずれも同一平面上にない有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬する工程と、浸漬後の活性炭を加熱する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
開示の吸着式ヒートポンプ用吸着剤によれば、エネルギー回収効率の高い吸着式ヒートポンプ用吸着剤を得ることができる。
開示の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法によれば、エネルギー回収効率の高い吸着式ヒートポンプ用吸着剤を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、吸着式ヒートポンプの一例を示す概略図である。
【図２】図２は、実施例１の吸着式ヒートポンプ用吸着剤及び未処理の活性炭の水蒸気吸着等温線である。
【図３】図３は、実施例２の吸着式ヒートポンプ用吸着剤及び未処理の活性炭の水蒸気吸着等温線である。
【図４】図４は、比較例２の比較試料及び未処理の活性炭の水蒸気吸着等温線である。
【図５】図５は、比較例３の比較試料及び未処理の活性炭の水蒸気吸着等温線である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（吸着式ヒートポンプ用吸着剤、及びその製造方法）
本発明の吸着式ヒートポンプ用吸着剤は、有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬し、浸漬後の活性炭を加熱して得られることを特徴とする。
本発明の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法は、有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬する工程と、浸漬後の活性炭を加熱する工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
以下、本発明の吸着式ヒートポンプの製造方法の説明を通じて、本発明の吸着式ヒートポンプ用吸着剤についても説明する。
【００１５】
本来疎水性である活性炭への水の吸着は、細孔の微小空間内で水分子がクラスター化することで進行することがＯｈｂａらにより報告されている（Ｔ．Ｏｈｂａ，  Ｈ．Ｋａｎｏｈ，  Ｋ．Ｋａｎｅｋｏ，  Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．，  ５，２２７，（２００５））ものの、エネルギー回収効率の高い吸着式ヒートポンプ用吸着剤、言い換えれば、吸着等温線において相対蒸気圧０．２〜０．６の範囲で吸脱着反応をする、更に言い換えれば、低い廃熱温度（５０℃〜６０℃）で脱着し、高温の冷却水温度（２５℃〜３０℃）で吸着する吸着式ヒートポンプ用吸着剤はこれまで知られていなかった。
【００１６】
本発明者らは、吸着性能の改善には細孔径の制御が重要であり、吸着式ヒートポンプに好適な低相対蒸気圧に反応域を有する活性炭としては、細孔径が小さい活性炭が好ましいと考えた。
【００１７】
しかし、一般的な活性炭では、細孔径が小さいと細孔容積も小さいため、吸着量を大きくすることができない。これは、賦活の程度によって細孔の発達を制御している活性炭の製法上、回避困難である。即ち、低相対蒸気圧における吸着しやすさと吸着量とは、一般的には、トレードオフの関係にあり、両性質をともに満足させる活性炭を通常の製法で得ることはできない。
【００１８】
そこで、本発明者らは、活性炭の細孔内に壁となる分子を挿入し、細孔の空間サイズをより小さく区切ることで、細孔容積の大きさと細孔径の小ささを両立させる方法を見出した。
挿入する分子としては、活性炭と同様の芳香環を主とした有機分子が好ましい。しかし、発明者らの検討により、単純な平面分子は細孔内に密に詰まってしまい、かえって吸着量を低下させることが明らかとなった。
そこで、挿入する分子として、複数の芳香環が別方向に広がった構造を有する有機分子を用いることで、分子同士が密に重なり合うことを防ぎ、活性炭の細孔内に吸着質（例えば、水）の吸着に好適なサイズの空間を形成し、低相対蒸気圧での吸着のしやすさと吸着量を両立した活性炭を得ることができることを見出し、本発明の完成に至った。
【００１９】
なお、エネルギー回収効率の高い吸着式ヒートポンプ用吸着剤であるかは、その吸着剤の吸着等温線により確認することができる。即ち、吸着等温線において相対蒸気圧０．２〜０．６の範囲で吸脱着反応をする（吸着量が激しく変化する）吸着剤は、低い廃熱温度（５０℃〜６０℃）で脱着し、高温の冷却水温度（２５℃〜３０℃）で吸着することから、低温廃熱からエネルギーを回収できるため、エネルギー回収効率が高い吸着剤ということができる。
【００２０】
＜浸漬する工程＞
前記浸漬する工程としては、有機溶媒溶液に活性炭を浸漬する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記浸漬により、前記活性炭に、前記有機分子が含浸される。
【００２１】
−有機溶媒溶液−
前記有機溶媒溶液としては、有機分子を含有する有機溶媒の溶液であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２２】
−−有機分子−−
前記有機分子としては、複数の芳香環を有し前記複数の芳香環のそれぞれの芳香環における全炭素原子を通る平面がいずれも同一平面上にない有機分子であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２３】
前記芳香環としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機分子の分子サイズが、活性炭の細孔内に挿入するのに適当なサイズになる点から、ベンゼン環、ナフタレン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
【００２４】
前記有機分子における前記芳香環の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、活性炭の細孔内に挿入するのに適当なサイズになる点から、３つ以上が好ましく、３つから６つがより好ましく、３つ又は４つが特に好ましい。
【００２５】
前記有機分子の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２００〜１，０００が好ましく、２５０〜５００が好ましい。
【００２６】
前記有機分子としては、例えば、下記一般式（１）で表される化合物、イプチセン類などが挙げられる。
【化１】
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ただし、前記一般式（１）中、Ｘは、Ｐ（リン）＋Ｙ−、Ｎ（窒素）＋Ｙ−、及びＢ（ホウ素）−Ｍ＋のいずれかを表す。Ａｒは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香環を表す。前記Ｙ−は、ハロゲンイオンを表す。前記Ｍ＋は、１価の金属カチオンを表す。
前記芳香環としては、例えば、ベンゼン、ナフタレンなどが挙げられる。
前記置換基を有していてもよい芳香環の置換基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基などが挙げられる。
前記ハロゲンイオンとしては、例えば、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオンなどが挙げられる。
前記１価の金属カチオンとしては、例えば、カリウムイオン、ナトリウムイオンなどが挙げられる。
【００２７】
前記一般式（１）で表される化合物としては、例えば、テトラフェニルホスホニウム塩などが挙げられる。前記テトラフェニルホスホニウム塩としては、例えば、テトラフェニルホスホニウムクロリド、テトラフェニルホスホニウムフロリド、テトラフェニルホスホニウムブロミドなどが挙げられる。
【００２８】
前記イプチセン類としては、例えば、トリプチセン、ペンチプチセン、ペプチプチセン、ヘプチプチセン、ノニプチセンなどが挙げられる。
【００２９】
−−有機溶媒−−
前記有機溶媒としては、前記有機分子を溶解する液であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコール、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素などが挙げられる。前記アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどが挙げられる。前記芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。前記置換基を有していてもよい芳香族炭化水素の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基、水酸基などが挙げられる。
【００３０】
前記有機溶媒溶液における前記有機分子の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１質量％〜飽和濃度が好ましい。
活性炭の細孔内に有機分子を充分に挿入するには、前記有機溶媒溶液における前記有機分子の濃度は高いほうが好ましい。しかし、活性炭の細孔内に挿入できる有機分子の量には上限がある。そのため、高濃度の有機溶媒溶液でなく、１質量％程度の濃度であっても、活性炭に対して充分な量を用いれば、細孔内への有機分子の挿入を行うことができる。
前記濃度としては、０．５質量％〜５．０質量％がより好ましく、１．０質量％〜３．０質量％が特に好ましい。
【００３１】
−活性炭−
前記活性炭としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記活性炭の比表面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１，５００ｍ２／ｇ〜２，５００ｍ２／ｇが好ましい。
前記活性炭の平均細孔径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．２ｎｍ〜２．０ｎｍが好ましい。
前記活性炭の平均細孔容積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５ｍＬ／ｇ〜０．９ｍＬ／ｇが好ましい。
容積の大きい細孔内に有機分子を挿入して空間を仕切ることで、水の吸着に好適なサイズの細孔径及び細孔容積を実現することができる。活性炭の吸着量が多いほど吸着式ヒートポンプの出力を大きくできるため、平均細孔容積は、大きい方が好ましい。一方、吸着式ヒートポンプの動作条件において高い吸着性能を得るには、吸着式ヒートポンプ用吸着剤における平均細孔径は、１．０ｎｍ以下が好適であり、有機分子を挿入して仕切ることを考慮すると、その倍程度までの平均細孔径を有する活性炭を原料に用いることが好ましい。
前記比表面積、前記細孔径、及び前記細孔容積は、例えば、比表面積／細孔分布測定装置（日本ベル株式会社  ＢＥＬＳＯＲＰ−ｍｉｎｉ）を用いて窒素吸着等温線を測定し、ＢＥＴ法、ｔ法、ＭＰ法などによる解析によって求めることができる。
【００３２】
前記浸漬において、前記活性炭と、前記有機分子との比率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、活性炭と前記有機分子との質量比（活性炭：有機分子）としては、１：０．１〜１：２．０が好ましい。
【００３３】
前記浸漬における前記有機溶媒溶液の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記浸漬の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１時間〜２４時間が好ましく、８時間〜２０時間がより好ましく、１０時間〜１４時間が特に好ましい。浸漬の時間が、前記特に好ましい範囲内であると、無駄なく適度な時間で充分に浸漬をすることができる点で有利である。
前記浸漬の際には攪拌を行ってもよいし、行わなくてもよい。
【００３４】
＜加熱する工程＞
前記加熱する工程としては、前記有機分子を細孔内に含んだ浸漬後の活性炭を加熱する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記加熱する工程における加熱の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１時間〜１２時間が好ましく、３時間〜９時間がより好ましく、５時間〜７時間が特に好ましい。
前記加熱する工程における加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４５０℃以上が好ましく、４７０℃〜７００℃がより好ましく、４８０℃〜５５０℃が特に好ましい。
前記加熱は、前記有機分子に化学的変化、例えば、炭化などを起こさせることが好ましい。
前記加熱する工程は、不活性雰囲気下で行うことが好ましい。前記不活性雰囲気としては、例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などが挙げられる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を挙げて開示の吸着式ヒートポンプ用吸着剤及びその製造方法をより具体的に説明するが、開示の吸着式ヒートポンプ用吸着剤及びその製造方法は、これらの実施例に何ら制限されるものではない。
【００３６】
以下の実施例において、比表面積、平均細孔径、平均細孔容積、及び吸着等温線は、以下の方法により測定した。
＜比表面積、平均細孔径、平均細孔容積＞
比表面積／細孔分布測定装置（日本ベル株式会社  ＢＥＬＳＯＲＰ−ｍｉｎｉ）を用いて窒素吸着等温線を測定し、ＢＥＴ法、ｔ法、及びＭＰ法による解析によって比表面積、平均細孔径、及び平均細孔容積を求めた。測定試料は、１５０℃で３時間真空加熱する前処理を行った。
【００３７】
＜水蒸気吸着等温線＞
水蒸気吸着等温線は、吸着等温線測定装置（ベルソーブ−ａｑｕａ３、日本ベル社製）を用いて、空気高温槽温度８０℃、吸着温度３０℃、飽和蒸気圧４．２４５ｋＰａ、及び平衡時間５００秒間の条件で求めた。測定試料は、１５０℃で３時間真空加熱する前処理を行った。
【００３８】
（比較例１）
未処理の活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）について水蒸気吸着等温線を求めた。
【００３９】
（実施例１）
活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）３．０ｇを、下記構造式（１）で表されるテトラフェニルホスホニウムクロリド（東京化成工業社製）を２．０質量％含有するメタノール溶液５０ｍＬに１２時間浸漬した。
浸漬後の活性炭を、窒素気流下、５００℃で６時間加熱することで、吸着式ヒートポンプ用吸着剤１を得た。
得られた吸着式ヒートポンプ用吸着剤１及び未処理（比較例１）について、水蒸気吸着等温線を求めた。結果を図２に示す。
【化２】
2013202552.tif 000004
【００４０】
（実施例２）
活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）３．０ｇを混酸（硫酸：硝酸＝３：１（体積比））３０．０ｍＬに３時間浸漬し、これを水で洗浄及び乾燥した後、下記構造式（２）で表されるトリプチセン（シグマアルドリッチジャパン社製）を２．０質量％含有するニトロベンゼン溶液５０ｍＬに１２時間浸漬した。
浸漬後の活性炭を、窒素気流下、５００℃で６時間加熱することで、吸着式ヒートポンプ用吸着剤２を得た。
得られた吸着式ヒートポンプ用吸着剤２及び未処理（比較例１）について、水蒸気吸着等温線を求めた。結果を図３に示す。
【化３】
2013202552.tif 000005
【００４１】
（比較例２）
＜比較試料１−１の作製＞
活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）３．０ｇを、窒素気流下、５００℃で６時間加熱することで、比較試料１−１を得た。
【００４２】
＜比較試料１−２の作製＞
活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）３．０ｇを、下記構造式（３）で表されるインドール（和光純薬工業社製）を２．０質量％含有するメタノール溶液５０ｍＬに１２時間浸漬し、その後、溶媒を除去して、比較試料１−２を得た。
【化４】
2013202552.tif 000006
【００４３】
＜比較試料１−３の作製＞
活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）３．０ｇを、前記構造式（３）で表されるインドール（和光純薬工業社製）を２．０質量％含有するメタノール溶液５０ｍＬに１２時間浸漬した。
浸漬後の活性炭を、窒素気流下、５００℃で６時間加熱することで、比較試料１−３を得た。
【００４４】
得られた比較試料１−１、１−２、１−３、及び未処理（比較例１）について、水蒸気吸着等温線を求めた。結果を図４に示す。
【００４５】
（比較例３）
＜比較試料２−１の作製＞
活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）３．０ｇを、窒素気流下、５００℃で６時間加熱することで、比較試料２−１を得た。
【００４６】
＜比較試料２−２の作製＞
活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）３．０ｇを、下記構造式（４）で表されるペリレン（和光純薬工業社製）を１．０質量％含有するニトロベンゼン溶液５０ｍＬに１２時間浸漬し、その後、溶媒を除去して、比較試料２−２を得た。
【化５】
2013202552.tif 000007
【００４７】
＜比較試料２−３の作製＞
活性炭（球状活性炭  太閤Ｑタイプ、フタムラ化学社製、比表面積：２０７２．０ｍ２／ｇ、平均細孔径：１．６ｎｍ、平均細孔容積：０．７ｍＬ／ｇ〜０．８ｍＬ／ｇ）３．０ｇを、前記構造式（４）で表されるペリレン（和光純薬工業社製）を１．０質量％含有するニトロベンゼン溶液５０ｍＬに１２時間浸漬した。
浸漬後の活性炭を、窒素気流下、５００℃で６時間加熱することで、比較試料２−３を得た。
【００４８】
得られた比較試料２−１、２−２、２−３、及び未処理（比較例１）について、水蒸気吸着等温線を求めた。結果を図５に示す。
【００４９】
＜水蒸気吸着等温線の評価＞
図２に示すように、実施例１の吸着式ヒートポンプ用吸着剤１の水蒸気吸着等温線と比較例１の未処理の活性炭の水蒸気吸着等温線とを比較すると、未処理の活性炭に比べて、実施例１の吸着式ヒートポンプ用吸着剤１は、細孔内に有機分子に起因する成分が挿入されている分だけ吸着量の上限はわずかに低下するが、吸脱着反応が低相対蒸気圧で進行することが確認された。また、その吸脱着反応は、相対蒸気圧０．２〜０．６の範囲内で起こっており、実施例１の吸着式ヒートポンプ用吸着剤１は、低い廃熱温度（５０℃〜６０℃）で脱着し、高温の冷却水温度（２５℃〜３０℃）で吸着することから、低温廃熱からエネルギーを回収できるため、エネルギー回収効率が高い吸着剤であることが確認できた。
【００５０】
図３に示すように、実施例２の吸着式ヒートポンプ用吸着剤２の水蒸気吸着等温線と比較例１の未処理の活性炭の水蒸気吸着等温線とを比較すると、未処理の活性炭に比べて、実施例２の吸着式ヒートポンプ用吸着剤２は、細孔内に有機分子に起因する成分が挿入されている分だけ吸着量の上限は少し低下するが、吸脱着反応が低相対蒸気圧で進行することが確認された。また、その吸脱着反応は、相対蒸気圧０．２〜０．６の範囲内で起こっており、実施例２の吸着式ヒートポンプ用吸着剤２は、低い廃熱温度（５０℃〜６０℃）で脱着し、高温の冷却水温度（２５℃〜３０℃）で吸着することから、低温廃熱からエネルギーを回収できるため、エネルギー回収効率が高い吸着剤であることが確認できた。
【００５１】
図４に示すように、比較例２の比較試料１−１、比較試料１−２、及び比較試料１−３、並びに比較例１の未処理の活性炭を対比すると、未処理の活性炭に対して比較試料１−２は、単に吸着量が低下したのみであった。また、比較試料１−１に対して比較試料１−３も、吸着量が低下したのみであった。また、比較試料１−１、及び比較試料１−３は、未処理に比べて、吸脱着反応がわずかに低相対蒸気圧で進行することが確認されたが、吸脱着反応の相対蒸気圧は０．６を超えており、実施例１及び２と比べると不十分であった。
【００５２】
図５に示すように、比較例３の比較試料２−１、比較試料２−２、及び比較試料２−３、並びに比較例１の未処理の活性炭を対比すると、未処理の活性炭に対して比較試料２−２は、吸着量及び相対蒸気圧にほとんど変化がなかった。また、比較試料２−１に対して比較試料２−３も、吸着量及び相対蒸気圧にほとんど変化がなかった。また、比較試料２−１、及び比較試料２−３は、未処理に比べて、吸脱着反応がわずかに低相対蒸気圧で進行することが確認されたが、吸脱着反応の相対蒸気圧は０．６を超えており、実施例１及び２と比べると不十分であった。
【００５３】
以上の実施例１〜２を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  複数の芳香環を有し前記複数の芳香環のそれぞれの芳香環における全炭素原子を通る平面がいずれも同一平面上にない有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬し、浸漬後の活性炭を加熱して得られることを特徴とする吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
（付記２）  有機分子が、下記一般式（１）で表される化合物を含む付記１に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
【化６】
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ただし、前記一般式（１）中、Ｘは、Ｐ＋Ｙ−、Ｎ＋Ｙ−、及びＢ−Ｍ＋のいずれかを表す。Ａｒは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香環を表す。前記Ｙ−は、ハロゲンイオンを表す。前記Ｍ＋は、１価の金属カチオンを表す。
（付記３）  有機分子が、イプチセン類を含む付記１に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
（付記４）  有機分子が、３つ又は４つの芳香環を有する付記１に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
（付記５）  芳香環が、ベンゼン環である付記１から４のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
（付記６）  有機分子が、テトラフェニルホスホニウム塩、及びトリプチセンの少なくともいずれかを含む付記１に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
（付記７）  加熱が、４５０℃以上で行われる付記１から６のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤。
（付記８）  複数の芳香環を有し前記複数の芳香環のそれぞれの芳香環における全炭素原子を通る平面がいずれも同一平面上にない有機分子を含有する有機溶媒溶液に、活性炭を浸漬する工程と、浸漬後の活性炭を加熱する工程とを含むことを特徴とする吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
（付記９）  有機分子が、下記一般式（１）で表される化合物を含む付記８に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
【化７】
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ただし、前記一般式（１）中、Ｘは、Ｐ＋Ｙ−、Ｎ＋Ｙ−、及びＢ−Ｍ＋のいずれかを表す。Ａｒは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香環を表す。前記Ｙ−は、ハロゲンイオンを表す。前記Ｍ＋は、１価の金属カチオンを表す。
（付記１０）  有機分子が、イプチセン類を含む付記８に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
（付記１１）  有機分子が、３つ又は４つの芳香環を有する付記８に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
（付記１２）  芳香環が、ベンゼン環である付記８から１１のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
（付記１３）  有機分子が、テトラフェニルホスホニウム塩、及びトリプチセンの少なくともいずれかを含む付記８に記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
（付記１４）  加熱が、４５０℃以上で行われる付記８から１３のいずれかに記載の吸着式ヒートポンプ用吸着剤の製造方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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