JP2008086965A - 吸着性能の改善方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着性能を改質した多孔質材料、及び既存の吸着材料の吸着特性を向上させることが可能な吸着特性の改質方法等を提供する。
【解決手段】吸着材料の吸着特性を向上させた多孔質材料であって、吸着性能を有する多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させたこと、チューブ状アルミニウムケイ酸塩類の形態的特徴を利用した空間形成により、元の多孔質材料のメソ領域の細孔容積を制御したこと、それにより、空間サイズに起因する吸着特性を向上させたこと、を特徴とする、元の多孔質材料の吸着特性を向上させた多孔質材料、多孔質材料の吸着特性を改質する方法、及び改質された多孔質材料からなる吸着材、乾燥材、除湿材、又は調湿材としての用途。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸着能力を利用する目的で使用される多孔質材料の吸着性能を改善する方法、及びその多孔質材料に関するものであり、更に詳しくは、多孔質材料の細孔内に特定の吸着素材を第二成分として担持させて、多孔質材料の吸着性能を改良する方法、及び吸着性能の改良された新しい多孔質材料に関するものである。本発明は、例えば、既存の多孔質材料の細孔内に特定の吸着素材を第二成分として担持させることにより、元の多孔質材料のメソ領域の細孔容積を制御して、細孔の空間サイズに起因する吸着特性を向上させることを可能とする、多孔質材料の吸着特性の改質方法、改質された多孔質材料、及び該多孔質材料からなる調湿材、乾燥材、除湿材等を提供するものである。本発明は、吸着性能を改質することにより、特定の用途に適合した、優れた吸着特性を付与した多孔質材料を提供するものである。

多量の細孔を有する多孔質材料は、その優れた吸着能力を利用することにより、例えば、物質の回収や貯蔵、除湿、水分の乾燥、有害物の除去、可燃物の貯蔵や、脱臭等に活用されている。多孔質材料の吸着能力は、材料の比表面積、細孔容積等の多くの物理的性質に基づくため、例えば、既存の多孔質材料である珪藻土、ケイ質頁岩、アロフェン等では、個々の用途に適合した吸着能力を有する多孔質材料を調製することが重要となる。

すなわち、一般に、多孔質であることを利用した吸着材料では、材料の比表面積や細孔容積、細孔形状と云った物理的な性質に基づいて吸着能力が決定される。そのため、天然の多孔質素材である珪藻土やセピオライトのような粘土鉱物や、工業的に製造されているシリカゲルや活性炭のような、比較的入手が容易な多孔質原料の吸着特性は、必ずしも十分な吸着性能を満たし得ないような場合も多い。

従来、多孔質材料からなる吸着素材として、例えば、多量の微細孔を持つ新規な多孔体であって、広範な湿度領域において多様な物質を迅速に吸着及び脱着できる、優れた吸着特性を有するアルミニウムケイ酸塩（特許文献１参照）や、アルミニウム含量が高いメソ構造化されたアルミノケイ酸塩材料（特許文献２参照）が報告されている。これらの材料は、その優れた吸着特性を利用して、物質の回収や貯蔵、除湿、水分の乾燥、有害物質の除去、可燃性物質の貯蔵及び脱臭等に利用され、特に、生活環境において好適な湿度に調節する自律的調湿剤や、石油化学分野における用途開発等が行われている。

また、例えば、多孔質材料を調湿材として用いるには、広い湿度領域において優れた水蒸気の吸放湿性能を有することが必要である。比較的低温で吸放湿可能な材料として、アロフェンや、中空球状ケイ酸塩クラスターが報告されている（特許文献３及び４参照）。これらの調湿材は４０℃程度といった比較的低温でも放湿が可能である。しかし、これらの調湿材を単体で用いた場合、相対湿度が３０％から８０％の中程度の湿度領域では、水蒸気の吸着量が少なく、広い湿度領域に対応するためには、十分な性能を得ることができないという問題がある。

従来、目的とする用途に適した吸着性能を有するように多孔質材料の吸着特性を改善する方法として、例えば、ケイ素化合物とアルミニウム化合物の混合溶液からアルミニウムケイ酸塩を合成し、次いで、弱酸性条件下に処理して得られる中空繊維状アルミニウムケイ酸塩のゲル状生成物を、凍結乾燥又は超臨界乾燥させることで、低湿度領域、あるいは高湿度領域における水蒸気の吸着量を向上させた中空繊維状アルミニウムシリケイトからなる多孔質材料を製造する方法が提案されている（特許文献５参照）。

また、無機ケイ素化合物溶液と無機アルミニウム化合物溶液を混合して、管状アルミニウムケイ酸塩の前駆体を形成させた後、その後の加熱過程における前駆体の成長を抑制するために、その前駆体溶液のイオン濃度を高くするか、加熱過程における反応条件として、加熱時間を短縮するか又は加熱温度を低くすることによって、微細孔を有する非晶質アルミニウムケイ酸塩からなる管状構造体を製造する方法が報告されている（特許文献６参照）。

多孔質材料の吸着性能の改良を目的とした他の先行技術としては、例えば、吸着分子種の選択性を改善するために、活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライト等の無機材からなる基材にグラフト化が容易なアルキル鎖を有する有機分子を結合させ、この有機分子にグラフト化によって官能基を結合させることにより、吸着対象の分子種を効率よく、多量に吸着できるようにすることができ、更に、吸着対象の分子種に応じて官能基を選択することにより、分子選択性を改良できる吸着材料の製造方法（特許文献７参照）や、塩基もしくは酸性の溶液による化学的処理を行うことなく、有機高分子を被覆させることで吸着性能を改良した表面改質活性炭素材を製造する方法（特許文献８参照）、が報告されている。

しかし、これらの先行技術は、いずれも、官能基を結合させたり、有機高分子を被覆させると云った、化学的特性により吸着性能を改善するものであり、当技術分野においては、多孔質材料の比表面積、細孔容積、細孔形状と云った物理的特性を容易に制御する方法及び該方法により多孔質材料の吸着特性を向上させた多孔質材料の開発が強く望まれていた。

特開２００６−７６８３６号公報 特開２００６−８５０９号公報 特開２００２−５３８４９号公報 特開２００２−９５９２６号公報 特開２００３−３２０２１６号公報 特開２００４−５９３３０号公報 特開２００１−３８２０３号公報 特開２００１−３１４１３号公報

このような状況の中で、本発明者は、上記従来技術に鑑みて、上記従来技術の諸問題を抜本的に解決することが可能な新しい多孔質材料の吸着性能の改善方法、及び吸着性能が改善された新しい多孔質材料を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、多孔質材料の細孔内に特定の吸着素材を第二成分として担持させることにより、元の多孔質材料の物理的特性を改質して、その吸着性能を向上させることを可能とする、吸着材料の吸着特性を改良する方法を見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明は、多孔質材料の細孔内に第二成分を担持させて多孔質材料の物理的性質を制御することにより、元の多孔質材料の吸着特性が改質された多孔質材料を提供すること、を目的とするものである。また、本発明は、多孔質材料の細孔内に元の多孔質材料とは異なる吸着特性を示す吸着素材を第二成分として担持させることにより、第二成分の吸着能力だけではなく、元の多孔質材料と第二成分として担持させた吸着素材との相乗効果として、吸着性能に影響する、細孔容積や細孔分布と云った、多孔質材料の物理的特性に影響を与えて、多孔質材料の吸着挙動を変化させて、多孔質材料の吸着特性を改質し、その吸着特性を向上させた、多孔質材料の製造方法を提供すること、を目的とするものである。

また、本発明は、多孔質材料の吸着特性を改質し、その応用範囲を拡張すること、更に、既存の多孔質材料の吸着能力を改善することにより得られる、新規吸着材料及びその用途を提供すること、を目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）吸着材料の吸着特性を向上させた多孔質材料であって、１）吸着性能を有する多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させたこと、２）チューブ状アルミニウムケイ酸塩類の形態的特徴を利用した空間形成により、元の多孔質材料のメソ領域の細孔容積を制御したこと、３）それにより、空間サイズに起因する吸着特性を向上させたこと、を特徴とする元の多孔質材料の吸着特性を向上させた多孔質材料。
（２）上記多孔質材料に、０．５〜５０ｍａｓｓ％の第二成分を担持させた、前記（１）に記載の多孔質材料。
（３）上記多孔質材料が、シリカゲル、アロフェン、ケイ質頁岩、珪藻土、活性アルミナ、シリカアルミナゲルの吸着機能を有する材料から選ばれた一種以上である、前記（１）に記載の多孔質材料。
（４）上記多孔質材料が、調湿建材である、前記（１）に記載の多孔質材料。
（５）多孔質材料の吸着特性を改質する方法であって、吸着性能を有する多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させ、チューブ状アルミニウムケイ酸塩類の形態的特徴を有用した空間形成により、元の多孔質材料のメソ領域の細孔容積を制御することで、空間サイズに起因する吸着特性を向上させることを特徴とする多孔質材料の吸着特性の改質方法。
（６）上記多孔質材料に、０．５〜５０ｍａｓｓ％の第二成分を担持させる、前記（５）に記載の多孔質材料の吸着特性の改質方法。
（７）上記多孔質材料が、シリカゲル、アロフェン、ケイ質頁岩、珪藻土、活性アルミナ、シリカアルミナゲルの吸着機能を有する材料から選ばれる一種以上である、前記（５）に記載の多孔質材料の吸着特性の改質方法。
（８）上記多孔質材料が、調湿建材である、前記（５）に記載の多孔質材料の吸着特性の改質方法。
（９）上記多孔質材料に第二成分のエアロゾル又は懸濁液を接触させることにより、吸着性能を有する多孔質材料の細孔内に第二成分を担持させる、前記（５）に記載の多孔質材料の吸着特性の改質方法。
（１０）前記（１）から（４）のいずれかに記載の吸着特性を向上させた多孔質材料からなることを特徴とする吸着材、乾燥材、除湿材、又は調湿材。
（１１）前記（１）から（４）のいずれかに記載の吸着特性を向上させた多孔質材料からなることを特徴とする調湿建材。

次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、吸着特性を改質した多孔質材料であって、吸着能力を有する多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させて、元の多孔質材料の吸着特性を改質したこと、を特徴とするものである。本発明では、上記多孔質材料が、０．５〜５０ｍａｓｓ％の第二成分を担持していること、上記多孔質材料が、シリカゲル、アロフェン、ケイ質頁岩、珪藻土、活性アルミナ、シリカアルミナゲル等の吸着機能を有する材料から選ばれた一種以上の材料であること、を好ましい実施の態様としている。

また、本発明は、多孔質材料の吸着特性を改質する方法であって、多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させることにより、元の多孔質材料の吸着特性を改質すること、を特徴とするものである。本発明では、上記多孔質材料と第二成分のエアロゾル又は懸濁液を接触させることにより、多孔質材料の細孔内に第二成分を担持させること、を好ましい実施の態様としている。更に、本発明は、上記多孔質材料からなる、吸着材、乾燥材、除湿材、又は調湿材、及び調湿建材の点、に特徴を有するものである。本発明では、多孔質材料の基材に対し、この基材の細孔内に、吸着面積や孔内の空間構造に影響を与える素材として、第二成分のチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させるものである。

本発明において、上記多孔質材料としては、好適には、例えば、シリカゲル、珪藻土、珪質頁岩、アロフェン、活性アルミナ、シリカアルミナゲル等の吸着機能を有する材料から選ばれる一種又はそれ以上の材料が例示されるが、これらに制限されるものではなく、これらと同等ないし類似の材料であれば同様に使用することができる。また、これらの多孔質材料は、天然物であっても、人工的に合成されたものであってもよい。

上記第二成分としては、チューブ状アルミニウムケイ酸塩類が用いられるが、本発明において、好適に用いられるチューブ状アルミニウムケイ酸塩類としては、例えば、火山灰土壌中に存在する天然のイモゴライトや人工的に合成されたイモゴライト及びそれらと同等又は類似のもので同様の性質を有する材料が例示される。より好適には、例えば、外径２．２〜２．８ｎｍ、内径０．５〜１．２ｎｍ、長さ２０ｎｍ以下のチューブ状中空体で、ナノメートルサイズの微細孔を有するものが例示される。

上記チューブ状アルミニウムケイ酸塩類を製造するには、公知の方法を利用することができ、例えば、溶液濃度が１〜５００ｍｍｏｌの無機ケイ素化合物溶液と１〜１０００ｍｍｏｌの無機アルミニウム化合物溶液を、所定のケイ素／アルミニウムのモル比率になるように混合して調製した溶液から前駆体を生成し、共存イオンを取り除いて溶液中のイオン濃度を低下させた後に、加熱熟成を行い、生成、析出する固形分を回収、洗浄することにより、高純度のチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を製造することができる。

一般に、多孔質材料は、その細孔内に物質を吸着・担持する性質があり、本発明の吸着材を製造するには、多孔質材料の孔内に担持させる第二成分を、多孔質材料の孔内に進入し得る大きさのサイズに調整し、多孔質材料と第二成分を接触させればよい。具体的には、担持させる第二成分が多孔質材料の細孔内に進入し得るように、第二成分の粒子を含む微小な液滴からなるエアロゾルを調製し、そのエアロゾルが浮遊する気体を多孔質材料と接触させる方法、あるいは、第二成分の粒子の懸濁液を多孔質材料と接触させる方法、が例示される。

第二成分の粒子の懸濁液を多孔質材料と接触させる方法としては、例えば、担持させる第二成分のチューブ状アルミニウムケイ酸塩を用意し、これを０．０１〜１０ｍａｓｓ％、好適には０．１〜１ｍａｓｓ％含有する水性懸濁液を調製する。この水性懸濁液中の第二成分に対して、例えば、シリカゲル多孔体が２〜２００の重量比、好適には１０〜１００の重量比となるように、シリカゲル多孔質材料を水性懸濁液中に浸漬し、両者を接触させる。次いで、４０〜９０℃の恒温下に一昼夜余熱・乾燥させてチューブ状アルミニウムケイ酸塩を担持したシリカゲル多孔質材料を製造する。このようにして、好適には０．５〜５０ｍａｓｓ％、更に好適には１〜１０ｍａｓｓ％のチューブ状アルミニウムケイ酸塩を細孔内に担持したシリカゲル多孔質材料からなる吸着性能を改質した多孔質材料が製造される。

上述の方法により作製した、シリカゲル多孔質材料の細孔内にチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持した多孔質材料の吸着特性については、例えば、シリカゲルに、チューブ状アルミニウムケイ酸塩（外径２．２〜２．８ｎｍ、内径０．５〜１．２ｎｍ）を担持させて、チューブ状アルミニウムケイ酸塩類をそれぞれ０．０４ｍａｓｓ％、０．２ｍａｓｓ％、１０ｍａｓｓ％担持した多孔質材料を作製し、次いで、それらの試料を２８℃、相対湿度６０％の条件下に設置して、各々の水分吸着量と時間の経過との関係を求める方法で評価することができる。シリカゲルの種類によって吸着特性に差はあるものの、本発明の多孔質材料では、元のシリカゲルに比較して、吸着量及び吸着速度が著しく向上する。

また、チューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させた調湿建材の調湿能力は、次の式により評価することができる。
調湿能力（吸湿過程）＝（吸湿重量−平衡時重量）／乾燥重量×１００（％）
例えば、調湿建材として、アロフェン系調湿建材、ケイ質頁岩系調湿建材、及び珪藻土系調湿建材を使用し、それぞれの建材に、チューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させて調べたところ、本発明により処理した調湿建材は、未処理品と比較して、調湿能力が向上することが分かった。本発明では、後記する実施例に示されるように、チューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させた調湿材の調湿能力は、多孔質材料と第二成分の加算的な効果ではなく、調湿能力の相乗的な向上効果が得られる。

本発明は、例えば、既存の多孔質材料の吸着特性を向上させる方法、また、アロフェンや中空球状ケイ酸塩クラスターのような、相対湿度が３０％から８０％の中程度の湿度領域では、水蒸気の吸着量が少なく、広い湿度領域に対応できない調湿材の吸着性能を改善して広い湿度領域に対応できる高性能の調湿材を作製する方法、更に、既存の多孔質材料を利用し、その吸着特性を改質することで、高性能であるが高コストの調湿材に代替可能な新しい調湿材を作製する方法、吸着特性を所望の性能に任意に制御した多孔質材料を提供すること、等を目的として適用することができる。

従来、各種の吸着性能を具備した多孔質材料が開発されているが、それらの吸着性能は、多孔質材料が本来的に持っている固有の物理的性質、すなわち、細孔の分布、孔径及び細孔容積等によって定まることから、既存の特定の吸着性能を有する多孔質材料を利用するだけでは、多様な吸着材のニーズに幅広く対応することは困難な状況にあった。これに対し、本発明は、固有の吸着性能を有する多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させ、元の多孔質材料の細孔の形態的特徴を利用した空間形成により、そのメソ領域の細孔容積を制御し、それにより、空間サイズに起因する吸着性能を向上させることを可能とするものである。本発明では、多孔質材料の種類及び第二成分の担持量を変えることで、元の多孔質材料に任意に制御した吸着性能を付与した新しい多孔質材料を設計し、作製することができるので、既存の多孔質材料の吸着性能を任意に改変することができる。

本発明により、次のような効果が奏される。
１）吸着材料として利用される既存の多孔質材料の吸着性能を改善し、その応用範囲を拡張することができる。
２）入手容易な多孔質材料に、既存の吸着材では得られなかった新たな吸着性能を付加することで、新規な多孔質材料を作製し、提供することができる。
３）多孔質材料の細孔の形態的な特徴の変化を利用することにより、多孔質材料のメソ領域の物理的性質を制御することで、多孔質材料の空間サイズに起因する吸着性能を制御することができる。
４）多孔質材料と第二成分の両者の吸着特性を相乗的に向上させた新たな吸着特性を発揮する多孔質材料を提供することができる。
５）吸着材、乾燥材、除湿材や調湿建材として有用な新しい多孔質材料を提供することができる。
６）デシカント空調システム用の吸着材料を提供することにより、その性能向上を図ることができる。
７）水系ヒートポンプシステム用の吸着材料を提供することにより、その性能向上を図ることができる。

次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。

市販のシリカゲルを多孔質材料として使用し、その細孔にチューブ状アルミニウムケイ酸塩を第二成分として担持させて、吸着材を作製し、その吸着性能を評価した。
（１）使用材料
シリカゲル多孔質材料として、シリカゲルＢ形（商品名 フジシリカゲルＢ形、富士シリシア株式会社製造、細孔径７．０ｎｍ）、シリカゲルＮ形（商品名 フジシリカゲルＮ形、富士シリシア株式会社製造、細孔径２．２ｎｍ）、及びシリカゲルＩＤ形（商品名 キャリアクト、富士シリシア株式会社製造、細孔径１５．５ｎｍ）を使用した。第二成分として、先行技術文献（特開２００３−３２０２１６）に基づいて合成された、チューブ状アルミニウムケイ酸塩懸濁液（チューブ状アルミニウムケイ酸塩の含有率０．１ｍａｓｓ％）を使用した。

（２）チューブ状アルミニウムケイ酸塩のシリカゲル多孔質材料への担持
重量比で１０倍となる、上記合成チューブ状アルミニウムケイ酸塩懸濁液（チューブ状アルミニウムケイ酸塩の含有率０．１ｍａｓｓ％）に対し、シリカゲル多孔質材料を浸漬させ、６０℃の恒温槽内で１昼夜余熱・乾燥させ、処理品とした。チューブ状アルミニウムケイ酸塩がシリカゲル多孔質材料の細孔中に担持されていることは、処理前後での試料の重量変化により確認した。

（３）吸着性能の評価試験
吸着性能の評価は、以下のように行った。まず、試料（処理品及び未処理品）を８０℃の恒温槽内で１時間経過させた後、重量を測定し、試料の乾燥重量を求めた。乾燥重量を測定後、直ちに、試料を２８℃、相対湿度６０％の小型環境試験器内で所定時間経過させた後、重量を測定し、吸湿重量を求めた。吸湿による重量変化と経過時間の関係から、吸着速度は、以下の式から算出した。

吸着速度＝（吸湿重量−乾燥重量）／乾燥重量／経過時間（％ＤＢ／ｍｉｎ）
各種シリカゲル試料（処理品及び未処理品）の水蒸気吸着量（％ＤＢ）と経過時間の関係を、図１（シリカゲルＢ形）、図２（シリカゲルＮ形）、及び図３（シリカゲルＩＤ形）に示す。

図１〜３に示されるように、（図１は、含浸処理による吸着量変化（シリカゲルＢ形）と経過時間の関係を示す。図２は、含浸処理による吸着量変化（シリカゲルＮ形）と経過時間の関係を示す。図３は、含浸処理による吸着量変化（シリカゲルＩＤ形）と経過時間の関係を示す。今回の試験条件下においては、本発明による処理品は、未処理品よりも吸着速度が向上していることが認められた。

本実施例では、市販の各種調湿建材を切断して作製した試験片を用い、それにチューブ状アルミニウムケイ酸塩を担持させて、その調湿性能を評価した。
（１）使用材料
調湿建材として、調湿建材（Ａ）アロフェン系調湿建材）（商品名 エコカラット、株式会社ＩＮＡＸ製造）、調湿建材（Ｂ）（ケイ質頁岩系調湿建材）（商品名 豊ヘルス、鈴木産業株式会社製造）、及び調湿建材（Ｃ）（珪藻土調湿建材）（商品名 エコナフィール、習志野化工株式会社製造）を使用した。チューブ状アルミニウムケイ酸塩として、実施例１と同じものを使用した。

（２）調湿建材へのチューブ状アルミニウムケイ酸塩の担持
重量比で１０倍となる、実施例１と同じチューブ状アルミニウムケイ酸塩懸濁液（チューブ状アルミニウムケイ酸塩の含有率０．１ｍａｓｓ％）に対し、試験片を、浸漬させ、６０℃の恒温槽内で１昼夜余熱・乾燥させ、処理品とした。

（３）調湿能力の評価試験
調湿能力の評価は、以下のように行った。まず、試験片（処理品及び未処理品）を８０℃の恒温槽内で１日経過させた後、重量を測定し、試験片の乾燥重量を求めた。試験片を２５℃、相対湿度５５％の小型環境試験器内で１週間経過させた後、重量を測定し、試験片の２５℃、相対湿度５５％における吸湿平衡時の重量（以後、平衡時重量という。）を求めた。吸湿平衡時の重量を求めた試験片を、直ちに、２５℃、相対湿度７０％の小型環境試験器内で所定時間経過後（１時間後、及び２４時間後）、重量を測定し、吸湿重量を求めた。

以下の計算式により、調湿能力（吸湿過程）を評価した。
調湿能力（吸湿過程）＝（吸湿重量−平衡時重量）／乾燥重量×１００（％）
測定結果を表１に示す。調湿能力は、調湿建材により差はあるものの、今回の試験条件下においては、本発明による処理品は、未処理品よりも調湿能力が向上していることが認められた。

チューブ状アルミニウムケイ酸塩の２５℃における水蒸気吸着等温線によれば、実施例に用いたチューブ状アルミニウムケイ酸塩は、相対湿度が５５％から７０％に上昇する際に、６．４ｍａｓｓ％Ｄ．Ｂ．の重量増加があった。すなわち、１００ｇのチューブ状アルミニウムケイ酸塩乾燥品は、相対湿度が５５％から７０％に上昇する際に、６．４ｇの水蒸気を吸着する。

実施例２の吸湿能力の向上が、調湿建材とチューブ状アルミニウムケイ酸塩との単純な加算であると仮定すると、調湿建材（Ａ）処理品、（Ｂ）処理品、（Ｃ）処理品には、それぞれ、０．０２８３ｇ、０．０６１２ｇ、０．０２３０ｇのチューブ状アルミニウムケイ酸塩が含まれていたことになる。これらの値は、浸漬処理に用いた懸濁液中に含まれていたチューブ状アルミニウムケイ酸塩量の３．１〜５．６倍であり、このことは、本発明の効果は、多孔質材料と第二成分の単純な加算効果ではなく、多孔質材料の細孔内に第二成分が進入、担持されることによる相乗効果であることを示すものである。

以上詳述したように、本発明は、多孔質材料の吸着性能の改善方法及びその製品等に係るものであり、本発明により、吸着能力を有する多孔質材料の細孔内に第二成分を担持させて吸着性能を改良した新しい多孔質材料、多孔質材料の細孔内に吸着素材を第二成分として担持させることにより、吸着性能を改質する方法、及びその用途を提供することができる。本発明は、多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させることにより、多孔性材料のナノ領域の細孔容積や細孔径分布を制御することで、多孔質材料と第二成分の両者の吸着性能を相乗的に向上させた、当該多孔質材料の製造方法、及びその多孔質材料を提供することを可能にするものである。

含浸処理による吸着量変化（シリカゲルＢ形）と経過時間の関係を示す。 含浸処理による吸着量変化（シリカゲルＮ形）と経過時間の関係を示す。 含浸処理による吸着量変化（シリカゲルＩＤ形）と経過時間の関係を示す。

Claims (11)

1. 吸着材料の吸着特性を向上させた多孔質材料であって、（１）吸着性能を有する多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させたこと、（２）チューブ状アルミニウムケイ酸塩類の形態的特徴を利用した空間形成により、元の多孔質材料のメソ領域の細孔容積を制御したこと、（３）それにより、空間サイズに起因する吸着特性を向上させたこと、を特徴とする元の多孔質材料の吸着特性を向上させた多孔質材料。
2. 上記多孔質材料に、０．５〜５０ｍａｓｓ％の第二成分を担持させた、請求項１に記載の多孔質材料。
3. 上記多孔質材料が、シリカゲル、アロフェン、ケイ質頁岩、珪藻土、活性アルミナ、シリカアルミナゲルの吸着機能を有する材料から選ばれた一種以上である、請求項１に記載の多孔質材料。
4. 上記多孔質材料が、調湿建材である、請求項１に記載の多孔質材料。
5. 多孔質材料の吸着特性を改質する方法であって、吸着性能を有する多孔質材料の細孔内に第二成分としてチューブ状アルミニウムケイ酸塩類を担持させ、チューブ状アルミニウムケイ酸塩類の形態的特徴を有用した空間形成により、元の多孔質材料のメソ領域の細孔容積を制御することで、空間サイズに起因する吸着特性を向上させることを特徴とする多孔質材料の吸着特性の改質方法。
6. 上記多孔質材料に、０．５〜５０ｍａｓｓ％の第二成分を担持させる、請求項５に記載の多孔質材料の吸着特性の改質方法。
7. 上記多孔質材料が、シリカゲル、アロフェン、ケイ質頁岩、珪藻土、活性アルミナ、シリカアルミナゲルの吸着機能を有する材料から選ばれる一種以上である、請求項５に記載の多孔質材料の吸着特性の改質方法。
8. 上記多孔質材料が、調湿建材である、請求項５に記載の多孔質材料の吸着特性の改質方法。
9. 上記多孔質材料に第二成分のエアロゾル又は懸濁液を接触させることにより、吸着性能を有する多孔質材料の細孔内に第二成分を担持させる、請求項５に記載の多孔質材料の吸着特性の改質方法。
10. 請求項１から４のいずれかに記載の吸着特性を向上させた多孔質材料からなることを特徴とする吸着材、乾燥材、除湿材、又は調湿材。
11. 請求項１から４のいずれかに記載の吸着特性を向上させた多孔質材料からなることを特徴とする調湿建材。