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TW202106378A - 碳質材料及其製造方法、以及淨水用過濾器及淨水器 - Google Patents

碳質材料及其製造方法、以及淨水用過濾器及淨水器 Download PDF

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TW202106378A
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Abstract

本發明之一態樣係關於碳質材料，其苯吸附量為25～40%，維生素B12的吸附量為13.0～50.0mg/g，從氮吸附等溫線藉由BJH法算出的中孔之細孔容積為0.070～0.150cm3 /g。

Description

碳質材料及其製造方法、以及淨水用過濾器及淨水器
本發明關於碳質材料。再者，關於碳質材料之製造方法、使用碳質材料之淨水用過濾器及淨水器。
近年來，關於自來水的水質之安全衛生上的關注係升高，希望去除自來水中所含有的游離殘留氯、三鹵甲烷類等之VOC(揮發性有機化合物)、以2-氯-4,6-雙乙基胺基-1,3,5-三
Figure 109113766-A0304-12-0000-4
(CAT)為代表的農藥、以2-甲基異
Figure 109113766-003-010-1
醇(2-MIB)為代表的霉味等有害物質。
於家庭用品品質表示法中，對於淨水器，係規定有游離殘留氯、混濁、氯仿、溴二氯甲烷、二溴氯甲烷、溴仿、四氯乙烯、三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、總三鹵甲烷(THM)、CAT、2-MIB(2-甲基異
Figure 109113766-003-010-1
醇)及溶解性鉛之13項目的去除對象物質。
已有提案使用碳質材料，去除該等去除對象物質之各種技術。例如，專利文獻1中揭示藉由粉粒狀活性碳與纖維狀活性碳之組合，去除霉味物質之技術。專利文獻2中揭示藉由纖維狀活性碳與無機吸附劑之組合，去除各種去除對象物質之技術。於專利文獻3～5中，亦提案使用具有特定的表面構造之活性碳，去除對象物質之去除技術。
於去除對象物質之中，除了混濁與溶解性鉛以外，雖然可使用活性碳去除，但是以單一的活性碳難以高效率地去除分子尺寸小的三鹵甲烷等VOC與分子尺寸大的2-MIB。在淨水器所要求的有害物質去除能力係逐年升高，要求能夠以單一種類兼顧三鹵甲烷與2-MIB之去除的活性碳。
本發明之課題在於提供一種碳質材料，其係能夠以單一種類兼顧三鹵甲烷與2-MIB之去除。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平8-52347號公報 [專利文獻2]日本特開2003-334543號公報 [專利文獻3]日本特開2003-290654號公報 [專利文獻4]日本特開2013-220413號公報 [專利文獻5]日本特開2006-282441號公報
本發明者們為了解決上述課題而專心致力地檢討，結果發現藉由具有下述構成之碳質材料可解決上述課題，藉由以該知識見解為基礎而更重複檢討，完成本發明。
即，關於本發明之一態樣的碳質材料，特徵在於：苯吸附量為25～40%，維生素B12吸附量為13.0～50.0mg/g，且從氮吸附等溫線藉由BJH法算出的中孔(mesopore)之細孔容積為0.070～0.150cm3 /g。
又，關於本發明之另一態樣的碳質材料之製造方法，其係使用流動爐的碳質材料之製造方法，特徵在於：與從爐床所導入的流動氣體分開地，將含氧氣體以流動氣體與含氧氣體合計的氣體中之氧濃度成為0.004～1容量%之方式，導入至流動爐。
以下，具體地說明本發明之實施形態，惟本發明不受此等所限定。
[碳質材料] 本發明之一實施形態的碳質材料之特徵為：苯吸附量為25～40%，維生素B12吸附量為13.0～50.0mg/g，且從氮吸附等溫線藉由BJH法算出的中孔之細孔容積為0.070～0.150cm3 /g。
藉由上述構成，可提供能夠以單一種類兼顧鹵甲烷與2-MIB之去除的碳質材料。
如前述，於家庭用品品質表示法中規定的13項目之去除對象物質之中，除了混濁與溶解性鉛以外，可使用活性碳等的碳質材料來去除。然而，以單一種類的碳質材料難以高效率地去除分子尺寸小的三鹵甲烷等VOC與分子尺寸大的2-MIB。相對於其，苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積在上述特定範圍的本發明之一實施形態的碳質材料，係能夠高效率地以單一種類去除分子尺寸小的三鹵甲烷等VOC與分子尺寸大的2-MIB。
(苯吸附量) 苯吸附量係表示碳質材料的活化之進行程度的指標。為了吸附分子尺寸小的三鹵甲烷，一般而言，微孔發達的碳質材料係有適合的傾向。本實施形態之碳質材料係苯吸附量在25～40%之範圍，具有優異三鹵甲烷吸附性能。
從實現優異的三鹵甲烷吸附性能之觀點來看，碳質材料的苯吸附量係在25～40%之範圍，上限較佳為39%以下、38%以下、37%以下、36%以下或35%以下，下限較佳為26%以上、27%以上、28%以上、29%以上或30%以上。
碳質材料的苯吸附量係可藉由後述的[苯吸附量之測定]中記載之方法進行測定。
(維生素B12吸附量) 維生素B12(氰基鈷胺素)係分子量約1355之大，維生素B12吸附量係成為對於分子尺寸大的物質之吸附特性的指標。本實施形態之碳質材料係維生素B12吸附量為13.0mg/g以上，對於分子尺寸大的2-MIB呈現優異的吸附性能。
從實現優異的2-MIB吸附性能之觀點來看，碳質材料的維生素B12吸附量為13.0mg/g以上，較佳為15.0mg/g以上，更佳為16.0mg/g以上、17.0mg/g以上、18.0mg/g以上、19.0mg/g以上或20.0mg/g以上。維生素B12吸附量之上限係沒有特別的限定，但從與苯吸附量等其它物性值之平衡來看，通常為50.0mg/g以下，較佳為48.0mg/g以下、46.0mg/g以下、45.0mg/g以下、44.0mg/g以下、43.0mg/g以下、42.0mg/g以下、41.0mg/g以下或40.0mg/g以下。
碳質材料的維生素B12吸附量係可藉由後述的[維生素B12吸附量之測定]中記載之方法進行測定。
(中孔容積) 碳質材料所具有的細孔係可按照其直徑，分類為微孔(直徑小於2nm)、中孔(直徑2～50nm)、大孔(直徑超過50nm)(括弧內表示IUPAC之分類基準)。中孔係比微孔大，該中孔之容積主要可成為分子尺寸大的2-MIB之吸附特性的指標。本實施形態之碳質材料係中孔容積在0.070～0.150cm3 /g之範圍，對於分子尺寸大的2-MIB具有優異的吸附性能。
從一邊維持對於三鹵甲烷的吸附特性，一邊實現2-MIB吸附性能之觀點來看，碳質材料的中孔容積係在0.070～0.150cm3 /g之範圍，下限較佳為0.072cm3 /g以上、0.074cm3 /g以上、0.075cm3 /g以上、0.076cm3 /g以上、0.077cm3 /g以上、0.078cm3 /g以上、0.079cm3 /g以上、0.080cm3 /g以上。又，上限較佳為0.148cm3 /g以下、0.146cm3 /g以下、0.145cm3 /g以下、0.144cm3 /g以下、0.143cm3 /g以下、0.142cm3 /g以下、0.141cm3 /g以下或0.140cm3 /g以下。
碳質材料的中孔容積係可從氮吸附等溫線，使用BJH(Barrett-Joyner-Halenda)法算出。氮吸附等溫線之測定及中孔容積之算出係可藉由後述的[氮吸附等溫線之測定]及[利用BJH法的中孔細孔容積之測定]中記載之方法實施。
以上，對於本發明中的苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積各自嘗試說明了技術意義，但碳質材料(吸附媒)的構造與對於吸附質的吸附特性之關係複雜，亦有苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積個別獨立地與對於吸附質的吸附特性不直接相關之情況。為了實現能高效率地以單一種類去除三鹵甲烷與2-MIB之碳質材料，重要的是留意彼等苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積之平衡。如後述，於本實施形態中，藉由使用流動爐之特定的製造方法，成功地製造能兼備上述特性之碳質材料。
(比表面積) 從以高水準實現淨水器所要求的吸附去除性能之觀點來看，碳質材料係比表面積較佳在900～1500m2 /g之範圍。比表面積之下限較佳為950m2 /g以上或1000m2 /g以上，上限較佳為1400m2 /g以下或1300m2 /g以下。
碳質材料之比表面積係可從氮吸附等溫線，使用BET法算出。氮吸附等溫線之測定及比表面積之算出係可藉由後述的[氮吸附等溫線之測定]及[比表面積之測定]中記載之方法實施。
(平均細孔徑) 從能更高效率地以單一種類去除三鹵甲烷與2-MIB之觀點來看，碳質材料係平均細孔徑較佳在1.79～1.88nm之範圍。平均細孔徑之下限較佳為1.80nm以上，上限較佳為1.87nm以下或1.86nm以下。
碳質材料之平均細孔徑係可從氮吸附等溫線來算出。氮吸附等溫線之測定及平均細孔徑之算出係可藉由後述的[氮吸附等溫線之測定]及[總細孔容積・平均細孔徑之測定]中記載之方法實施。
(微孔的細孔容積相對於總細孔容積之比例(微孔比率)) 從能更高效率地以單一種類去除三鹵甲烷與2-MIB之觀點來看，碳質材料係微孔的細孔容積相對於總細孔容積之比例(微孔比率)較佳為96%以下，更佳為95%以下。微孔比率之下限係沒有特別的限定，但從實現優異的三鹵甲烷吸附性能之觀點來看，通常較佳為90%以上，更佳為92%以上。
碳質材料的總細孔容積係可從氮吸附等溫線中的相對壓力P/P0=0.99時之氮吸附量來算出，另外微孔的細孔容積係可從氮吸附等溫線，使用MP(Micropore)法算出。氮吸附等溫線之測定、總細孔容積及微孔的細孔容積之算出係可藉由後述的[氮吸附等溫線之測定]、[總細孔容積・平均細孔徑之測定]及[利用MP法的微孔細孔容積之測定]中記載之方法實施。
(導電率) 本實施形態之碳質材料係荷重12kN下的利用粉體電阻測定之導電率較佳在5～12S/cm之範圍。若導電率在此範圍，詳細而言，若具有導電率在如前述範圍之構造，則碳質材料係可以高水準實現淨水器所要求的吸附去除性能。導電率之上限較佳為11S/cm以下、10S/cm以下或9S/cm以下，下限較佳為5.5S/cm以上、6S/cm以上或6.5S/cm以上。
碳質材料的上述導電率係可藉由後述的[導電率之測定]中記載之方法測定。
碳質材料之形狀係沒有特別的限定，例如可為粒子狀、纖維狀(紗狀、織布(交叉)狀、毛氈狀)等之任一形狀，可按照具體的使用態樣而適宜選擇，但較佳為粒子狀，因為每單位體積的吸附性能高。於粒子狀的碳質材料之情況，其尺寸係沒有特別的限定，只要按照具體的使用態樣而適宜調整粒度等即可。
碳質材料之原料(碳質前驅物)係沒有特別的限定。例如可舉出：植物系的碳質前驅物(例如，木材、鉋屑、木炭、椰殼或胡桃殼等之果實殻、果實種子、紙漿製造副生成物、木質素、廢糖蜜等之來自植物的材料)、礦物系的碳質前驅物(例如，泥炭、褐煤、褐炭、瀝青炭、無煙炭、焦炭、煤焦油、煤瀝青、石油蒸餾殘渣、石油瀝青等之來自礦物的材料)、合成樹脂系的碳質前驅物(例如，酚樹脂、聚偏二氯乙烯、丙烯酸樹脂等之來自合成樹脂的材料)、天然纖維系的碳質前驅物(例如，纖維素等天然纖維、嫘縈等的再生纖維等之來自天然纖維的材料)等。其中，從容易成為家庭用品品質表示法所規定的去除對象物質之吸附性能優異的碳質材料來看，較佳為植物系的碳質前驅物。因此，於合適的一實施形態中，碳質材料係來自植物系的碳質前驅物。從可實現能以更高效率去除三鹵甲烷與2-MIB之碳質材料之觀點來看，較佳為以椰殼為原料。因此，於特別合適的一實施形態中，使用椰殼作為植物系的碳質前驅物。
本實施形態之碳質材料能以單獨系統高效率地去除分子尺寸小的三鹵甲烷等VOC與分子尺寸大的2-MIB。因此，本實施形態之碳質材料係可適用作為用於淨水的碳質材料(淨水用碳質材料)，可更適合使用作為用於將自來水淨水的碳質材料(自來水的淨水用碳質材料)。
[碳質材料之製造方法] 本發明之一實施形態的碳質材料係藉由將前述的碳質前驅物活化而製造。再者，於活化之前需要碳化時，通常只要阻隔氧或空氣，例如在400～800℃(較佳為500～800℃，更佳為550～750℃)進行碳化即可。此時，將藉由碳質前驅物之碳化所得的原料煤予以活化，而製作碳質材料。
於實現苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積在特定範圍之碳質材料時，重要的是活化之方法。本實施形態之碳質材料之製造方法(以下亦僅稱「本實施形態之製造方法」)之特徵為：使用流動爐(流動活化爐)作為活化爐，與從爐床所導入的流動氣體分開地，將含氧氣體導入至流動爐。藉此，可實現以使用旋轉窯作為活化爐之習知法、或單獨將流動氣體從爐床導入流動爐之習知法所難以實現之碳質材料，其苯吸附量為25～40%，維生素B12吸附量為13.0～50.0mg/g，從氮吸附等溫線藉由BJH法算出的中孔之細孔容積為0.070～0.150cm3 /g。
流動氣體只要具有將原料煤予以流動活化之作用，則沒有特別的限定，可使用習知者。工業上，從適度地包含水蒸氣、二氧化碳來看，較宜使用烴(例如，甲烷、丙烷、丁烷等之輕質氣體、輕油、燈油、重油等之液體燃料)的燃燒氣體。
從可高效率地活化原料煤之觀點來看，流動氣體中的水蒸氣濃度較佳為10～40容量%。上限更佳為35容量%以下或30容量%以下，下限更佳為12容量%以上、14容量%以上或15容量%以上。
於本實施形態之製造方法中，與從爐床所導入的流動氣體分開地，將含氧氣體導入至流動爐。含氧氣體係以流動氣體與含氧氣體合計的氣體中之氧濃度成為0.004～1容量%之方式，導入至流動爐。從得到能更高效率地以單一種類去除三鹵甲烷與2-MIB之碳質材料之觀點來看，流動氣體與含氧氣體合計的氣體中之氧濃度較佳為0.005容量%以上、0.01容量%以上、0.02容量%以上、0.03容量%以上、0.04容量%以上或0.05容量%以上。該氧濃度之上限較佳為0.95容量%以下、0.9容量%以下、0.85容量%以下或0.8容量%以下。於本實施形態中，流動氣體與含氧氣體合計的氣體中之氧濃度，係以流動氣體的組成與導入量、含氧氣體的組成與導入量為基礎所算出的饋入換算之濃度。
含氧氣體只要含有氧，則沒有特別的限定，例如可使用空氣、及空氣經其它氣體(例如氮等的惰性氣體)所稀釋而成之氣體。含氧氣體中的氧濃度係只要流動氣體與含氧氣體合計的氣體中之氧濃度成為0.004～1容量%之範圍，則沒有特別的限定，但較佳為20容量%以下，更佳為15容量%以下、10容量%以下、8容量%以下、6容量%以下、5容量%以下、4容量%以下、3容量%以下或2容量%以下。含氧氣體中的氧濃度之下限通常可設為0.1容量%以上、0.2容量%以上等。再者，於從爐床所導入的流動氣體中亦可包含氧，但於流動氣體中使用燃燒氣體時，由於一般難以控制燃燒氣體中的微量氧濃度，故宜藉由來自含氧氣體的氧，控制氧濃度。
以下，一邊參照圖式，一邊說明本實施形態之製造方法。各圖式中的主要符號表示以下：1　流動氣體入口、2　含氧氣體入口、3　氣體出口、4　氣體分散層、5　原料煤、6　原料煤(流動活化時)、7　流動氣體、8　含氧氣體、9　排出氣體、10　氣體分散部、20　流動床部、100　流動爐(流動活化爐)。
圖1中顯示本實施形態之製造方法所用的流動爐(流動活化爐)100之示意圖。流動爐100包含流動氣體入口1、含氧氣體入口2、氣體出口3、氣體分散層4。流動氣體入口1一般係配置於爐床，導入流動爐100的流動氣體(未圖示)係通過氣體分散層4，與原料煤5接觸而供原料煤之流動活化。然後，流動氣體一般係從配置於爐頂棚的氣體出口3排出爐外。圖1中，將前述流動氣體之流動主方向(即，從爐床向爐頂棚之流動方向)當作方向Z表示。
氣體分散層4只要具有使從流動氣體入口1所導入的流動氣體之流動分散，使原料煤5均勻地接觸流動氣體之功能，則沒有特別的限定，可使用習知者。例如，使用開孔板來分散流動氣體時，包含從爐床到開孔板為止的緩衝區域，稱為氣體分散層4。如圖1所示，氣體分散層4係在流動氣體之流動主方向Z觀看，配置於流動爐內之上游側。於本實施形態中，將由氣體分散層4所成的區域稱為氣體分散部10。因此，流動爐100係在流動氣體的流動主方向Z觀看，於流動爐內之上游側具備氣體分散部10。
流動爐100係在流動氣體的流動主方向Z觀看，另在流動爐內之下游側具備流動床部20。於流動床部20中，原料煤5與流動氣體接觸而進行原料煤5之流動活化。
如前述，本實施形態之製造方法之特徵為：與從爐床所導入的流動氣體分開地，將含氧氣體導入至流動爐。而且，於實現苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積在特定範圍之碳質材料時，重要的是含氧氣體的導入位置。即，將流動氣體的流動主方向Z中之氣體分散部的上游端位置當作0(m)，將下游端位置當作t1(m)(t1＞0)，將導入含氧氣體的位置當作t2(m)時，較佳為滿足0.5t1≦t2之關係。於0.5t1＞t2之情況，難以實現苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積在特定範圍的本實施形態之碳質材料。較佳為0.7t1≦t2，更佳為0.8t1≦t2、0.9t1≦t2或t1≦t2，特佳為t1＜t2、1.2t1≦t2、1.4t1≦t2或1.5t1≦t2。只要含氧氣體與流動活化中的原料煤能接觸，則t2之上限係沒有特別的限定；可為到爐頂棚之前的任意位置，但在方向Z觀看，將流動床部20的高度(厚度)當作T(m)時(即，T=(爐頂棚高度-t1))，較佳為t2≦0.8T、t2≦0.7T、t2≦0.6T或t2≦0.5T。再者，含氧氣體之導入位置t2係在方向Z觀看，當含氧氣體入口2具有寬度(厚度)時，指其寬度(厚度)之中心位置。
圖2中顯示示意圖，其表示使用圖1記載的流動爐，將原料煤予以流動活化之樣子。圖2中，以與圖1相同符號所表示的構件・部分係表示與圖1相同的構件・部分。
圖2中，從爐床將流動氣體7導入至流動爐100，從爐側部將含氧氣體8導入至流動爐100。流動氣體7係通過由氣體分散層4所成的氣體分散部10，於流動床部20中與原料煤接觸而供原料煤之流動活化。又，含氧氣體8(詳細而言，氣體中的氧)係與流動活化中的原料煤6接觸而供原料煤的局部活化。可藉由如此之含氧氣體所致的原料煤之局部活化而保持著微孔，使中孔局部地發展，結果推測能有利地製造苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積在特定範圍之碳質材料。
原料煤之活化條件係除了與流動氣體分開地導入含氧氣體之點之外，可採用習知的條件。例如，活化時的溫度可為700～1000℃(較佳為800～1000℃、850～950℃)，活化的時間可設為能達成所期望的苯吸附量(所期望的活化之進行程度)之任意時間。
於本實施形態之製造方法中，如前述，藉由與流動氣體分開地導入之含氧氣體的作用，可製造苯吸附量、維生素B12吸附量及中孔容積在特定範圍之所期望的碳質材料。此處，流動氣體中之水蒸氣、二氧化碳所造成的原料煤之活化為吸熱反應，相對地，含氧氣體中之氧所造成的原料煤之活化為急劇的放熱反應。因此，於使含氧氣體接觸流動活化中的原料煤之本實施形態之製造方法中，可減少為了維持原料煤的活化而需要的來自外部的熱供給，從能量平衡之觀點來看，亦極為有利。
於供原料煤之活化後，流動氣體7與含氧氣體8係從氣體出口排出爐外(圖2中的排出氣體9)。藉由將排出氣體的一部分或全部進行循環，或進行熱交換，可再度利用排出氣體之熱能。
圖1及圖2中顯示各自具備1個流動氣體入口1、含氧氣體入口2、氣體出口3之流動爐，但圖1及圖2只不過是示意圖，流動爐亦可各自具備複數個流動氣體入口1、含氧氣體入口2、氣體出口3。具備複數個含氧氣體入口2時，在流動氣體的流動主方向Z觀看，可配置在互相相同的位置(高度)，也可配置在不同的位置(高度)。
活化後的碳質材料係當使用包含鹼金屬、鹼土類金屬及過渡金屬等雜質之椰殼等植物系的碳質前驅物、礦物系的碳質前驅物時，為了去除灰分、藥劑而洗淨。因此，於一實施形態中，本發明之製造方法可包含將活化後的碳質材料洗淨之步驟。此時，於洗淨中使用礦酸、水，作為礦酸，較佳為洗淨效率高的鹽酸。使用鹽酸等礦酸來洗淨(酸洗)碳質材料時，較佳為在酸洗後進行水洗等，進行脫酸處理。
於洗淨之後，對於所得之碳質材料，視需要實施粉碎・篩分，可得到碳質材料之製品。
[淨水用過濾器] 使用碳質材料，可製造淨水用過濾器。以下，說明合適的實施形態之淨水用過濾器。
於合適的一實施形態中，淨水用過濾器包含如上述的本實施形態之碳質材料與纖維狀黏結劑。
纖維狀黏結劑只要是藉由使其原纖化，可交纏碳質材料而賦形者，則沒有特別的限定，不拘合成品、天然品，可廣泛地使用。作為如此的纖維狀黏結劑，例如可舉出丙烯酸纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、纖維素纖維、尼龍纖維、芳香族聚醯胺纖維、紙漿等。纖維狀黏結劑之纖維長度較佳為4mm以下。
纖維狀黏結劑係可組合2種以上而使用。特佳為使用聚丙烯腈纖維或紙漿作為黏結劑。藉此，可進一步提高成型體密度及成型體強度，抑制性能降低。
於合適的一實施形態中，纖維狀黏結劑之通水性係CSF值為10～150mL左右。於本實施形態中，CSF值係依據JIS P8121「紙漿的排水度試驗方法」加拿大標準排水度法所測定之值。又，CSF值例如係可藉由使纖維狀黏結劑原纖化而調整。若纖維狀黏結劑之CSF值小於10mL，則得到不通水性，成型體的強度變低，亦有壓力損失變高之虞。另一方面，前述CSF值超過150mL時，無法充分地保持粉末狀的活性碳，成型體之強度變低，而且有吸附性能變差之可能性。
淨水用過濾器從去除對象物質的去除性能、成型性等之點來看，相對於100質量份的碳質材料，較佳為包含4～10質量份的纖維狀黏結劑，更佳為4.5～6質量份。因此，於合適的一實施形態中，淨水用過濾器包含本實施形態之碳質材料與纖維狀黏結劑，纖維狀黏結劑之CSF值為10～150mL，相對於100質量份的碳質材料，包含4～10質量份的纖維狀黏結劑。再者，當淨水用過濾器包含後述的其它功能性成分時，只要將關於過濾器組成所言之「相對於100質量份的碳質材料」改讀成「相對於碳質材料與其它功能性成分之合計100質量份」而適用即可。
淨水用過濾器係在不妨礙本發明的效果之範圍內，可包含其它的功能性成分。作為其它的功能性成分，例如可舉出：能吸附去溶解性鉛的鈦矽酸鹽、沸石系粉末等的鉛吸附材、離子交換樹脂或螯合樹脂、或是包含賦予抗菌性用的銀離子及/或銀化合物之各種吸附材等。
本實施形態之淨水用過濾器由於包含本實施形態之碳質材料，故能高效率地去除分子尺寸小的三鹵甲烷等VOC與分子尺寸大的2-MIB。通水條件係沒有特別的限定，但為了使壓力損失不極度變大，以300～6500/hr之空間速度(SV)實施。藉由繪製從原水及穿透水中的去除對象物質之濃度所計算的各去除率、與從通水開始起流動的水量(L)與淨水濾筒的容積(mL)之比(累積穿透水量L/mL)之關係，可確認淨水用過濾器之性能。
[淨水器] 使用碳質材料或淨水用過濾器，可製造淨水器。於合適的實施形態中，淨水器包含如上述的本實施形態之碳質材料或淨水用過濾器。
於合適的一實施形態中，淨水器具備淨水用濾筒(cartridge)，該淨水用濾筒係使用本實施形態之碳質材料或淨水用過濾器而構成。例如，可將本實施形態之碳質材料填充於外殼，構成淨水用濾筒，另外，亦可將本實施形態之淨水用過濾器填充於外殼，構成淨水用濾筒。淨水用濾筒係除了本實施形態之碳質材料或淨水用過濾器之外，還可組合眾所周知的不織布過濾器、各種吸附材、礦物添加材、陶瓷過濾材、中空紗膜等而含有。
本說明書係如上述揭示各式各樣的態樣之技術，以下歸納其中主要的技術。
關於本發明之一態樣之碳質材料，特徵在於：苯吸附量為25～40%，維生素B12吸附量為13.0～50.0mg/g，從氮吸附等溫線藉由BJH法算出的中孔之細孔容積為0.070～0.150cm3 /g。
藉由如此的構成，可提供能夠以單一種類兼顧三鹵甲烷與2-MIB之去除的碳質材料。
又，於前述碳質材料中，從氮吸附等溫線以BET法算出的比表面積較佳為900～1500m2 /g。藉此，茲認為可以高水準實現淨水器所要求的吸附去除性能。
再者，於前述碳質材料中，從氮吸附等溫線算出的平均細孔徑較佳為1.79～1.88nm。藉此，茲認為能更高效率地以單一種類去除三鹵甲烷與2-MIB。
又，於前述碳質材料中，相對於藉由氮吸附等溫線中的相對壓力P/P0=0.99時之氮吸附量所算出的總細孔容積，從氮吸附等溫線藉由MP法算出的微孔的細孔容積之比例較佳為96%以下。藉此，茲認為能更高效率地以單一種類去除三鹵甲烷與2-MIB。
再者，於前述碳質材料中，荷重12kN下的利用粉體電阻測定之導電率較佳為5～12S/cm。藉此，茲認為可以高水準實現淨水器所要求的吸附去除性能。
又，前述碳質材料較佳為來自植物系的碳質前驅物。藉此，茲認為可容易成為家庭用品品質表示法所規定的去除對象物質之吸附性能優異的碳質材料。再者，前述植物系的碳質前驅物較佳為椰殼，藉此，茲認為可實現能以更高效率去除三鹵甲烷與2-MIB之碳質材料。
關於本發明之其它態樣的碳質材料之製造方法，特徵為：使用流動爐；及與從爐床所導入的流動氣體分開地，將含氧氣體以流動氣體與含氧氣體合計的氣體中之氧濃度成為0.004～1容量%之方式，導入至流動爐。藉由如此的構成，可得到如上述之優異的碳質材料。
又，於前述製造方法中，前述從爐床所導入的流動氣體中之水蒸氣濃度較佳為10～40容量%。藉此，茲認為可高效率地活化原料煤。
再者，於前述製造方法中，前述流動爐係在流動氣體的流動主方向Z觀看，於流動爐內之上游側具備氣體分散部，將前述方向Z中的氣體分散部之上游端位置當作0(m)，將下游端位置當作t1(m)，將導入含氧氣體的位置當作t2(m)時，較佳為以滿足0.5t1≦t2之關係的方式，將前述含氧氣體導入。藉此，茲認為可更確實地得到如上述之優異的碳質材料。
關於本發明之更另一態樣的淨水用過濾器，特徵為：包含如上述之碳質材料與纖維狀黏結劑；纖維狀黏結劑之CSF值為10～150mL；及相對於100質量份的碳質材料，包含4～10質量份的纖維狀黏結劑。又，於本發明中，亦包含含有如上述的碳質材料之淨水器，以及含有前述淨水用過濾器之淨水器。 [實施例]
以下，藉由實施例更具體地說明本發明，惟本發明完全不受實施例所限定。
＜評價方法＞ 實施例中的各物性值係藉由以下所示之方法進行測定。
[苯吸附量之測定] 將實施例及比較例所調製之碳質材料在115℃的恆溫乾燥器中乾燥3小時後，於使用矽凝膠作為乾燥劑的乾燥器中，放置冷卻到室溫為止。接著，於20℃的恆溫槽內，使含有飽和濃度的1/10之濃度的苯之乾燥空氣通過碳質材料。從達到吸附平衡的碳質材料之質量與吸附前的碳質材料之質量(即，乾燥・放置冷卻後的碳質材料之質量)，依照下式(1)求出苯吸附量(質量%)。
[式(1)] 苯吸附量(質量%)=[{(苯吸附後的試料質量)-(苯吸附前的試料質量)}/(苯吸附前的試料質量)]×100
[維生素B12吸附量之測定] 將實施例及比較例所調製的碳質材料粉碎到碳質材料的體積基準之累積分布的50%粒徑(D50)成為9～11μm左右，於115℃的恆溫乾燥器中乾燥3小時後，於使用矽凝膠作為乾燥劑的乾燥器中，放置冷卻到室溫為止。再者，經粉碎的碳質材料之粒徑係藉由雷射繞射測定法測定。即，將測定對象之碳質材料與界面活性劑一起置入離子交換水中，施予超音波振動而製作均勻分散液，使用Microtrac-Bel(股)製的Microtrac MT3200進行測定。於界面活性劑，使用富士軟片和光純藥(股)製的「聚氧乙烯(10)辛基苯基醚」。以下顯示分析條件。
(分析條件) 測定次數：1次 測定時間：30秒 分布顯示：體積 粒徑區分：標準 計算模式：MT3000 溶劑名稱：WATER 測定上限：1408μm，測定下限：0.265μm 殘留份比：0.00 通過份比：0.00 殘留份比設定：無效 粒子穿透性：穿透 粒子折射率：1.81 粒子形狀：非球形 溶劑折射率：1.333，DV值：0.0100～0.0500 穿透率(TR)：0.750～0.920 流速：50%
於所得之碳質材料約0.05g～0.30g中，添加經調整至約320ppm的維生素B12(C63 H88 N14 O14 PCo：分子量1355.4)水溶液100mL，在25℃以160次/分鐘振動2小時，使其吸附維生素B12，回收已過濾碳質材料的濾液。對於吸附試驗所用的約320ppm之吸附前的維生素B12試驗水與吸附處理後的維生素B12濾液，測定在330nm的吸光度，以預先作成的校正曲線為基礎，算出維生素B12之濃度。從所得之維生素B12之濃度，藉由以下之式(2)算出碳質材料每1g的維生素B12之吸附量。
[式(2)] 維生素B12吸附量(mg/g)={吸附前的維生素B12濃度(ppm)-吸附處理後的維生素B12濃度(ppm)}×0.1/碳質材料的質量(g)
計算吸附處理後的維生素B12之濃度超過300ppm的濃度與低於300ppm的濃度下之維生素B12吸附量，然後，藉由乘冪近似式，計算吸附處理後的維生素B12之濃度成為300ppm時的吸附處理後之維生素B12的吸附量，將其當作維生素B12吸附量。
[氮吸附等溫線之測定] 使用Microtrac-Bel(股)製的BELSORP-mini，在氮氣流下(氮流量：50mL/分鐘)以300℃加熱碳質材料3小時後，測定在77K下的碳質材料之氮吸脫附等溫線。
[比表面積之測定] 從經由上述方法所得之氮吸附等溫線，藉由BET式進行利用多點法的解析，從所得之曲線的相對壓力P/P0=0.01～0.1之區域中的直線，算出比表面積。
[總細孔容積・平均細孔徑之測定] 從經由上述方法所得之氮吸附等溫線中的在相對壓力P/P0=0.99之氮吸附量，藉由古爾維奇(Gurvish)法算出總細孔容積。關於平均細孔徑，由總細孔容積及從先前記載的BET法所求出的比表面積，根據以下之式(3)算出。
[式(3)] 平均細孔徑(nm)=總細孔容積(cm3 /g)/比表面積(m2 /g)×4000
[利用MP法的微孔細孔容積、微孔比率之測定] 對於經由上述方法所得之氮吸附等溫線，採用MP法，算出微孔的細孔容積。將此經由MP法所得之微孔的細孔容積相對於經由上述方法所算出的總細孔容積而佔有之比例當作微孔比率。再者，於MP法之解析時，使用由Microtrac-Bel(股)所提供之基準曲線『NGCB-BEL. t』。
[利用BJH法的中孔細孔容積之測定] 對於經由上述方法所得之氮吸附等溫線，採用BJH法，算出中孔的細孔容積。再者，於BJH法之解析時，使用由Microtrac-Bel(股)所提供之基準曲線『NGCB-BEL. t』。
[導電率之測定] 使用粉體電阻率測定單元(Mitsubishi Chemical Analytech(股)製、MCP-PD51)，測定碳質材料之導電率。於導電率之測定中，由於測定試料之粒徑係大幅地影響，故以碳質材料的體積基準之累積分布的50%粒徑(D50)成為5～8μm左右之方式粉碎，測定施加12kN的荷重時之碳質材料丸粒的導電率。再者，經粉碎的碳質材料之粒徑係藉由雷射繞射測定法測定。碳質材料的粒徑之測定程序・分析條件係如先前的[維生素B12吸附量之測定]中所記載。
＜實施例1＞ 將菲律賓產的椰殼經碳化後的椰殼炭從10mesh(1.7mm)調整粒度至30mesh(0.5mm)。將1kg的此椰殼炭投入經加熱到900℃的流動活化爐內，從爐床導入水蒸氣15容量%、二氧化碳11容量%的流動氣體50L/分鐘，從爐側部導入氧0.5容量%、氮99.5容量%的含氧氣體5L/分鐘，進行活化處理直到苯吸附量成為約35重量%為止(導入流動活化爐的合計氣體中之氧濃度約0.045容量%)。於流動活化爐中，使用在流動氣體的流動主方向Z觀看，於爐內之上游側具備氣體分散層之爐。又，方向Z中的含氧氣體之導入位置t2與氣體分散層之下游端t1係滿足t1＜t2之關係。即，含氧氣體係導入至流動活化爐的流動床部。
以稀鹽酸洗淨所得之活化處理炭，接著為了去除殘留的鹽酸，藉由以離子交換水充分洗淨，使其乾燥，而得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜實施例2＞ 除了將活化處理前的椰殼炭從30mesh(0.5mm)調整粒度至60mesh(0.25mm)以外，與實施例1同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜實施例3＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體之濃度變更為氧0.05容量%、氮99.95容量%以外，與實施例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜實施例4＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體之濃度變更為氧1容量%、氮99容量%以外，與實施例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜實施例5＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體之濃度變更為氧5容量%、氮95容量%以外，與實施例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜實施例6＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體之濃度變更為氧10容量%、氮90容量%以外，與實施例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜實施例7＞ 除了進行活化處理直到活化處理炭的苯吸附量成為約28重量%為止以外，與實施例4同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜實施例8＞ 除了將活化處理前的椰殼炭從50mesh(0.3mm)調整粒度至100mesh(0.15mm)以外，與實施例1同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例1＞ 將菲律賓產的椰殼經碳化後的椰殼炭，從10mesh(1.7mm)調整粒度至30mesh(0.5mm)。將1kg的此椰殼炭投入經加熱到900℃的旋轉窯內，將水蒸氣15容量%、二氧化碳11容量%的活化氣體10L/分鐘與氧0.5容量%、氮99.5容量%的追加氣體1L/分鐘予以導入，進行活化處理直到苯吸附量成為約35重量%為止。
以稀鹽酸洗淨所得之活化處理炭，接著為了去除殘留的鹽酸，藉由以離子交換水充分洗淨，使其乾燥，而得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例2＞ 除了將活化處理前的椰殼炭從30mesh(0.5mm)調整粒度至60mesh(0.25mm)以外，與比較例1同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例3(參考例)＞ 除了進行活化處理直到活化處理炭的苯吸附量成為約45質量%為止以外，與實施例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。再者，本比較例3係於使用流動爐的碳質材料之製造方法中，與流動氣體分開地供給含氧氣體，因此不是關於習知技術的態樣，而是作為參考例顯示者。後述之比較例4及6亦相同。
＜比較例4(參考例)＞ 除了進行活化處理直到活化處理炭的苯吸附量成為約25質量%為止以外，與實施例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例5＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體變更為不含氧的氮氣以外，與實施例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例6(參考例)＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體變更為空氣以外，與實施例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例7＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體變更為不含氧的氮氣以外，與比較例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例8＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體之濃度變更為氧1容量%、氮99容量%以外，與比較例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例9＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體之濃度變更為氧5容量%、氮95容量%以外，與比較例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例10＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體之濃度變更為氧10容量%、氮90容量%以外，與比較例2同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例11＞ 除了將活化處理時導入的含氧氣體變更為不含氧的氮氣以外，與比較例3同樣地得到碳質材料。表1中顯示處理條件及所得之碳質材料的物性值。
＜比較例12＞ 取得作為粉末狀活性碳之KURARAY股份有限公司製PGW-100MD之粉碎前的活性碳，從30mesh(0.5mm)調整粒度至60mesh(0.25mm)，當作比較例12之碳質材料。表1中顯示其物性值。
[表1]
活化爐 活化時 粒度 含氧氣體中之 氧濃度 合計氣體中之 氧濃度 苯吸附量 維生素B12 吸附量 中孔 容積 (BJH法) 比表 面積 平均 細孔徑 微孔 比率 粉體 導電率 微孔容積 (MP法)
mesh vol.% vol.% % mg/g cm3 /g m2 /g nm % S/cm cm3 /g
實施例1 流動爐 10-30 0.5 0.045 38.1 19.0 0.094 1248 1.82 94 6.6 0.53
實施例2 流動爐 30-60 0.5 0.045 34.4 20.3 0.087 1172 1.79 94 7.8 0.50
實施例3 流動爐 30-60 0.05 0.0045 34.1 18.4 0.072 1177 1.77 95 8.2 0.50
實施例4 流動爐 30-60 1 0.091 35.2 21.0 0.098 1203 1.80 94 7.4 0.51
實施例5 流動爐 30-60 5 0.45 34.4 23.1 0.105 1187 1.85 93 7.0 0.51
實施例6 流動爐 30-60 10 0.91 35.4 24.7 0.135 1222 1.90 93 6.8 0.54
實施例7 流動爐 30-60 1 0.091 28.5 14.8 0.081 989 1.84 92 8.1 0.42
實施例8 流動爐 50-100 0.5 0.045 36.3 24.0 0.091 1209 1.85 95 7.3 0.53
比較例1 旋轉窯 10-30 0.5 0.045 34.7 10.1 0.069 1144 1.78 98 12.9 0.50
比較例2 旋轉窯 30-60 0.5 0.045 34.0 10.2 0.068 1139 1.78 98 12.9 0.50
比較例3 流動爐 30-60 0.5 0.045 46.6 38.3 0.147 1571 1.88 92 6.5 0.68
比較例4 流動爐 30-60 0.5 0.045 24.7 9.2 0.061 915 1.82 98 8.3 0.41
比較例5 流動爐 30-60 0 0 34.5 12.9 0.069 1163 1.79 96 8.2 0.50
比較例6 流動爐 30-60 20 1.82 35.4 36.1 0.160 1168 2.16 84 5.3 0.53
比較例7 旋轉窯 30-60 0 0 35.2 9.1 0.066 1132 1.77 98 13.1 0.49
比較例8 旋轉窯 30-60 1 0.091 34.6 10.8 0.070 1149 1.78 96 12.4 0.49
比較例9 旋轉窯 30-60 5 0.45 34.6 11.3 0.077 1186 1.77 97 12.2 0.51
比較例10 旋轉窯 30-60 10 0.91 34.1 12.7 0.085 1173 1.77 96 12.1 0.50
比較例11 流動爐 30-60 0 0 44.2 34.5 0.106 1472 1.80 94 6.9 0.62
比較例12 - - - - 30.7 10.0 0.049 1070 1.71 100 13.0 0.46
[碳質材料的過濾能力評價] 將實施例1～8及比較例1～12所調製之碳質材料填充至直徑34mm、高度67mm、內容積60mL的淨水濾筒，依據JIS S 3201(2010)中規定的家庭用淨水器試驗方法，依照下述所示的程序，實施三鹵甲烷及2-MIB的過濾能力試驗。再者，對於實施例1及比較例1之碳質材料，於調整粒度至30mesh(0.5mm)～60mesh(0.25mm)後，實施本試驗。
[總三鹵甲烷過濾能力試驗] 將經調整至氯仿濃度45±9ppb、溴二氯甲烷濃度30±6ppb、二溴氯甲烷濃度20±4ppb、溴仿濃度5±1ppb的水使用於試驗水，於1L/分鐘、空間速度(SV)=1000hr-1 之條件下，將低於去除率80%之點當作間斷點(breakpoint)，實施過濾能力試驗。於本試驗中，將過濾能力為7.0(L/mL)以上者當作合格。表2中顯示通水試驗條件及結果。
[2-MIB過濾能力試驗] 將經調整至2-MIB濃度50±10ppt的水使用於試驗水，於1L/分鐘、空間速度(SV)=1000hr-1 之條件下，將低於去除率80%之點當作間斷點，實施過濾能力試驗。於本試驗中，將過濾能力為30.0(L/mL)以上者當作合格。表2中顯示通水試驗條件及結果。
[表2]
通水試驗時 粒度 填充 密度 填充 容積 空間 速度 (SV) 總三鹵甲烷 過濾能力 2-MIB 過濾能力
mesh g/mL mL hr-1 L/mL L/mL
實施例1 30-60 0.480 60 1000 8.3 30.5
實施例2 30-60 0.509 60 1000 8.5 37.0
實施例3 30-60 0.514 60 1000 8.8 36.8
實施例4 30-60 0.502 60 1000 8.3 39.2
實施例5 30-60 0.497 60 1000 8.3 36.0
實施例6 30-60 0.480 60 1000 7.8 37.2
實施例7 30-60 0.520 60 1000 10.7 30.2
實施例8 50-100 0.474 60 1000 14.8 77.5
比較例1 30-60 0.473 60 1000 7.5 14.8
比較例2 30-60 0.488 60 1000 8.0 18.3
比較例3 30-60 0.461 60 1000 3.2 67.2
比較例4 30-60 0.609 60 1000 13.0 18.7
比較例5 30-60 0.511 60 1000 8.7 28.0
比較例6 30-60 0.467 60 1000 6.8 35.5
比較例7 30-60 0.488 60 1000 8.0 20.2
比較例8 30-60 0.477 60 1000 8.0 19.2
比較例9 30-60 0.459 60 1000 7.5 18.2
比較例10 30-60 0.444 60 1000 7.5 17.2
比較例11 30-60 0.472 60 1000 4.5 61.0
比較例12 30-60 0.538 60 1000 9.3 16.8
(探討) 由於表2之結果可明知，關於本發明的實施例之碳質材料，皆顯示能去除分子尺寸小的三鹵甲烷與分子尺寸大的2-MIB這兩者。
相對於其，於苯吸附量、維生素B12吸附量及/或中孔容積之至少任一者不滿足本發明的規定之比較例1～12中，只能去除三鹵甲烷或2-MIB之僅任一者，無法如實施例之碳質材料能去除兩者。
本申請案係以2019年4月26日申請的日本發明專利申請案特願2019-085514為基礎，其內容係包含於本案中。
為了表現本發明，於前述中邊參照具體例、圖式等邊通過實施形態而適當且充分地說明本發明，惟只要是本業者，則應理解可容易地變更及/或改良前述之實施形態。因此，本業者實施的變更形態或改良形態，只要是不脫離申請專利範圍中記載的請求項之權利範圍的水準者，則該變更形態或該改良形態係被解釋成該請求項之權利範圍所包括者。 [產業上利用之可能性]
本發明之碳質材料係特別有用於家庭用品品質表示法中的去除對象物質之去除。因此，本發明係在淨水用過濾器、淨水器等之淨水技術中具有寬廣的產業上之利用可能性。
1:流動氣體入口 2:含氧氣體入口 3:氣體出口 4:氣體分散層 5:原料煤 6:原料煤(流動活化時) 7:流動氣體 8:含氧氣體 9:排出氣體 10:氣體分散部 20:流動床部 100:流動爐(流動活化爐)
圖1係用於說明本發明之一實施形態中之使用流動爐的碳質材料之製造方法的示意圖。 圖2係用於說明本發明之一實施形態中之使用流動爐的碳質材料之製造方法的示意圖。
無。

Claims (13)

  1. 一種碳質材料，其苯吸附量為25～40%，維生素B12吸附量為13.0～50.0mg/g，且從氮吸附等溫線藉由BJH法算出的中孔(mesopore)之細孔容積為0.070～0.150cm3 /g。
  2. 如請求項1之碳質材料，其從氮吸附等溫線以BET法算出的比表面積為900～1500m2 /g。
  3. 如請求項1或2之碳質材料，其從氮吸附等溫線算出的平均細孔徑為1.79～1.88nm。
  4. 如請求項1至3中任一項之碳質材料，其中相對於藉由氮吸附等溫線中的相對壓力P/P0=0.99時之氮吸附量所算出的總細孔容積，從氮吸附等溫線藉由MP法算出的微孔的細孔容積之比例為96%以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之碳質材料，其荷重12kN下的利用粉體電阻測定之導電率為5～12S/cm。
  6. 如請求項1至5中任一項之碳質材料，其係來自植物系的碳質前驅物。
  7. 如請求項6之碳質材料，其中植物系的碳質前驅物為椰殼。
  8. 一種碳質材料之製造方法，其係使用流動爐(fluidized furnace)的碳質材料之製造方法，其特徵為：與從爐床所導入的流動氣體分開地，將含氧氣體以流動氣體與含氧氣體合計的氣體中之氧濃度成為0.004～1容量%之方式，導入至流動爐。
  9. 如請求項8之碳質材料之製造方法，其中從該爐床所導入的流動氣體中之水蒸氣濃度為10～40容量%。
  10. 如請求項8或9之碳質材料之製造方法，其中 該流動爐係在流動氣體之流動主方向Z觀看，於流動爐內之上游側具備氣體分散部， 將該方向Z中的氣體分散部之上游端位置當作0(m)，將下游端位置當作t1(m)，將導入該含氧氣體的位置當作t2(m)時，以滿足0.5t1≦t2之關係的方式，將該含氧氣體導入。
  11. 一種淨水用過濾器，其係包含如請求項1至7中任一項之碳質材料與纖維狀黏結劑之淨水用過濾器，該纖維狀黏結劑之CSF值為10～150mL，相對於100質量份的碳質材料，包含4～10質量份的纖維狀黏結劑。
  12. 一種淨水器，其包含如請求項1至7中任一項之碳質材料。
  13. 一種淨水器，其包含如請求項11之淨水用過濾器。
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