ISSN 0917-9917
CODEN ADNWEM

Adsorption News
Vol．
30，
No．
3（October 2016）目

通巻 No.

次○巻頭言……………………………………………………………
「ワクワクする学会活動」

安武

昭典

○第

回日本吸着学会研究発表会のご案内 …………………

○第回日本吸着学会研究発表会プログラム ………………

○技術ハイライト…………………………………………………
PSA 法による高炉ガスからの炭酸ガス分離技術の構築
原岡たかし

柴垣

伸行

茂木

康弘

鷲見

郁宏

○吸着基礎シリーズ・……………………………………………
吸着等温線の測定テクニック―吸着等温線測定と正確な吸着量算出法

吉田

将之

―液相吸着

森貞真太郎

○関連学会のお知らせ……………………………………………
○追悼記事…………………………………………………………
Kenneth S. W. Sing 教授のご逝去を悼んで金子克美○維持会員一覧……………………………………………………

日本吸着学会
The Japan Society on Adsorption

巻

頭 言

ワクワクする学会活動
安MHI ソリューションテクノロジーズ株式会社

二度目の巻頭言執筆となりました。 年前は「学会と企業」として法人会員、正会員の獲得に向けた提言。
今回は学会への叱咤激励をとの御依頼でした。
私の学会との出会いは学生時代の触媒学会の触媒討論会、日本化学会春の年会で発表、国際触媒会議の会場担当で先生方はじめ、仲間とワイワイガヤガヤの楽しい思い出からです。本吸着学会は、就職後、吸着関連の開発研究に携わるようになり、先輩方の勧めもあって入会しました。発表のために入会が必須なもの
が学会入会動機の一番に挙げられるかもしれません。
しかし、学会活動は発表・聴講だけの場ではなく、人との出会いが生まれる場のように感じました。特に、吸着学会は規模としても丁度いいのか、どの会合・発表会に参加しても温か味、親近感を味わえるように思えています。これは、国内組織のみでなく、国際組織
でも同様なようで、私の参加は FOA の場と AIChE の吸着工学セッションではありましたが、欧米の先生方も親しみを持って声掛け、接して頂けました。また、企業の研究者として、なかなか大学・国研の先生方と同レベルのお話は難しいものがありますが、同じフロアで丁寧な対応を頂けて、居心地の良い場所でもあります。
ところで、今の若手の研究者の方はどのような学会活動ができているでしょうか。特に企業の研究者の学会参加の状況が気になるところです。私が所属するどの学会でも、正会員の減少はもとより、法人会員の減少が話題となっています。学会の性質にもよりますが、正会員でなくとも法人会員であれば、発表会・セミナーへの参加、登壇ができる学会もまだ多く、若手研究者にも場を提供できるようになっていると思われます。しかし、会社が法人会員を退会するとその場が失われて、自分の考えについて、意見を聴取する機会を失っているようにも思えます。学会側は法人会員に対して、セミナーなどへの企業参加を促す各種方策をとって、若手技術者・研究者の活動の活性化を図っているようですが。
我々企業に属する会員が、若手技術者に学会参加を促進させるキーワードとして、新鮮な情報の入手の場、自分の考えを丁寧に聞いてもらい適切なアドバイスがもらえる場、技術者・研究者の輪を広げるチャンスと

―

武

昭

典

言うところです。しかし、いずこの企業も経費節減で退会、出張費の節減で参加のチャンスが減少、また情報セキュリティーの面で発表の制限が壁となり、従来より更に厳しい時代となっているのも現実です。
一方、学会関係者も、法人会員の関心を得る方策を色々と検討されており、一定のインセンティブを与えたり、企業関係者が参加しやすい項目を提示したりされています。若手研究者は、情報に飢えていると思いますが、現在のインターネット社会では、情報検索も容易になって、学会に参加せずとも入手できる情報が多くなっています。しかし、やはり顔を合せての情報交換の場でないと得られないものもまだまだ多いはずです。学生時代に戻ったワイワイガヤガヤがいいのか、
海外の研究者や異業種の研究者が集う異業種交流会のようなものがいいのか。類似の学会、または少し毛色の違う学会との交流のようなお試しの会も必要かもしれません。
現在、吸着学会が進めている若手研究者向けのセミ
ナー、夏の学校などは参加しやすい環境と思いますので、企業からの参加も促進させて、若手技術者の活性化の場になるよう、我々企業側会員も仕組みを考えていきたいと思います。
〜 年前に自分が経験させてもらったワクワク
した環境を、今の若手に如何に還元できるか、我々成熟時代も、気持ちも頭もリフレッシュして提案していきたいと思います。今後もますます、吸着学会が発展できますように、私も微力ながら注力していきたいと思います。
氏名 安武 昭典
所属 MHI ソリューションテクノロジーズ株式会社
略歴年 月 九州大学大学院総合理工学研究科修了
同年月 三菱重工業株式会社入社
年 月 同社長崎研究所化学研究室長
年 月 長菱エンジニアリング株式会社
移籍
年 月 同社取締役就任
年 月 合併により現社名に変更 現在
に至る

―

第

回日本吸着学会研究発表会のお知らせ

会
会

期：平成 年 月 日㈭、 日㈮
場：長崎大学文教キャンパス（〒 ‐長崎市文教町 ‐ ）交通アクセスの詳細につきましては、ホームページをご参照ください。
（http://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/access/bunkyo/index.html）
宿
泊：各自で手配をお願いいたします。JR 長崎駅周辺が便利です。
＊観光時期と重なります。早めにご手配くださいますようお願い申し上げます。
講 演 会 場：長崎大学中部講堂（口頭発表及びポスター発表）
発 表 要 領：口頭発表：講演分、質疑 分、交代 分。
プロジェクター（Power Point）での発表をお願いします。
ポスター発表：発表時間 時間分。ポスターサイズは、横 cm 程度、縦cm 程度。
参加登録費：［当日登録］
日本吸着学会・協賛学会会員： ， 円（官・学）、 ， 円（産）、 ， 円（学生）
非会員： ， 円（官・学）、 ， 円（産）、 ， 円（学生）（要旨集のみ購入の場合は 冊 ， 円）
懇 親 会： 月 日㈭ 長崎大学生協学生食堂 Ｆ（詳細は学会会場にてご案内いたします。
）
懇 親 会 費：［当日参加］一般 ， 円、学生 ， 円
研究発表会ホームページ：http://www.j-ad.org/annual̲meeting/実行委員会（連絡先）：
長崎県長崎市文教町 ‐〒 ‐長崎大学大学院工学研究科 森口 勇
E-mail：ads30ngk@gmail.com、TEL/FAX： ‐ ‐

―

―

第
●第

回日本吸着学会研究発表会プログラム

日目

平成

年

月

：

受付開始

： − ：

口頭発表［中部講堂］

［座長
‐

大場

日㈭

友則（千葉大）］高黒鉛化炭素への気相吸着にみられる吸着ヒステリシス（徳島大院理工）○堀河俊英、中島功貴、D. D. Do、外輪健一郎、J. R. Alcántara-Avila‐

シリンダー状細孔の依存性ドメインモデル‐

Molecular simulations of water adsorption in nano porous silica: application of the BET model.

（岡山理大理）○森重國光（NICHe - TohokuUniversity）○Patrick A. Bonnaud‐

窒素吸着測定の SI トレーサブルな不確かさ評価（産総研・マイクロトラックベル）○水野耕平、田中秀幸、吉田将之、桜井博

： − ：
［座長
‐

口頭発表

瀬戸山

徳彦（豊田中研）］

一方向凍結を用いたフェノールからのマイクロハニカム状カーボンの作製（京大院工）○田門肇、奥村修平、佐野紀彰‐

工業廃水用使用済み活性炭の熱再生条件の最適化（愛媛大院理工）○山浦弘之、今岡翔平、漆原奈帆、八尋秀典‐

水熱炭化カーボンスフィアのアルカリ賦活による細孔構造変化とキャパシタ特性（九州大）○稲田幹、岡崎亮太、榎本尚也、林克郎

： − ：
［座長
A‐

森口

口頭発表
勇

招待講演

（長崎大）
］
奨励賞（カルゴン

カーボン

ジャパン賞）受賞講演

カーボン系材料のナノ空間制御とエネルギー貯蔵への応用（東北大多元研）西原洋知： − ：昼食（理事・評議員会）： − ：ポスター発表［中部講堂］

： − ：

口頭発表

［座長
‐

田中

秀樹（京都大）］有機酸塩を出発原料としたメソポーラス炭素の細孔制御⑴（キャタラー・豊田中研）○浅倉啓介、望月雄二、久米哲也、瀬戸山徳彦‐

有機酸塩を出発原料としたメソポーラス炭素の細孔制御⑵（豊田中研）○瀬戸山徳彦

―

―

‐

疎水化活性炭の合成及び吸着特性（大阪ガスケミカル）○秋山穣慈、関建司

： − ：
［座長
‐

上田

口頭発表
貴洋（大阪大）］消化ガス精製のための標的分子補足型活性炭の開発と H S・シロキサンの吸着除去（豊橋技科大院工）○井上あかね、伊藤博光、松本明彦‐

酸化処理された単層カーボンナノチューブへのメトトレキサートの液相吸着（千葉大院理・共セ）Benny Permana、大場友則、伊藤努武、〇加納博文‐

カーボンナノリング分子による VOC 吸着（名大院理）〇坂本裕俊、闞凱、尾崎仁亮、伊丹健一郎

： − ：
［座長
‐

飯山

口頭発表
拓（信州大）］

カーボンナノホーンの水素吸蔵に関して−Fe 分散の影響−（京大工）○佐野紀彰、T. Suntornlohanakul、田門肇‐

疎水的なナノダイヤモンドの異常吸湿性（信州大環エネ研）E. S. Pina­Sazar、 R. Kukobat、 R. Futamura、 T. Hayashi、 E. Osawa、○K. Kaneko‐

次元ゲート通過する水蒸気の異常分子吸着挙動（千葉大院理）〇大場友則： − ：日本吸着学会総会［中部講堂］： − ：日本吸着学会学会賞

： − ：

懇親会

［長崎大学生協

平成

年

●第

日目

： − ：
［座長
‐

松田

授与式

月

Ｆ］

日㈮

口頭発表［中部講堂］
亮太郎（名古屋大）］多孔性配位高分子 ZIF‐ のリンカーダイナミクスに及ぼす分子吸着の影響（阪大院理・阪大博物館）中井雅子、山谷達也、○上田貴洋‐

多孔性配位高分子 ZIF‐ の速度論的アプローチによる蒸気吸着挙動の解明（阪大院理・阪大博物館）◯山谷達也、中井雅子、上田貴洋‐

多孔性配位高分子 UiO‐ の吸着性能に及ぼす構造内欠陥の影響（岐阜大院工・岐阜大工・岐阜大生命セ）○高谷直輝、上野恭平、宮本学、上宮成之、近江靖則

： − ：
［座長
‐

近藤

口頭発表
篤（東京農工大）］

多孔性金属錯体の多成分ガス・蒸気吸着分離特性評価（北大電子研）○野呂真一郎、越智里香、高橋由紀子、久保和也、中村貴義‐

ソフト多孔性結晶が示すゲート吸着現象と吸着熱抑制効果の解析（京大院工）○平出翔太郎、石川徳知、田中秀樹、宮原稔

―

―

‐

オルソ−パラ水素変換触媒機能を有する金属錯体ナノ空間の創製（名大院工）○堀彰宏、松田亮太郎

： − ：
［座長
‐

加藤

口頭発表
雅裕（徳島大）］粘土鉱物アロフェンの触媒作用（信州大・ハットリ・ユニオン昭和・昭和電工）○錦織広昌、中村祐介、松倉実、三林正幸‐

ゼオライトサブナノ空間中の銅イオンの新奇電子状態を介した水素の活性化（岡山大院自然・京都工繊大）高原健吾、篠木春花、大久保貴広、小林久芳、〇黒田泰重‐

ゼオライトを用いた CO の吸着分離と吸着熱の回収（豊橋技科大院工）○長谷川惠一、長谷川雄士、伊藤博光、松本明彦： − ：昼食（運営委員会・編集委員会）

： − ：

口頭発表

［座長
‐

伊藤

博光（豊橋技科大）］NaX、NaY ゼオライトを用いた CO‐PSA における原料ガス水分影響（JFE スチール）○紫垣伸行、原岡たかし、茂木康弘、鷲見郁宏‐

固体吸収材を用いた CO 分離プロセス−減圧再生法と水蒸気再生法の比較（RITE）○藤木淳平、余語克則‐

熱交換型吸着材充填層によるバイオガス中メタンの分離濃縮（金沢大院）○磯田道彬、大坂侑吾、辻口拓也、児玉昭雄‐

可視光活性微少炭素・チタニアコア−シェル構造（産総研・環境管理）呉浩怡、伍暁麗、〇王正明、青木寛、忽那周三

： − ：
［座長
‐

児玉

口頭発表
昭雄（金沢大）］向流移動層から疑似移動層 PSA を考える
（吸着の研究舎）○広瀬勉‐

吸脱着作用を利用した超高濃度オゾンガス製造システムの開発（三菱電機）○松浦洋航、中川雄介、和田昇‐

有機溶剤捕集剤の物性と相平衡法による抽出効率の測定（労働者健康安全機構）○安彦泰進

： − ：
［座長
‐

王

口頭発表
正明（産総研）］含浸吸着材を用いた高レベル放射性廃液からの発熱性核種（Sr）の選択分離の開発とその医療応用（東北大）○金聖潤、伊藤辰也、長野宣道、人見啓太朗‐

光触媒性チタンアパタイト粒子を用いた混合タンパク質水溶液からのタンパク質選択的分解性に関する研究（大阪教育大・富士通研究所）○神鳥和彦、浜﨑大晃、若村正人‐

シリカ薄膜のサブナノスケール空孔構造と D O 浸透性評価（TRC）〇吉本茂、伊藤賢志、細見博之、中村立、竹田正明――

ポスター発表（中部講堂）
P‐

活性炭、エタノール系の吸着速度解析とモデル化（九州大）〇横山幸之介、宮崎隆彦、小山繁P‐

磁性メソポーラス炭素吸着材の開発とそれによる放射性物質の除去（津山高専）○山口大造

P‐−フェニルエタノール生産系バイオプロセスへの活性炭吸着の適用（大阪市工研）○岩崎訓、長谷川貴洋、駒大輔

P‐

ジグライムが挿入された三元系黒鉛層間化合物の固体 NMR を用いた解析（岡山大院自然・金沢大院自然・長崎大院工）○丸山寿史、後藤和馬、水野元博、宮東達也、瓜田幸幾、
石田祐之

P‐

GCMC 法を用いたスリット型炭素細孔への−エトキシエタノール、 ，−ジメトキシエタン、 ，−ジオ

キサンの吸着シミュレーション（東京電機大院）〇下山隆央、類家正稔
P‐

吸着等温線・吸着熱測定による単層カーボンナノチューブへの低級アルコール分子吸着（東京電機大院・東京電機大）◯根上周、坂口尚冴、類家正稔

P‐カーボンナノチューブ内部空間におけるジメチルアミノニトロスチルベンの配向に関する密度汎関数法計算（京都工繊大）山本航、○湯村尚史、若杉隆

P‐

X 線を用いた細孔中の電解質溶液構造の解明（信州大理）○黒木崇伸、棚池修、二村竜祐、内田太郎、飯山拓P‐

回折法と HRMC 法を用いた疎水性ナノ空間中における水−エタノール混合状態の分子間構造の解明（信州大理・高エネ研）○吉元政嗣、飯山拓、尾関寿美男、大友俊哉

P‐

カーボン細孔内における Si ナノ粒子の新規合成法とその電気化学特性（長崎大院工）○能登原展穂、瓜田幸幾、森口勇P‐

フェライト分散カーボンナノホーンの固体塩基触媒作製に及ぼす賦活効果（京大工）○綱内翔一、佐野紀彰、田門肇

P‐SnO ／活性炭ナノ複合体の充放電特性に与えるナノ空間の効果（長崎大院工）○田中瑠璃、瓜田幸幾、森口勇

P‐

物質添加による細孔構造制御（信州大理）○出口実、是兼由季子、浅倉啓介、内田太郎、尾関寿美男、飯山拓P‐Quasi-wall effect in graphene nanowindows（信州大環エネ研）F. Vallejos-Burgos、 K. KanekoP‐

規則シリカ多孔体における毛管凝縮挙動の速度論的理解（京大院工）◯平塚龍将、田中秀樹、宮原稔

P‐

スーパーマイクロポーラスシリカのナノ細孔を用いた有機蛍光体の集積制御と蛍光特性（慶應義塾大）○小川峻平、渡辺洋人、緒明佑哉、今井宏明

P‐（ ， ‐bpy）］
・H O への飽和および不飽和低級炭化水素の吸着とゲート効果発現特性［Cu（dhbc）（石巻専修大理工）〇菊池尚子、山崎達也

P‐

一次元銅配位高分子の閉鎖空間への吸着（東京農工大）○鈴木貴幸、小谷亮介、近藤篤、前田和之

P‐（dabco）］
n（R= H，‐F）の構造と吸着特性
一次元錯体［Cu（R-benzoate）（北大電子研・北海道大院総化・北海道大院理）○高橋由紀子、眞田孝輔、武田定、野呂真一郎、久保和也、
中村貴義

―

―

P‐

アルカリ処理がもたらすシリコアルミノリン酸塩系ゼオライトの水蒸気吸脱着性能の向上（徳島大院先端・徳島大院理工）○堀内公太、佐藤文香、加藤雅裕、馬場雄三、杉山茂

P‐

ZSM‐ ゼオライトの VOC 複数成分共存下における吸着特性（西部技研）○成重晋作、古木啓明、岡野浩志

P‐

吸着エネルギーシミュレーションによるゼオライト系脱硫剤探索の効率化（東京ガス）○道幸立樹

P‐

塩ドープ ZrO ナノ粒子多孔質構造体の水蒸気吸着特性（富士電機）○江後田和巳、足立栄希、岡本健次、齋藤秀介、浅田規、松本伸、中山伸一

P‐

温度スイング吸着（TSA）法を用いた室内環境中の CO 除去（西部技研）〇屋形知尋、黒田彩子、井上宏志、岡野浩志

P‐

オルガノゲルの結晶・非結晶相における VOC 吸・脱着応答の QCM 観測（東洋大・東京農工大・明大）○清田佳美、徳山英昭、鈴木寛之、古谷英二

P‐NIPA-DMAPAA ゲルスラリーの LCST 制御と CO 吸・脱着特性の相関（明大・東洋大）○天野裕斗、清田佳美、古谷英二

P‐

水溶液中におけるホタテ貝殻粉末の Sr イオン吸着特性（東理大）○三原史寛、秋山好嗣、竹内謙、井手本康P‐

脱着スキャニングカーブを利用した高黒鉛化炭素に対する Kr 吸着挙動
（徳島大院理工）○中島功貴、堀河俊英、外輪健一郎、J.R. Alcántara-Avila

P‐

プルシアンブルー固定化球状吸着材の調製方法の検討およびそのセシウム吸着特性（徳島大院理工）○白井大輝、小西駿介、堀河俊英、外輪健一郎、J.R. Alcántara-Avila

P‐

アミン修飾メソ多孔体の CO 吸着性能に及ぼす隣接アミノ基間距離の影響（奈良先端大）○東條彩音、沼口遼平、山田秀尚、余語克則

P‐

ナノポーラスナノ銀粒子マクロ球体（産総研）伍暁麗、呉浩怡、〇王正明、愛澤秀信――

吸着法）を適用するにあたり、高炉ガスに適した吸着技術ハイライト剤の選定を行い、ラボ PSA 装置にて基本的な分離条
件の選定を行った結果、CO 吸着量、および、高炉ガ
スの他の成分である N および CO との吸着量との違いから

PSA 法による
高炉ガスからの炭酸ガス分離技術の構築

X 型ゼオライトを選定した。次いで、炭酸ガス回収能力トン／d（設計能力）の PSA 設備（通称：ASCOA-3：Advanced

Construction of PSA Technology
for the Separation of Carbon Dioxidefrom Blast Furnace Gas

Separation

systemby

Carbon Oxides Adsorption）を弊社西日本製鉄所福山地区に建設して、製鉄所内の実際の高炉ガスから COを分離する実験を進めている。写真

および図

に弊

JFE スチール株式会社 スチール研究所
環境プロセス研究部
JFE Steel Corporation Steel Research Laboratory
Environmental Process Research Department

社に設置した PSA 設備（ASCOA-3）の外観写真（建原岡たかし、紫垣 伸行、茂木 康弘、鷲見 郁宏

課題は回収コストをいかに引き下げるかにあり、本プ

Takashi Haraoka, Nobuyuki Shigaki
Yasuhiro Mogi, Ikuhiro Sumi
．はじめに

設当初）
、および、概略フローを示す。詳細については既報 ）をご参照いただきたいが、開発における主要
ロジェクトでは CO
を ，t 当たりの分離回収コスト目標円以下としている。ここで、一般的にはより高純度とする方が高コストとなるため、本開発では、我が国の CO 排出量は年

ガス分離後の CO 液化処理の際にも不純物ガス除去度確報値）であり、そのうち、鉄鋼業からの排出量は効果が得られることから、ガス分離での目標濃度を

億

億

万トン（

万トン（一般社団法人日本鉄鋼連盟）とを占める。日本鉄鋼連盟では排出量の標として、国立研究開発法人％〜 ％ とした。

％ 削減を目新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）より支援を受けて、環境調
和型製鉄プロセス技術開発（CO Ultimate Reduction
in Steel-making Process by Innovative Technology for
Cool Earth、略称 COURSE）プロジェクトを進めている。本プロジェクトでは、鉄鉱石を還元する原料を炭素から水素に転換すること、および、鉄鉱石還元炉である高炉から副生するガス（高炉ガス）に含まれる CO を分離回収することでの達成を目指している。また、分離回収に要するエネルギーを製鉄所内の排熱を利用してまかなうための排熱回収技術開発も行っている。

写真

ASCOA-3 外観

高炉ガスからの CO 回収技術としては、アミン類を用いた化学吸収法と吸着剤を用いた PSA による物理吸着法を並行して開発してきており、JFE スチー
ルでは後者を担当している。二つの回収技術を並行して検討する理由としては、製鉄所によってエネルギー
事情や回収可能な排熱およびそのコスト等に差異があるため、これに応じて分離回収技術を適宜選択できるようにするためである。
．これまでの開発経緯
高炉ガスからの CO 分離に PSA 法（圧力スイング

―

図

―

ASCOA-3 概略フロー製鉄所内の高炉（Blast Furnace）から発生した高ているが、さらなるコストダウンの可能性について検炉ガス（BFG : Blast Furnace Gas、本プロジェクトに討を進めており、本稿では、その状況について紹介すおける代表的ガス組成 N
H

％、CO

％、CO

％、

る。

％、H O 飽和）はブロアおよび圧縮機、ガスクー

ラー、脱湿装置を経て、吸着剤が充填された吸着塔お．脱着に関連するコストの低減

よび自動弁からなる CO‐PSA 設備に流量〜

Nm

真空ポンプの 動 力 は 吸 着 剤 か ら ガ ス 成 分（主 に

／hr（〜

kPaG

CO ）を脱着させるために消費される。減圧が緩い場で導入される。高炉ガスに含まれる成分のうち、吸着合には動力は小さいが、脱着するガス成分の量も減少

剤に吸着しにくい成分は吸着塔を通過して後段の中間するために原単位（回収されるガス成分量当たりの所

タンク以降に送られ、他方、吸着剤に吸着された、主要動力、本テーマでは CO 回収に CO からなる成分は真空ポンプで吸着塔内を到達力で算出）は却って増大する。一方で減圧を厳しくし

圧力−kPaG まで減圧することによって吸着剤からた場合にもある程度以上になると急激に動力が増大す

脱離され回収される。また、この際に脱離されるガスることはよく知られている。このため、減圧時の到達の CO 濃度が低い場合には、真空ポンプで脱離させ圧力を最適な値に管理する必要がある。

NL／min／kg−吸着剤）、到達圧力t 当たりに要する動た成分の一部を再度吸着塔に導入することによって、

また、ラボ PSA 装置ではほとんど問題とならない

吸着塔内の CO 濃度を上昇させる「洗浄（Purge）」

が、実機を想定した場合には、吸着剤充填層による圧と呼ばれる工程にて回収 CO 濃度の調整を行う。

力損失の影響が予想される。図これらの設備構成、および、分離における運転工程に脱着工程での吸着塔上下部での圧力の時間変化を示す。吸着剤充填層のは実用機においても同様になると考えられ、ASCOA-

層厚はガスを流通させる方向において3 での試験結果を元に実用機サイズでの設備構成の検しており、断面径が ． mmΦの吸着剤を使用した試

討、コスト試算も実施している。現時点で見込まれる

験では脱着工程での到達圧力の差は吸着塔の上下で約コスト構成は図％、運転費が約のようになっている。建設費が約％ である。また、運転費で大きmm を有kPa にまで達する。すなわち、圧力損失が影響する
吸着剤充填層の上部で圧力到達値をkPa とした場合な割合を占めるのは真空ポンプの電力コストであってには、下部では運転費の吸着剤メーカーで試作した断面径 ． mmΦの吸着剤％ 近くを要する。また、高炉ガスを除湿する電力および装置のコストも少なくない。

kPa まで減圧する必要がある。他方、にて吸着剤充填層内の圧力損失の測定を行った結果、
断面径 ． mmΦの吸着剤に比べて圧力損失を約／に低減できることが分かっている。

図

CO 分離回収コストおよび電力消費の内訳

図

このような経緯にて当初の目標である CO 分離回収コスト ，

円／t-CO が概算にて達成可能となっ―

ASCOA-3 での脱着工程における塔内圧力変化挙動

真空ポンプ性能曲線から推算した、ポンプの吸引圧
力と消費電力の関係を図―に示す。到達圧力を緩和できれば所要電力の削減が可能であることが分かる。このため、ASCOA-3 において断面径 ． mmΦの剤を使用した高炉ガスの CO 分離試験を進めている。

図

図

吸着剤形状と CO 回収率との関係

真空ポンプでの吸引厚と消費電力との関係．吸着剤断面形状の影響
ASCOA-3 における断面径mmΦの吸着剤の使用にあたっては、従来の断面径 ． mmΦの吸着剤に比べて、断面径が大きくなる分外部表面積（N で測定される BET 表面積ではなく、吸着剤の円筒状形状の外面積）の減少の影響も懸念されるので、吸着剤の径を含む断面形状の影響について評価した。使用した剤は断面径 ． mmΦ吸着剤および図

二段吸着塔概略図（矢印はガス流通方向）mmΦ吸着剤のほかに、 ． mmΦ吸着剤、断面形状が三つ葉型の吸着剤である（表表）。

吸着剤形状の影響評価に使用した吸着剤（ ． mm 径品の外表面積＝

図）に吸着剤の外表面積と CO 回収率との関係を図示した（回収ガスの CO 濃度は％）。吸着工程当たりに流通させる原料ガス流量をNL/kg−吸着剤とNL/kg−吸着剤の条件で行った。いずれも吸写真

二段吸着塔外観写真

着剤の外表面積の影響は見られなかった。
また、吸着剤充填層への原料ガスおよび洗浄ガスの流通方法による、CO 分離動力低減効果について調べるために、図および写真．除湿コスト削減に示すような分割型の吸X 型ゼオライトのような水分の影響が懸念される親水性ゼオライトを使用した CO 分離では除湿に着塔を製作して試験を行っている。

関するコスト削減も重要であり、原料ガスの露点の影――

響もラボ PSA 試験を行い評価している。原料ガスへの水分付加は図のようにガスの一部を洗浄ビンに導入して水バブリングさせることで行い、この水分付加
ガスと乾燥ガスとの混合比で露点を調整した。原料ガ
ス露点℃ および− ℃ で PSA 試験した結果を図に示す。原料ガス露点が℃、− ℃ の場合ともに水分供給量（積算）が吸着剤重量の％ 程度までは

CO 回収率が低下する傾向が見られた。一方、水分供
給量が％ を超えると、分離性能はほぼ維持されていることが分かった（ガス露点− ℃ 試験）。

図

水分添加試験における水のマテバラ

これらの結果を元に、ASCOA-3 で原料ガスの除湿量を調整して原料ガス露点で− ℃ として長期のガス分離試験を実施した。なお、原料ガス露点を− ℃
図とした理由は、原料ガス中の水分のほとんどが CO

水分供給システム概略（N ガスのみ表記）

を主成分とする脱着ガス中に移行した場合に露点が上昇するため、冬季の運転では脱着ガスの配管内で結露する恐れがあり、これを避けるためである。CO 回収
量の時間変化を図に示す。

時間にわたる試験

期間での回収量変化は認められず、ラボ PSA 試験と同様に ASCOA-3 でも良好な CO 分離性能を維持し
ていた。

図

図

水分添加試験における PSA 性能の推移には試験時の試験時の水分のマテリアルバランスを示した。なお、原料ガスと回収ガス以外に PSAで分離されるガスには湿分はほとんど含まれていない
ため、図には回収ガス中の水分のみを示した。
露点

℃、

図

ASCOA-3 での長期連続試験状況（露点−℃）− ℃ ともに、水分供給量が吸着剤重量比で ． ま
また、長期連続試験時の水分の挙動を図

では回収ガス中の水分量は供給水分量に比べて少ないに示す。

が、それ以上では、原料ガスで持ち込まれる水分と脱原料ガス中の水分は、オフガス、および、脱着ガスに

着ガスに含まれる水分がほぼバランスしており、試験含まれる水分として排出される他、吸着剤に吸着する。

初期を除いて吸着剤への水分蓄積はほとんどないと推吸着剤に吸着する水分は試験時間とともに減少し定される。

時間以降は吸着剤への吸着はほとんどなくなるため、これ以上の水分蓄積による吸着剤性能への影響はないと予想される。

―

―

原岡

たかし

JFE スチール株式会社
スチール研究所
環境プロセス研究部
主任研究員
紫垣

伸行

JFE スチール株式会社
図

スチール研究所

ASCOA-3 での長期連続試験時の水分の分配

環境プロセス研究部
通常、ゼオライトを吸着剤とした CO 分離では露主任研究員

点を− ℃ 程度まで除湿する。今回の ASCOA-3 試
験結果を元に、原料ガス露点を− ℃ と除湿の程度

茂木を緩和可能であることが明らかとなったため、除湿コ

JFE スチール株式会社

ストの低減が可能となった。

スチール研究所康弘

環境プロセス研究部
．おわりに

主任研究員

PSA による高炉ガスからの CO 分離技術の開発状
況について、分離回収コストの低減に関する取り組み

鷲見について紹介した。また、これらが吸着剤の基礎特性

JFE スチール株式会社に基づいたものである点も合わせて説明した。PSA

スチール研究所

法自体は既に実用化もされている技術であり、そのコ

環境プロセス研究部部長

ストダウンは小さな改良を地道に積み上げることでしかなされない。弊社は吸着剤の開発メーカーではない
が、PSA 技術のさらなる展開および所内有効活用を推進する立場として、吸着剤メーカーとの連携において、これまでとは吸脱着特性の大きく異なる新規材料が開発されるのを期待している。
なお、本技術に関しては未だ開発途中の段階で詳細を開示出来ない項目も含まれるため、概要のみの記載とさせていただいている部分がありますことをご容赦いただきたく存じます。
．謝辞
本研究開発は、国立研究開発法人

新エネルギー・

産業技術総合開発機構（NEDO）の支援を受けて行われております。紙面を借りて謝意を表します。
［参考文献］）H. Saima,

27, 11 (2013).

―

―

郁宏

unfavorable な水蒸気吸着等温線からの定性的・定量

吸着基礎シリーズ的な情報を得ることができる。
本稿では、各種吸着等温線測定方法を挙げ、特に市販で多く流通している定容量法による吸着量算出方法
を整理し、これにより求めた測定の再現性を整理する。

吸着等温線の測定テクニック−吸着等温線測定と正確な吸着量算出方法−．各種吸着等温線測定方法
マイクロトラック・ベル株式会社

吉

田

将

之

吸着等温線を測定する方法として、大きく分けて以下つの方法、⑴定容量法、⑵重量法、⑶パルス法、⑷流動（流通）法である。
．はじめに⑴の定容量法は吸着等温線測定においてもっともよ

近年、材料合成法の進歩に伴い、多孔性配位高分子

く用いられている方法で、圧力計、排気系、バルブ、（PCP）、金属有機構造体（MOFs）、ポーラスカーボ

既知の基準容積 Vs 部と試料を入れた容積（死容積部ン、ゼオライト、ポーラスシリカ等の各種機能性材料

Vd）を一定温度 T に温調した系内と、試料は吸着温の開発は目覚ましいものがある。これらの材料開発に度（Tads）に一定に制御されたシステムで構成されおいて必要不可欠なキャラクタリゼーションの一つに、ている（図

吸着等温線測定がある。これは、一定温度におけるこ積部に吸着ガスをある圧力 Pi で導入し、バルブ C を参照）。系内を予め真空にして、基準容

れらの材料（吸着剤）とある圧力（濃度）での気体もしくは液体（吸着質）のインターラクション（分子間力等）の大きさを表し、これにより、ある吸着剤がどの程度の吸着質を吸着できるか（吸着量）を判断することができる。
材料開発の観点において、吸着等温線は液体窒素（LN ： ． K）や液体アルゴン（LAr： ． K）温度下での窒素やアルゴンの測定を行う事で各圧力に対する吸着量の軌跡を I 型〜VI 型に分類することができ、それぞれ等温線の形状から材料の定性的な情報を得る事ができる。また、BET 比表面積や細孔分布（マイクロポアからマクロポア）や細孔容積、クラウジウ
ス−クラペイロン式を用いた等量微分吸着熱等の定量的な情報、さらに、これら吸着熱から得られる表面特性の把握、さらには、
水蒸気吸着等温線による親水性・疎水性の把握、アンモニア吸着や CO 吸着等による触媒評価方法の一つである金属分散度等の情報を得ることができる。
プロセス開発の観点において、ガス分離・回収・濃縮等が可能な圧力スイング吸着・温度スイング吸着プ
ロセス設計上の性能予測が主目的 ）である。この時、吸着等温線は吸着量と圧力の平衡関係式をラングミュ
ア型、フロイントリッヒ型、ヘンリー型の様に代数式として表され、物質収支式や物質移動を考慮したシミュレーションにより、性能把握のための分離係数や有効吸着量の指針を得る事、デシカント空調に代表される吸着式ヒートポンプにおいて favorable もしくは

―

図

―

．定容量法の概念図と圧力履歴

開く。このとき、吸着が起こらなければ、ボイルシャ

吸着量を得るためには、いくつかの注意すべき点があ

ルルの法則より、圧力は Pb.s となるが、吸着が起こるり、（⑴死容積（Vd）測定、⑵測定中の死容積の取りため、圧力は Pb.s より下がり平衡まで待つと Pe とな扱い、⑶極低相対圧領域での平衡圧、⑷非理想性の補る。このため吸着量は基準容積部に導入された初期導正、⑸吸着量計算）これらにについて以下に整理する。

入圧より求めた初期物質量と基準容積部と死容積部の合計容積内で平衡となった平衡圧より求めた平衡物質−⑴

量の差より求められる。長所としては試料の温度平衡定容量法において吸着等温線の測定では、試料の質が取りやすく、欠点としては、吸着量を圧力変化と各量（体積）が、測定毎に異なるため、通常、吸着測定

容積から間接的に求めるため、各点での誤差が伝搬し前に He を用いて死容積（Vd）を測定する必要があやすいこと、また、気体の状態方程式より吸着量を算る。これは、吸着プローブ分子が、He 分子がアクセ出するため、非理想性の補正を行う必要がある。

ス不可能な細孔へ拡散しない。また、測定温度におい死容積測定⑵の重量法は、吸着前後の質量変化から吸着量を求て細孔表面に吸着しない。という事が前提である。しめることができる。重量測定部と系内が一体化されてかしながら、これらの前提は必ずしも成立せず、得らいるものと、分離されている磁気浮遊天秤がある。分れた吸着等温線は正しくないものになるということが離されている磁気浮遊天秤は、腐食性のガスや高圧でいくつかの論文で主張されている（Malbrunot et al.

の測定が可能であり、系内の密度を測定することがで; Neimark et al. 1997 ）; Gumma et al. 2003 ）;1991 ））

きるため、非理想性の補正を行う必要はない。吸着量。たとえば、SilvestreSilvestre-Albero et al. 2013 ））を質量でダイレクトに測定できることから、誤差の伝Albero らは、活性炭についての搬は少ないが、温度平衡が取りにくいという欠点があ

吸着等温線の測定において、死容積測定に用いた Heる。

分子は真空排気を行っても活性炭の極めて小さいマイ． K における窒素⑶のパルス法は主に熱伝導度検出器（TCD）を検クロ孔内に残存（ヘリウムがごく小さな細孔にトラッ出器として用い、担体上の金属触媒の露出割合やそのプ）し、結果として低相対圧領域における吸着等温線

表面積を算出する方法として用いられている。濃度既の形状に影響を及ぼすことを報告している。このよう知の標準ガスをパルス状に導入させ TCD より得られなことから、最近改訂された、IUPAC テクニカルレ

るピークと、吸着時のガス消費量から吸着量を求める

ポート（Thommes et al. 2015 ））では、試料の真密度という方法である。主として、触媒評価装置に用いら（pycnometric density）、質量および空の試料管の容れ、測定時間が短い点が利点として挙げられる。

積を吸着等温線の測定とは別に求め、それらの値から⑷の流動法は⑶同様に TCD を検出器として用い、死容積値を算出することを推奨している。しかしながN と He 等をマスフローコントローラー等で混合させ、ら、ピクノメーターで測定する真密度の値は、試料のLN 温度下で混合させたガスを流通、吸着させ、常温

量、セルサイズ、大気（水分量）のような測定環境にに戻した際に脱着して出てくる脱着量から吸着量を求、とりわけマイクロ孔
左右され（Viana et al. 2002 ））める方法である。常温で吸着する試料には不向きな測を有する親水性の試料では、大気中の水分吸着によっ定であるが、いわゆる BET 点法と呼ばれる比表面て多くの誤差を含む可能性がある。水分吸着による影積測定に用いられることが多い。

響を避けるには、前処理後に試料を大気に触れさせる

以上のつの方法は各装置メーカーが、圧力、温度、ことなく密度測定を行う必要があるが、一般に利用可

容積、流量をコントロールしているが、吸着量は単位

能な市販の装置（He ピクノメーター）ではそのよう質量当たりで算出される。このため、ユーザーが試料な操作を行うことは難しい。さらには、低温（測定温を適切な温度で前処理した後の質量をに測定度）における死容積値は実際の測定からではなく、室するという操作は必要不可欠であることを付記してお温での死容積値を用いた計算から得ることになり、こく。

の点も誤差の要因になりうる。このようなことから、正確

筆者らは特に極低圧（P/P ＝1 E-8）からの吸着等温．定容量法における吸着量算出方法

線測定を行う場合、ゼオライトや活性炭のようなマイ

先に記載の通り、定容量法での吸着量を算出する場

クロポーラス材料のみならず、無孔性のサンプルで合、気体の状態方程式を基本としている。より正確にあっても、He 分子を用いた死容積測定をサンプル前――

通常、死容積測定は、⑴式の操作を何度か繰り返し、
その平均値を用いることが通常である。また、非理想性を考慮した吸着量計算には、この液体窒素温度下の死容積測定とともに、常温雰囲気下での死容積測定も併せて行う必要がある。本件については後述で述べる。
−⑵

吸着等温線測定中の死容積変化の取り扱い

水を冷媒とした循環機等を用いた常温近くの等温線測定では、死容積がほぼ変化しないとして、吸着量計算を行う。一方、LN や LAr 等の冷媒としたデュワー
瓶を用いた測定の際には、冷媒が測定中蒸発するため、死容積が測定初期から変化する。さらに、大気圧変動、酸素等の冷媒への溶解や室温変化により冷媒の蒸発量は一定ではなく、測定中随時変化している。そこで、各市販のメーカーは吸着等温線測定中に Vd の値を変図

．市販の定容量法測定装置概念図化させないような工夫（下記①〜④）もしくは吸着測
定中の Vd の変化を補償（下記⑤）することを行って処理後（吸着測定前）に行うのではなく、吸脱着測定いる。

後に行う事を推奨している。

①

真空ジャケット法のような装置構成に②

デュワーエレベーター法

ついて考える。吸脱着測定後、十分 Vs 部と Vd 部を③

等温ジャケット法

排気したのち、基準容積部 Vs に設置された圧力セン④

LN 移動法 ）⑤

ブランク試料管プレ測定法

この死容積算出において、図

サーの値 Pと死容積部 Vd 部に設置された圧力セン

サーの値 P

より死容積を求める。He の吸着量はゼ①〜④についてはいずれも測定中に Vd が若干変化し、ロであるため、He ガスを導入した際の量と平衡時の⑤については前もって測定した Vd の変化値を用いた量のから容積を算出することができる。

方法であるが、常に Vd の変化値が一致するという補左辺に He 導入時に Vs 部に含まれるガスの量と前償は全くない。そこで、筆者らはこれらの問題を克服の点での Vd 部に含まれるガスの残量をとり、右辺にすべく、死容積連続測定法（AFSMTM：Advanced Free

平衡時の Vs、Vd 部に含まれるガスの残量をとると、

Space

下記の式が成り立つ。

変化に対応した、吸着等温線測定法を提案している。

（
）
×
i

本方法は吸着等温線測定中、デュワー瓶内の液体窒素

＋

（
）
×
e

＝

（
− ）
× （ − ）
e
＋

（
）
× （ ）
e

⑴

ここで、

Measurement））を開発し、死容積の連続的なが蒸発することにより液面レベルが徐々に減少し、サンプル管の死容積は刻々と変化していく事をそのまま（）： 点目での導入圧（Pi

センサー，Pa）

利用することとした。つまり、圧力計を備えたポート）： 点目での平衡圧（PP （e

センサー，Pa）に死容積リファレンス管（空の試料管：測定に使用す（− ）：（ − ）
点目での平衡圧（P センサー，e
Pa）る試料管と同径）を測定用の試料管と並べて液体窒素に浸し（図）、吸着測定前に、サンプル管とリファ）： 点目での平衡圧（PP （e

センサー，Pa）

レンス管の死容積を測定した後、刻々と変化するリ（ − ）：（ − ）
点目での（算出値，cm ）ファレンス管の圧力値から Vd の変化率を算出し、サ（ ）： 点目での（算出値，cm ）ンプル管内の死容積を算出するという方法である。具

：基準容積（装置固有の規定値，cm ）⑴式を体的には、いま、液体窒素の液面が図（ ）について解くと、
（

（ ）
＝

（
）
­
i

（n）
）
e

+ （
− ）× （ − ）e（）
e状態にあるとし、サンプル管の死容積を
⑵

―

のレベル

の

⑴、死

（smp）

容積リファレンス管の死容積およびそのときの圧力をそれぞれ―⑴、 （ref）⑴とする。次に、液体窒素が（ref）ファレンス管の圧力変化と Vd の変化量を表した。液体窒素の液面のレベル低下により、リファレンス管内の圧力が上昇するため、これを上式より換算すると結果的に Vd の減少が起こっている事がわかる。別途、本条件においてレベルコントロールを用いた制御を行ったとし、液体窒素の液面レベルが±ると仮定すると約 ．

mm 変化すcc（STP）／g の吸着量変化に相当し、この変化を表面積に換算すると ． m ／gのエラーをもつことになる ）。通常、吸着等温線測定のエラーは本項だけではないため、この値より大きなエラーになることが十分予測できる。これらのことか
ら、通常、低比表面積サンプルの吸着測定の際には飽
和蒸気圧の低いクリプトンガスを用いるか、巨大な試料管に多量の試料を充填することにより測定を行って図 ．死容積連続測定（AFSMTM）概念図

いるが、死容積連続測定法を用いることにより窒素をレベルまで低下したときの死容積リファレンス管の圧力を （ref）⑵とすると、レベルでの死容積リファ⑵および Δ

レンス管の死容積

は、式⑶、⑷

（ref）

（ref）

⑵＝

Δ

=

（ref）

りでなく、液体窒素等の冷媒の液面レベルコントロー
ルが不要となったため、装置の構造を簡略化することが可能となった。

の様に表すことができる。

（ref）

用いても、十分に低比表面積の評価が可能となるばか⑴× （ref）⑴／ （ref）⑵

⑶

−⑶

⑵−

⑷

最新の吸着等温線測定装置は、材料のマイクロ、メ

（ref）
（ref）

⑴

（ref）

極低相対圧領域での平衡圧

ソ、マクロポアの解析を行う事を目的に、より低相対試料管と死容積リファレンス管の死容積変化は径が等
しい（Δ

=Δ

（smp）

ため、レベル、弊社データより± ．％ 以内）（ref）での試料管の死容積

⑵は、式⑸

（smp）

圧から高相対圧まで測定を可能としている。より低相対圧（極低相対圧）からの測定において十分注意する
点のつに吸着ガスの圧力を測定している装置内部とLN 等の冷媒に浸されているサンプル部分が内径数の様に表すことができる。

mm と細い配管でつながっているとき、両者圧力には⑸違いがあることを知っておく必要がある。これをサー

このようにして、各測定点での死容積を実測補正す

マルトランスピレーション（熱遷移）効果といい、式

⑵＝

（smp）

⑴＋Δ

（smp）

=

（smp）

⑴＋Δ

（smp）

（ref）

ることにより、信頼性の高いデータを得ることが可能
となる。図

図

⑹で表される。

に液体窒素を冷媒として用いた際のリ．リファレンス管内圧力変動および Vd 変化

図

―

―

．サーマルトランスピレーション補正（N ・． K）

補正を行なうとして説明する。（図'(!)%"")"#')"
''
&(
%
$
&'
!)%"")"#')"$
×
．

R

X＝

基準容積部への補正は、空気恒温槽温度（

⑹

）に

R

おけるビリアル係数を考慮して下式が成り立つ。

×

＝

×

corrected

⑻
R

−

＝ ． ×

×

×

R

ここで、

+$#+ !+
%
-

参照）

%
,

＝ ．×

×exp（ ． × × ）×V corrected：測定ガスの非理想性を考慮した基準容積（cm ）

−

：

R

−

＝ ．×exp（ ． × × ）×R

における圧縮因子（ガス種・温度・圧力に依存）

一方、死容積部分の非理想性を補正するには吸着温度

$
$$
# # &
#$! ! #$ !$"#$''＝ R＋ L（）と空気恒温槽温度（

L温度となる容積（（）が異なるとき、吸着R）と空気恒温槽温度となる容積L）に分けることが必要となる。

≠

R

L

R

のとき、

試料管にサンプルが入った状態で、吸着温度における

ここに各パラメータを以下にあらわされる。
R：圧力計（空気恒温槽中）の圧力（Pa）

死容積（：試料部（吸着温度中）の圧力（Pa）

L）は下式で求められる。

=：空気恒温槽温度（K）

+

×

R

L

R

⑼

L

R
L

：吸着温度（K）

試料管にサンプルが入った状態で、室温における死容：サンプル管内径（mm）

積（）を測定すると、下式の通りになる。

RT

＝

R

吸着温度（

L

：分子直径（nm）
t

RT：サンプル管内径（mm）
＋ $ ＝

＋

⑽

L

）下にある部分の体積（

ttcと す る と、試＝−R料部の圧力 PL は以下の式⑺で表され、平衡取得時の

×

L

R

⑾

L

と変換し、⑽式に代入して圧力として用いられる。

Lについてまとめると、⑿式が得られる。

&' $&(# &//*"$
'(
&//*"
% ''

⑺

'
(+()!(+&(% $%#! ' "''!'(

上記の式を用いて、N の． K において、サンプル'(+!(+()"$!
#! ' "'(!''

管内径をmm、ガラス棒外径をmm とした際のサーマルトランスピレーションの影響を表したものを

⑿式より

図

きる。

に示す。平衡圧が）は上述のL式から連立方程式によって求められる。⑼式より、：ガラス棒外径（mm）

r⑹式に お い て、＋E−

Pa から ． Pa までは

L

を、⑾式と

L

より

⑿
R

を求めることがで恒温槽内の圧力計の読み値に対して、実際のサンプル部の圧力は約半分程度の値になることが分かる。さらVR には空気恒温槽温度での圧縮因子（ZR）を、吸着に、平衡圧

温度での圧縮因子（ZL）を反映させることによって、Pa までは徐々にその値は変化し、Pa 以上で恒温槽内の圧力値と、サンプル部の圧力は非理想性を考慮した死容積（

ほぼ一致することが分かる。このように、極低圧部かされる。

ら低圧部での液体窒素温度下での圧力値の取り扱いに'$(+*-..,*/,+ $!(+!('# ("#
*(
''
' $
"('# ( #'' *'十分気を付けて吸着量を算出する必要がある。
−⑷

非理想性の補正

吸着量を求めるにあたって、実在気体を測定に使用することから、気体の非理想性を考慮しなければなら⒀⑻式および⒀式を用いて、 s 部、Vd 部に対して非理想性の補正を行なう。

ない。非理想性は圧縮因子 Z を用いて、物質量を計算する必要があるが、ここでは各部の容積に着目して―）は下式で表現corrected―

−⑸吸着量には導入したガスの量から平衡時のガスの量を吸着量計算差し引いた量が相当するため、各点における吸着量変

これまで整理した、死容積、死容積変化量、サーマ
ルトランスピレーション効果ならびに非理想性の補正化（Δまず、試料管へのガス導入前後のs 部のガスの量からボイル・シャルルの法則より⒁式を得る。
＝

(n)

×

）は下記の式で求められる。

：サンプル重量（g）

S

ここで最終的な吸着量（
in

en

R̲in

R̲en

＝

−

(n)̲ads

：

a

）は Δ

の積算であるから下記の式で算出できる。
a

＝Σ Δ

⒆

a

en

：ガス導入後の Vs 部の圧力（Pa）．吸着等温線の再現性：Vs 部導入時の恒温槽温度（K）−⑴

吸着等温線再現性と表面積再現性

死容積連続測定法（AFSMTM）を備えた自動吸着等

R̲en：導入後の恒温槽温度（K）⒁式において、非理想性の補正を考慮⑻すると、⒂温線測定装置を用いて、全表面積に関する測定精度を検証した。イギリス LGC 製のグラファイト化カーボ

式が得られる。
＝(n)̲ads＝(n)̲ads(n)a

部に導入したガス圧力（Pa）

in

R̲in

⒅

ここで、
⒁

(n)̲ads

a

%
(
&$
'
$
!$"!%!!&"#! ! #
Δ a$!
"
$
#
$
&
%
'
#"

を用いて、吸着量を算出することができる。

×

corrected

××

ンブラック（LGC＝Vulcan G）と CRM 製の無孔性シリカを用いた。これらのサンプルは BET 多点⒂

法を用いて算出した比表面積の基準試料であり、それ点前の点（ −
（adsorptive,＝点目）で 吸 着 し て い な い ガ ス

部）の量を
×

L
（ − ）

ぞれ

L
（ ）

℃、

h の真空排K）による本の吸着等温線測定を行ったが、非常に再現性の高いデータ

現在の点（ 点目）で吸着していないガス（adsorptive,＝

を

気を前処理条件として、窒素（

⒃

R
（ − ）

部）の量を

m ／g、 ． ± ． m ／g の 基 準 値 を もつ。 約 ． g の LGCとすると

d corrected
（ − ）

±

） ）

が得られ

とすると

本の吸着等温線のように見えた（図）。

通常、ガス吸着装置による測定精度には比表面積値のd corrected（ ）最小分解能を示しているが、本来この値のみでは不十⒄分であると思われる。そこで、上記 LGC

R（ ）図 ．LGC

吸着等温線（N ・

―

―

K）

ならび

に CRM

の試料重量の変化による全表面積の再現

温線測定を表面特性の異なる

種類のカーボンブラッ

性測定をおこなった。全表面積は相対圧 ． までの等ク（GCB と CB）を極低相対圧（P/P ＝

温線から比表面積評価した値に重量値をかける事によから測定し、αs データならびに等量微分吸着熱の取り算出した。測定精度のみの評価を目的とするため、得により表面特性評価を行った。カーボンブラックは同一の試料管を用いるとともに、秤量誤差を無くすた℃ の前処理を行い、測定した窒素吸着等温線（ ．

め、回の秤量により数回の測定を行うこととした。

また、LGCならびに CRMの前処理は測定の都度行うこととし、前処理条件は LGCて上記のとおりとし、CRMK）から αs curves（図 ）を求めた（αs= VP/P ／V ．）。
GCB（Ⅰ）（SBET＝． m ／g）と GCB（Ⅱ）（ SBET ＝．

m ／g）はグラファイト化カーボンブラックで、前者℃では上記 Vulcan G であり、後者は東海カーボン製のについてはならびに CRMのBET 評 価 範 囲 は 相 対 圧 で そ れ ぞ れ、P/P ＝ ． 〜
．

〜）

におい

h の真空排気を行った。なお、比表面積評価は BET
多点法により行い、LGCE−

な ら び に P/P ＝ ． 〜 ． で あ る。な お、最カーボンブラック＃（平均粒子径：ある。表面積は異なっているが
P＝

E−

〜

E−

nm）で

本の αs curves は P/付近において、いわゆる表面

特性が均一（homogeneous surface）の際に表れる吸終的に以下の式⒇により測定再現性を求めた。

着等温線のステップが見られ、全領域非常によく重測定再現性（％）＝±標準偏差／全表面積の平均値 xなっていることから二つの試料の表面特性がほぼ同等⒇

全表面積に対する再現性を図
従来法を用いた窒素（はに示す。一般的に、K）における低比表面積評価）

m ／g 以下では難しいとされてきたが 、CRMと判定した。一方、CB（SBET＝ ． m ／g）は旭カー
ボ ン 製 の カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク＃ （平 均 粒 子 径：nm）で、P/P ＝

E−

付近から窒素が徐々に被覆されていくものの、その αs curve にステップが見らが安定的に測定できたことから、本方法によるれず、表面特性はグラファイト化カーボンブラックよm ／g 程度の低比表面積測定は十分可能である事を実りも不均一（heterogeneous surface）であることが吸験的に証明することができた。また、全表面積の測定

着等温線から定性的に判断することが容易になった。

再現 性 は ． m で 約

これらの各データは％、 ． m で 約％ と な り、

従来法である LN レベルコントロール法による死容積補正を行った場合、全表面積m で再現性が約％ であったことから、死容積連続測定を行うことにより約倍近く再現性の向上をもたらすことが可

＝

E−

〜

回繰り返し取得され、P/P〜約 ． ま で の 再 現 性 は±（GCB（Ⅱ）再現性：表

〜

％ 以内

・CB 再現性：表）と高い結果を得ることができ、高感度吸着装置を用いてこれまで不可能であった P/P ＝E−（αs＜ ．）か）

能となった。

図−⑵．全表面積に対する測定再現性（N ・K）

極低圧吸着等温線測定の再現性

より低被覆率での吸着挙動やマイクロ孔の吸着評価に対する十分な情報を得るために、自動吸着等温線測定装置を用いて極低相対圧かつ低被覆率からの吸着等

―

図

―

．N （

K）の αs curve（GCB Ⅰ・Ⅱ・CB）

表 ．αsエラー（△αs）（GCB Ⅱ； 測定分）

P/P
−

−

−

−

Llewellyn, F. R. Reinoso,

± ．％
± ．％

）M. Thommes, K. Kaneko, A. V. Neimark, J. P.
Olivier, F. R. Reinoso, J. Rouquerol, K. S. W. Sing,

表 ．αsエラー（△αs）（CB； 測定分）

らの αs(IUPAC Technical Report).

−

± ．％

−

−

−

± ．％

−

−

−

± ．％

−

− ． ± ．％

）M. Viana, P. Jouannin, C. Pontier, D. Chulia,
57, 583-593 (2002).
）K. Nakai, J. Sonoda, H. Iegami, H. Naono,
11, 227 (2005).
）吉田 将之、仲井 和之,

curve 取得を可能とした。GCB（Ⅱ）におけ）Certificated Reference Material sheet of LGC

相対圧 ． 以上のデータに関しては粒子間空隙への毛2102 from LGC.

管凝縮と見られるヒステリシスが確認でき、BJH 法
CB：）Certificated Reference Material sheet of CRM 170

nm、

from BCR.

nm であったため αs curve から除外した。別

途、相対圧

E−

から

E−

）F.

Rouquerol,

J.

K.S.W.

Sing,(1999).

Henry 則に従っていること を 合 わ せ て 確 認 し て い）K. Nakai, M. Yoshida, J. Sonoda, Y. Nakada, M.

）

る。

Hakuman, H. Naono,(2010).

．おわりに
プロセス検討、材料特性の把握ならびに信ぴょう性の高い比表面積や細孔分布を得るためには、吸着等温
線測定は必要不可欠である。その等温線測定において、吸着量を正確に得るためには、死容積測定、死容積変化の取り扱い、サーマルトランスピレーション補正、
ならびに非理想性の補正をしっかりと考慮する必要があることを述べた。これらの事項を考慮することで、極低圧からの吸着等温線ならびに高相対圧部の吸着等
温線の再現性が非常に高いことを実測値より表した。
本稿が正確な吸着等温線測定ならびに吸着量を把握する一助になると幸いである。
［参考文献］）M. Yoshida, J.A. Ritter, A. Kodama, M. Goto, T.
. 45, 6243 (2006).

）P. Malbrunot, D. Vidal, J. Vermesse, R. Chahine, T.
K. Bose,Rouquerol,

オーダーにおいて両者カーボンブラックの吸着量が直線的に 増 加 し、Hirose,, 21, No.4,

5 (2007).

る相対圧 ． 以上のデータ、ならびに CB におけるによる細孔径ピークはそれぞれ GCB（Ⅱ）：. 87,

1051-1069 (2015).

△Alpha-s−

117,

16885-16889 (2013).

− ． ± ．％

P/P

9, 17-28 (2003).

）J. Silvestre-Albero, A.M. Silvestre-Albero, P. L

△Alpha-s−−）S. Gumma, O. Talu,

13, 539-544 (1997).

）A. V. Neimark, P. I. Ravikovitch,

13,

5148-5160 (1997).

――., 351, 507

たは脱プロトン化により正または負に帯電します。ま

吸着基礎シリーズ

た、負に帯電した層状の結晶相と層間カチオンからなる粘土鉱物などは、液相中においてカチオンが電離することにより負に帯電します。このような帯電した固吸着等温線の測定テクニック

体表面と帯電した分子との間には静電相互作用が働き、−液相吸着−

その強さは固体表面の帯電サイトと帯電分子（イオン）間の距離に反比例します。一方、帯電していない

産業技術総合研究所、佐賀大学

中性の原子または分子同士の間にも働く相互作用が尾形 剛志、森貞真太郎

van der Waals 相互作用です。van der Waals 相互作
用は、双極子−双極子相互作用（Keesom 相互作用）
、

．はじめに

双極子−誘起双極子相互作用（Debye 相互作用）、誘液相吸着は、水溶液中の有害成分除去や有価物回収起双極子−誘起双極子相互作用（London 相互作用）などに古くから利用されており、現在も活発に研究がからなり、その強さは距離の六乗に反比例します。距

行なわれています。しかしながら、液相吸着を取り扱っ離に対する依存性から分かるように、van der Waals

た成書は気相吸着と比較し、非常に少ないのが現状で相互作用に比べて静電相互作用は非常に遠距離から作す。その理由は、ひとえに液相吸着の複雑さにあると用することが特徴です。その他にも、酸素や窒素、ハ

考えられます。気相中では、吸着質（気体分子）間のロゲンといった電気陰性度の大きい原子同士が水素原

距離がとても長いため、基本的に吸着質と吸着剤の二子を介して形成する水素結合、水中において疎水基間成分間の相互作用のみを考慮すればよいのですが、液に働く疎水性相互作用、芳香環同士に働く π­π 相互相吸着では、吸着質（溶質）と吸着剤のごく近傍に溶作用などが重要な相互作用となることがあります。こ媒が存在するため、吸着質−吸着剤間の相互作用に加れら相互作用の詳細については物理化学の成書などをえ、吸着質−溶媒間と溶媒−吸着剤間の相互作用もあ参照してください。

わせて考える必要があります（図）。つまり、気相

上述のように、液相における吸着現象は吸着質−吸吸着では吸着質と吸着剤表面間に働く引力によって吸着剤−溶媒間にそれぞれ働く相互作用の結果であるた着が起こるのに対し、液相吸着では、①吸着質から溶め、吸着等温式における吸着定数の物理的意味を議論

媒を引き剥がし、②吸着剤表面からも溶媒を引き剥がすることは非常に困難なことです。しかしながら、吸し、③吸着質が吸着剤表面に吸着する、という複数の着等温線は吸着特性の把握や他の吸着剤との性能比較

ステップが必要となります。そのため、吸着質−吸着など、吸着剤の評価において重要な役割を果たします。

剤間に引力が働いていても、溶媒−吸着剤間や吸着質

本稿では、液相（主に水系）からの吸着等温線を測定−溶媒間の引力の方が強ければ、吸着質は吸着剤にするための試験方法および注意点などについて解説しよって吸着されません。さらに、液相中には吸着質以ます。

外の共存種（種々のイオンや他の溶質）が存在するため、実際に考慮すべき相互作用はさらに多くなります。

．液相吸着における吸着量測定方法

液相吸着のメカニズムを理解するためには、その系

気相の吸着等温線を測定する方法・装置については内で働いている相互作用を考える必要があります。吸

これまでに多く提案されてきましたが、液相吸着の場

着剤表面に酸や塩基の官能基があると、プロトン化ま合は接触ろ過法が一般的です ）。
密栓できる容器に任意の量
着質初期濃度、体積の吸着剤を入れ、吸の溶液を加えます。ここで、吸着量は一般的に吸着剤の乾燥重量当たりの値で評価するため、乾燥させても吸着特性が変化しない吸着剤であれば、十分に乾燥させてから使用します。乾燥できない吸着剤の場合は、あらかじめ含水率等のデータを取得しておき、湿潤重量基準の吸着量を求め、乾燥図

重量基準の吸着量に換算します。また、溶液の pH や

気相吸着と液相吸着のイメージ――

塩濃度、温度等により吸着剤の状態が変化するときにないため、吸着質の濃度が高くなり、吸着質と溶媒とは、吸着試験前にあらかじめ吸着質を含まない同じ液の区別ができなくなるような場合には使用できないこ性の溶液を用いて前処理を行なっておく必要がありまとに留意する必要があります ）。
平衡濃度す。密栓できる容器については、用いる溶液と反応性

eを横軸に、式⑴より得られた平衡吸着がない素材のものを選定し、溶液量の倍くらいの容量量を縦軸にプロットすると、吸着等温線が得られのものを使用します。これは、溶液量に対して容器容ます。当然のことですが、一つの条件の吸着試験から量があまり大きくないと振とう効率が低下するためで

は一組の

す。

温線を得るためには

eとしか得られません。従って、吸着等
eとの組み合わせが複数必要

吸着剤および吸着質を含む溶液を加えた容器を密栓となります。具体的には、添加する吸着剤量を変える、し、恒温槽中で振とうもしくは撹拌します。ここで、溶液量を変える、あるいは吸着質の初期濃度を変える

振とう速度、撹拌速度は十分に大きく（吸着速度に振ことで複数の組み合わせを測定します。吸着過程が可

とう速度依存性がでない程度）する必要があります。

逆であれば、どの方法を用いても同じ結果となるため、

また、吸着平衡に達する時間は吸着剤、吸着質の種類

各試験系に合わせて適切な方法を選択します。ただし、によって異なるため、予備試験において吸着量の経時吸着前後で pH 等の液性が大きく変化する場合は試験変化を測定することで、吸着平衡までにかかる時間を

条件設定に注意が必要となります。

あらかじめ決定しておく必要があります。
任意の時間経過後に溶液を採取し、ろ過や遠心分離．液相吸着における吸着等温式などの方法によって、吸着剤を素早く分離し、吸着質

吸着質の平衡濃度eと平衡吸着量との関係につを測定します。吸着質の濃度測定には対象といて吸着機構モデルを仮定し、適当な関数で近似的にする系に応じて様々な装置・手法が用いられます。紫

表現します。この関数より吸着機構に関する情報が得

外可視分光光度計（UV-Vis）による吸光度測定は簡られ、試験を行なっていない条件における吸着量を内便かつ精度も高いため、はじめに検討すべき測定方法

挿・外挿法により推定できます。

濃度eとなります。多くの芳香族化合物は吸光度測定による吸着量が吸着質の濃度に比例して増加するという吸分析が可能であり、無機イオンのように吸光を示さな

着特性を表す最も単純な吸着等温式は次の Henry 式

い場合でも発色操作を行なえば分析可能となることがです。

あります。その他の測定方法としては、吸着質が有機＝物の場合は全有機炭素計（TOC）、ガスクロマトグラ

⑵

e

フ（GC）
、高速液体クロマトグラフ（HPLC）、フー

ここで、 は吸着定数です。この式に適用できるのは、

リエ変換型赤外分光光度計（FT-IR）などが、無機物

吸着質の濃度あるは吸着剤の表面被覆率が極めて低いの場合は原子吸光光度計（AAS）、誘導結合プラズマ場合に限られます。また、希薄溶液からの吸着であっ発光分析装置（ICP-AES）などが一般的に用いられまても吸着質の吸着性が高い場合にはこの式に当てはます。濃度測定は液相吸着試験において最も重要ですが、りません。
液相吸着においては、式⑶に示す Langmuir 式がよ

検量線を求めるための標準溶液の溶液条件（pH や共存イオン）が吸着試験の条件と異なるといった、少しく用いられます。

慎重さを欠いた測定が時折見受けられます。吸着質のL＝

種類・濃度だけでなく、pH やイオン強度、共存する

m

＋

e
L

⑶
e

は吸着定数、

は飽和吸着量です。式⑶

溶質といった濃度測定に大きな影響を及ぼす因子にもここで注意を払うことが大変重要となります。

は式⑷または式⑸のように変形することができ、平衡eが求まれば、吸着剤の単位重量当たりの平衡吸着量は吸着平衡における吸着質濃度（平衡濃度）

（ − ）

e

と平衡吸着量／ 、もしくはemの測定値を用いて、とe／

り、その切片と傾きから

次式から算出されます。
＝

濃度

L

⑴

e

と

をプロットすることによLとmを決定することができます。
＝

式⑴で得られる吸着量には溶媒の吸着が考慮されてい

―

／

＋
m

―

・
L

m

⑷
e

＋

＝
L

m

飽和吸着量

m

・

⑸

e

m

は吸着剤の吸着容量を他の吸着剤と比較するときなどに用いられます。吸着定数

Lについては、この値が大きいほど低濃度域における吸着剤の吸着能が高くなるため、微量成分の吸着除去等の用途における吸着剤選定に重要な指針を与えます。しかしながら、Langmuir の吸着等温式は気相吸着における単分子層吸着の理論式であるため、液相吸着において
図式⑶の各定数の物理的意味を論ずることは避けたほう

吸着試験結果（吸着等温線）

がいいでしょう。
Langmuir 式とともに、液相吸着でよく用いられる
吸着等温式に式⑹で表される Freundlich 式がありま
す。
＝

F

／
e

⑹

ここで、

F

と

は吸着定数です。式⑹は式⑺に変形することができ、平衡濃度値を用いて、log
切片と傾きから
log ＝log

と log
F

と

＋

F

e

e

と平衡吸着量の測定をプロットすれば、その図が求まります。

／ e と ／ の関係および最小二乗法による直線近似結果：⒜全プロット点使用；⒝プロット点 点
除外；⒞プロット点 点除外

⑺

log e

Freundlich 式は経験式であるため、各定数に物理的意味はありません。

測定した吸着平衡後のテルビウムイオンの濃度を横軸に、式⑴より算出した吸着量を縦軸にプロットした
結果、すなわち吸着等温線を図に示します。低濃度．液相吸着における吸着等温線の測定例

領域において平衡吸着量が急激に増大していることか

最後に、液相吸着における吸着等温線の測定例とし

ら、この吸着剤がテルビウムに対して高い吸着能を有て、希土類元素であるテルビウム（Tb）イオンの吸していることが分かります。得られた平衡濃度と平衡

着試験例を紹介します。なお、この例に使用する吸着吸着量を用いて／ e を横軸に、 ／を縦軸にプロッ剤は、希土類元素イオンに高い選択性を示す配位子でトした結果を図に示します。図のプロット点の分

あるジグリコールアミド酸をシリカゲル粒子に化学的布をみると分かるように、低濃度領域（右側）が極端，）に固定化したものです 。

に拡大されてしまいます。図には得られたプロット

吸着溶液は塩化テルビウム六水和物を初期濃度 ．

点を最小二乗法で直線近似した結果もあわせて示しま

mM になるように水に溶解し、塩酸を用いて初す。ただし、得られたすべてのプロット点から直線近期 pH を ． に調整することで作製しました。ガラス似した結果が⒜、最も低濃度のプロット点だけを除い製 バ イ ア ル 瓶（容 積： ． mL）に 吸 着 剤 を ． gて近似した結果が⒝、

入れ、溶液をそれぞれ

ロット点を除いた結果が⒞です。⒜の直線より、低濃−し、mL 加えました。容器を密栓

K の恒温槽中において

rpm で

番目と

番目に低濃度のプ

時間振度領域の一点に傾きが大きく影響を受けていることがとうしました。その後、溶液を分取し、 ． μm のメ分かります。これらの三本の直線の傾きと切片をそれ

ンブレンフィルターを用いて吸着剤を除去しました。

ぞれ式⑷に適用することでろ液を検量線濃度の範囲内に入る程度まで希釈し、得られた値を用いてそれぞれ吸着等温線を作画したと

ICP-AES を用いて溶液中のテルビウムイオン濃度のころ、低濃度領域のデータを除外した⒞が測定した吸測定を行ないました。同様に初期濃度も測定し、式⑴着等温線に最も近い結果となりました（図より吸着量を算出しました。

ように、

―

―

／ eと

／

L

および

m

を算出し、

）
。この

をプロットする（式⑷を用い

図

吸着試験結果と Langmuir 式によるフィッティング
結果（ ／ e と ／ の関係）：⒜全プロット点使
用；⒝プロット点 点除外；⒞プロット点 点除外

図

e と
結果

／

の関係および最小二乗法による直線近似

図

吸着試験結果と Langmuir 式によるフィッティング
結果（ e と e／ の関係）

図log e と log の関係および最小二乗法による直線近似結果［全プロット点使用（実線）、プロット点点除外（破線）］eる）方法では、低濃度域の吸着試験結果が非常に重要となります。特に、今回例として用いた吸着剤は希土
類元素イオンに対する吸着能が高いため、吸着等温線の低濃度域における平衡濃度が濃度測定に用いた ICP-AES の検出下限に近くなってしまい、誤差が大きくなったと考えられます。このような場合は、次に説明
する

e

と

e

／

をプロットする（式⑸を用いる）方法によって適切に定数が求められることがあります。
先ほどと同様に、測定結果を用いてを横軸に、を縦軸にプロットした結果を図に示します。

このように、プロット点の分布は、図に比べると均e／e等になっていることが分かります。得られたプロット
点を最小二乗法で直線近似した結果も図に示します。

この直線の傾きおよび切片を式⑸に適用することで
L

および

m

を算出し、得られた定数を用いて吸着等温線を作画しました（図
本系では

e

と

e

／

）
。図

と比較すると、の関係を用いた方が定数の決定に適していたことが明らかに分かります。このように、得られた定数が適切な値であるかを必ず確認する必要があります。
続いて、Freundlich 式を用いたフィッティング例
を示します。図で得られた平衡濃度と平衡吸着量を用いて log e を横軸に、log結果を図を縦軸にプロットしたに示します。この場合も、図用することでFおよびを算出し、得られた値を用の時ほどでいて吸着等温線を作画したところ、低濃度領域のプはありませんが、低濃度領域（左側）が拡大されてしロット点を除外して得られた定数の方が吸着試験におまいます。得られたプロット点を最小二乗法で直線近いて得られた吸着等温線をよく再現できることが分か似した結果を図ります（図にあわせて示します。ただし、得ら）。このように、Freundlich 式を用いた

れたすべてのプロット点から直線近似した結果を実線

フィッティングについても低濃度域の吸着試験結果がで、最も低濃度の点だけを除いて近似した結果を破線

非常に重要となります。

で示しています。これより、図の時と同様に、低濃度領域の一点に大きく影響を受けていることが分かり．おわりにます。これらの直線の傾きと切片をそれぞれ式⑺に適

本稿では、液相吸着における吸着等温線の測定方法――

と主な吸着等温式について解説し、吸着等温線の測定
例と吸着等温式の適用例について述べました。液相吸着における吸着試験方法は、試験溶液に吸着剤を添加し、ある時間経過後に吸着質の濃度を測定する、といった極めて単純な操作です。しかしながら、得られる結果は吸着剤の特性を評価する上で不可欠なデータとなります。測定における最も注意すべき点は吸着質の濃度測定であり、実例を挙げて説明したように、特に低濃度域のデータは非常に重要となるため、測定においては細心の注意が必要となります。それぞれの系に最適な濃度測定方法を検討し、採用することが、適切な吸着試験結果を得るための鍵となります。
［参考文献］）田門肇、高純度化技術

第巻分離技術、長浜邦雄 監 修、フ ジ・テ ク ノ シ ス テ ム、P
‐

（

‐

、p

）
．

）近藤精一、石川達雄、安部郁夫、吸着の科学、丸善（）．

）T. Ogata, H. Narita, and M. Tanaka,
43, 1414 (2014).
） T.

Ogata,H.

Narita,andM.

Tanaka,152, 178 (2015).

――

関連学会のお知らせ
第「第回ゼオライト研究発表会

回ゼオライト研究発表会」は、東京都江戸川区の「タワーホール船堀」で開催いたします。例年、ゼオラ

イト、メソ多孔体、およびそれら類縁化合物に関連した最新の研究成果が発表され、活発な討論の場になっております。今年も多数の研究者・技術者のご参加をお待ちしております。なお、最新の情報は日本ゼオライト学会のWEB ページ（http://www.jaz-online.org/）をご参照ください。
主催：日本ゼオライト学会

協

賛：化学工学会、触媒学会、石油学会、日本イオン交換学会、日本エネルギー学会、日本化学会、日本吸着学会、日本セラミックス協会、日本地質学会、日本粘土学会、日本膜学会、有機合成化学協会（予定）

会

期：

年

月

日㈬〜

会

場：タワーホール船堀（〒

月‐日㈭東京都江戸川区船堀 ‐ ‐ 、TEL： ‐‐、http://www.towerhall.

jp/）※会場内の発表場所は予め学会 WEB ページ（http://www.jaz-online.org/）でご確認ください。
特別講演：池田昭先生（株式会社東芝）「福島第一原子力発電所汚染水処理の概要と吸着材の活用（仮題）」
発表での使用機器：液晶プロジェクターのみとします。パソコンは各自でご用意下さい。発表者は講演開始前や休憩時間に必ず試写を行って下さい。データ損傷等により発表不可能となった場合にも、主催者側では一切責任を負いかねますのでご了承下さい。
予稿原稿締切：月日㈮（月中旬に執筆要領をお送りします。
）

予稿送付先：zeolite2@cc.tuat.ac.jp
参加登録費：会員（主催ならびに協賛の学協会の個人会員、およびゼオライト学会団体会員の法人に所属する人を含む） ，円、シニア会員・学生 ，

円、非会員

，

円（予稿集代を含む。当日申し受けます。
）

なお、今年の熊本地震でご自身またはご家族が被災された学生に対し、第回ゼオライト研究発表会への参加登録料を免除します。申請方法は HP をご覧ください。
若手優秀講演賞：本年より設けられる若手優秀講演賞（学生部門及び一般部門）の受賞者については、〜頃に学会
WEB ページ上で発表します。
懇親会：

月日㈬講演終了後、同館内にて。参加費 ，円（シニア会員・学生 ，円）の予定

問合先：前田和之（東京農工大学大学院工学研究院）
Tel/FAX：‐ ‐、E-mail：k-maeda@cc.tuat.ac.jp

分離イノベーション：吸着分離材のメゾスケールデザイン〜ファインケミカル、バイオ・医薬品を対象に〜
主催協賛（予定）：化学工学会 関西支部／分離プロセス部会／バイオ部会／材料・界面部会、日本吸着学会
拝啓

分離技術会
皆様におかれましては、益々ご清栄のこととお慶び申し上げます。さて、第回関西地区分離技術講演会の企画として、「分離イノベーション：吸着分離材のメゾスケールデザイン」を取り上げ、講演会を開催いた
します。この企画は第回関西地区分離技術講演会からのシリーズ企画です（詳細は、分離技術会関西地区 HP――

をご覧ください）。第一線でご活躍されている先生方に、ホットな話題について講演して戴きます。皆様、奮って多数ご参加下さいますようご案内申し上げます。
日

時：

年

月

場

所：大阪市立大学文化交流センター敬具

日㈮ ： − ： （受付： ： 〜、参加費前納に御協力下さい）（大阪市北区梅田 ‐ ‐ ‐ホール（大阪駅前第、TEL ‐‐ビル階）：JR 大阪駅下車、徒歩分）

http://www.osaka-cu.ac.jp/faculties/bunko/index.html⑴ 「高効率分離を目指した吸着材デザインと多孔構造制御」（ ： − ： ）京都大学 工学研究科

田門

肇 氏

⑵ 「ナノ〜マクロの階層的多孔構造を精密制御したセラミックス粒子の応用開発（相分離による多孔構造制御とパーフュージョン分離）」（ ： − ： ）㈱エスエヌジー【昼食】（

白鴻志 氏／京都大学 理学研究科

中西

和樹 氏

分）

⑶ 「バイオ医薬品の分離技術、課題と期待」（ ： − ： ）協和発酵 KIRIN ㈱

内田

和久 氏

⑷ 「ソフトマター界面の秩序構造を活用するキラル医薬品／RNA の分離」（ ： − ： ）大阪大学 基礎工学研究科
【休

憩】（

菅

恵嗣 氏／馬越

大 氏分）⑸ 「吸着／非吸着の制御のための表面設計（計算化学を活用した分子設計と素材開発）」（ ： − ： ）東レ㈱山田

誠之 氏、川上智教 氏⑹ 「マイクロファイバーと機能性ペプチドを用いた細胞分離回収デバイス」（ ： − ： ）東京大学 工学研究科

高井

まどか 氏

【懇 親 会】※アサヒスーパードライ（予定）定員：

名（席が埋まり次第、締切らせて頂きますので、お早めにお申し込みください。
）

参加費：一般，円／学生 ，

円、懇親会費：一般 ，円／学生 ，

円

上記合計額を予め下記口座までお振込み下さい。
※参加費・懇親会費は必ず前納でお願いします。
申込方法：① Web 参加登録（推奨）http://www.sspej-kansai.jp/7/97.html※分離技術会関西地区ホームページからアクセスして下さい（締切：
②「第

月

日㈮）

回関西地区分離技術講演会」と題して、⑴氏名、⑵勤務先・所属、⑶連絡先（TEL、E-mail）、⑷懇親会参加有無、⑸振込み金額・予定日時を明記の上、
申込先：〒

‐

奈良県大和郡山市矢田町

月番地

日㈮までに E-mail で下記宛お申込み下さい．
奈良工業高等専門学校（分離技術会関西地区事務局）中村TEL&FAX：
振込み先：三井住友銀行

中もず支店

‐ ‐

物質化学工学科

秀美 宛、E-mail：sspej-kansai@cheng.es.osaka-u.ac.jp

普通預金

口座名

―

―

分離技術会関西地区

会計

中村秀美

追

悼

Kenneth S. W. Sing 教授のご逝去を悼んでSing 教授が去る

月日にご逝去された。Sing 教授（Brunel 大学名誉教授）の年間の吸着領域の重要な研究活動と

歳 の 誕 生 日 を 記 念 し て、

年の 月に

Adsorption Science and Technology の特別号が発刊されてから既に年を経ている。

この年間にも Sing 教授は以下のような大事な仕事を進めておられた。Adsorption by

Powders and Porous Solids の第二版を Rouquerol 教授夫妻らと出版されている（）
。

また新しい IUPAC recommendation “Physisorption of gases, with special reference tothe evaluation of surface area and pore size distribution”（Pure Appl. Chem．

）において、リーダーシップを発揮された。他にもきっと大事なお仕事をされていたと思われる。Sing 教授は吸着の基礎を長年研究され、吸着と触媒化学関連の多くの研究者が実
在表面のキャラクタリゼーションで大きな恩恵を受けている（

年に英国王立化学会 Sir Eric Rideal Award andLecture を受賞されている）。Sing 教授オリジナルの αs‐プロットは大変有名であり、私はそれを改良してミクロ細孔解析に用いている。αs のsは Sing 教授の名前に由来する。

私は名著 S. J. Gregg & K. S. W. Sing “Adsorption, Surface Area and Porosity” で吸着科学の基本を学び、学生時代には学んでいなかった吸着の研究を

年 に ス タ ー ト で き た。Sing 教 授 の 寄 与 が 大 き か っ た 国 際 会 議

Characterization of Porous Solids（COPS）では、第一回（Bad Soden, Germany,）以来、度々有益なコメントを戴いた。また、Sing 教授は吸着の基礎を強化したいと考え、Adsorption Science and Technology の初代編集長を務められた。Sing 教授からの依頼もあり、私はその編集長を年からしばらく務めた。私の最初のポスドク

が Sing 教授の指導を受けた P. Branton 博士であり、数編の共著論文の出版は私に幸いであった。
年に鈴木基之先生が開催された東大生研シンポジウム

Adsorption Separationに参加するため、Sing 教

授は初めて来日され、その折りに千葉大学にお寄り戴いた。翌年、京都で開催の Fundamental of Adsorption（FOA4、
Chair：鈴木基之先生）に Co-chair として参加された。日本を大変気に入っておられたが、健康上の理由で長時間の飛行機旅行を避け、その後日本には来られなかった。しかし、アメリカの東海岸までの旅行は続けられ、Neimark
教授がフロリダで開催している Workshop on Characterization of Porous Materials には出席されていた。ただ、昨年はそれに欠席されたので、友人と Sing 教授の健康を案じていたところであった。
偉大な吸着科学の先達を失ったことは大変残念であるが、私達がさらに吸着科学を高みに持ってゆくことを、Sing
教授は望んでおられると思える。

年月
信州大学環境・エネルギー材料科学研究所

特別特任教授
金子

―

―

克美

維持会員一覧
維持会員として、以下の企業各社にご協力を頂いております。
（平成

年

月現在、

音順）

㈱アドール

エア・ウォーター㈱大阪ガス㈱大阪ガスケミカル㈱オルガノ㈱カルゴンカーボンジャパン㈱カンタクローム・インスツルメンツ・ジャパン合同会社㈱キャタラー

クラレケミカル㈱

栗田工業㈱

興研㈱

JFE スチール㈱㈱重松製作所

システムエンジサービス㈱水 ing ㈱

㈱西部技研

大陽日酸㈱

谷口商会㈱

月島環境エンジニアリング㈱帝人ファーマ㈱

東ソー㈱

東洋紡㈱

日本たばこ産業㈱富士シリシア化学㈱フタムラ化学㈱マイクロトラック・ベル㈱マイクロメリティックスジャパン合同会社
三菱重工業㈱ミドリ安全㈱ユニオン昭和㈱ローム・アンド・ハース・ジャパン㈱

―

―

編

集

委

員

委員長

森口

勇（長崎大学）委

瓜田幸幾（長崎大学）

田中

秀樹（京都大学）

大場友則（千葉大学）

三輪

聡志（栗田工業株式会社）岡伸樹（三菱重工業株式会社）

森貞真太郎（佐賀大学）員

近藤篤（東京農工大学）

山崎

誠志（静岡理工科大学）（五十音順）

Adsorption News Vol.30 No.3（2016）

通巻 No.118

事務局

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国立研究開発法人

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