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はじめに：本書の目的 |
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| 1.1 | 活性炭とは |
| 1.1.1 | 細孔について |
| 1.2 | 活性炭とその原料：２章 |
| 1.3 | 炭素中の細孔とそのモデル化：３章 |
| 1.4 | 細孔のキャラクタリゼーション：４章 |
| 1.5 | 賦活プロセス（ガス賦活）：５章 |
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| 1.6 | 賦活プロセス（薬品賦活）：６章 |
| 1.7 | 活性炭構造のSEM像とTEM像：７章 |
| 1.8 | 活性炭の用途：８章 |
| 1.8.1 | はじめに |
| 1.8.2 | 水溶液からの吸着 |
| 1.9 | 活性炭の製造と参考資料：９章 |
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活性炭（原料） |
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| 2.1 | 炭素材料 |
| 2.2 | 炭素の原料 |
| 2.3 | 炭素用語体系 |
| 2.4 | 炭素元素 |
| 2.5 | 産業的に利用される炭素 |
| 2.6 | 固相での炭素の調製法 |
| 2.6.1 | はじめに |
| 2.6.2 | 固相炭化 |
| 熱処理温度による表面積の変化 |
| 熱処理温度によるラジカル濃度（ESR）の変化 |
| 石炭由来活性炭 |
| 石炭化度 |
| 石炭中のミクロ孔 |
| 2.7 | 液相での炭素の調整法：液晶 |
| 2.7.1 | はじめに |
| 2.7.2 | ネマチック液晶 |
| 2.8 | 気相での炭素の調製法 |
| 2.8.1 | はじめに |
| 2.8.2 | カーボンブラック |
| 2.8.3 | フラーレン、ナノチューブ、ネックレス |
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| 2.9 | 炭素の構造 |
| 2.9.1 | 結合と構造 |
| 2.10 | “結晶子”（黒鉛微結晶）の概念の非正当性 |
| 2.10.1 | はじめに |
| 2.10.2 | 石炭中の黒鉛微結晶 |
| 2.10.3 | X線回折線のブロードニングの原因 |
| 2.10.4 | 黒鉛微結晶理論：結論 |
| 2.11 | ラマン分光法（RMS）による構造解析：評価 |
| 2.11.1 | RMSを使う前に |
| 2.11.2 | RMSデータの間違った解釈 |
| 2.11.3 | ピッチを用いたもっとも正確な研究 |
| 2.11.4 | ラマンスペクトルの解釈 |
| 2.12 | 反射顕微鏡と活性炭の構造 |
| 2.13 | 炭素の構造とは？まとめ |
| 2.14 | 細孔と化学構造にかかわる応用 |
| 2.14.1 | 多孔質炭素の用途 |
| 2.14.2 | リチウムイオン電池での応用 |
| 文献 |
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炭素の細孔：モデル化 |
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| 3.1 | はじめに |
| 3.2 | モデルに必要な条件 |
| 3.3 | なぜモデル化するのか？ |
| 3.4 | さまざまなモデル |
| 3.4.1 | ドリルの穴モデル |
| 3.4.2 | 枝分れモデル |
| 3.4.3 | Noritモデル |
| 3.4.4 | ヘキサクロロベンゼンから調製した炭素 |
| 3.4.5 | ポテトチップスモデル |
| 3.4.6 | Kanekoらのモデル |
| 3.4.7 | Ruikeらのモデル |
| 3.4.8 | Dahnらのfallingcardモデル |
| 3.4.9 | Yoshidaらのガラス状炭素モデル |
| 3.4.10 | OberlinらおよびOberlinによる炭素粒子の多孔性微細構造モデル |
| 3.4.11 | BiggsとAgarwalとBiggsらによるVPSモデル |
| 3.4.12 | SegarraとGlandtによる多孔質炭素モデル |
| 3.4.13 | Wangらによる強束縛モデル |
| 3.4.14 | Acharyaらによるコンピューターモデル |
| 3.4.15 | O’Malleyらのガラス状炭素モデル |
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| 3.4.16 | Pikunicらのガラス状炭素モデル |
| 3.4.17 | Petersenらの多孔質炭素のモデル |
| 3.4.18 | GavaldaらとJobらによる炭素エアロゲル |
| 3.4.19 | 走査型電子顕微鏡（SEM）によるモンモリロナイトの構造 |
| 3.4.20 | 走査型電子顕微鏡写真、Rodriguez-Reinoso |
| 3.4.21 | 高分解能透過型電子顕微鏡像、干渉縞像、Marshら |
| 3.4.22 | ByrneとMarshによって提案された活性炭の細孔モデル |
| 3.4.23 | BojanとSteeleによる細孔充填モデル |
| 3.4.24 | DaviesとSeatonによる細孔の形状分布 |
| 3.4.25 | Pfeiferらによるナノ細孔（ミクロ孔）のフラクタルネットワーク充填モデル |
| 3.4.26 | Gun’koとMikhalovskyおよびYangらによるスリット型細孔の評価 |
| 3.4.27 | Pyらによる星形細孔 |
| 3.4.28 | 正確なミクロ孔のモデル化は可能か？ |
| 3.5 | モデル評価とその判定基準 |
| 文献 |
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活性炭のキャラクタリゼーション |
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| 4.1 | 基礎概念 |
| 4.1.1 | 吸着等温線 |
| 4.1.2 | 開孔と閉孔 |
| 4.1.3 | 表面積：その真偽 |
| 4.1.4 | 速度論と動力学 |
| 4.2 | 細孔のキャラクタリゼーション：ガス吸着 |
| 4.2.1 | 吸着等温線の測定 |
| 4.2.2 | 吸着等温線の定性的解釈 |
| 4.2.3 | 吸着等温線の定量的解釈 |
| 4.2.4 | t-プロット法とαs-プロット法を用いた吸着等温線の定量的解釈 |
| 4.2.5 | 窒素と二酸化炭素の吸着の比較 |
| | 概論 |
| | 同一試料間での窒素と二酸化炭素の吸着等温線の比較 |
| | 窒素と二酸化炭素の吸着等温線を用いた賦活プロセスの研究 |
| | 完全な二酸化炭素の吸着等温線：標準等温線 |
| | 細孔のキャラクタリゼーション：低相対圧（p/p0＜0.0001） |
| | 活性炭のミクロ孔を決定する方法 |
| 4.3 | 細孔のキャラクタリゼーション：表面官能基 |
| 4.3.1 | はじめに |
| 4.3.2 | 表面酸素官能基の形成とその性質 |
| 4.3.3 | 表面官能基の分析 |
| 4.3.4 | 表面の酸性と塩基性 |
| 4.3.5 | 表面酸素官能基：吸着等温線への影響 |
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| 4.4 | 細孔のキャラクタリゼーション：SAXSとSANS |
| 4.5 | 細孔のキャラクタリゼーション：破過曲線 |
| 4.5.1 | はじめに |
| 4.5.2 | 破過曲線と破過時間 |
| 4.5.3 | 破過曲線と破過時間の応用 |
| 4.6 | 細孔のキャラクタリゼーション：吸着エンタルピー |
| 4.6.1 | 物理吸着と化学吸着 |
| 4.6.2 | ロンドン分散力 |
| 4.6.3 | 吸着エンタルピー |
| | 平衡吸着熱 |
| 4.6.4 | フローマイクロカロリメトリー |
| 4.7 | 細孔のキャラクタリゼーション：浸漬熱測定 |
| 4.7.1 | はじめに |
| 4.7.2 | 浸漬熱測定：活性炭 |
| 4.7.3 | 浸漬熱測定：賦活プロセス |
| 4.7.4 | 浸漬熱測定：表面化学の影響 |
| 4.8 | メソ孔 |
| 4.8.1 | メソ孔の定義 |
| 4.8.2 | メソ孔の起源 |
| 4.8.3 | メソ孔の定量 |
| ケルビン方程式 |
| 4.9 | メソ孔のキャラクタリゼーション：水銀圧入法 |
| 4.9.1 | 原理 |
| 4.9.2 | 水銀圧入法：実験結果 |
| 4.9.3 | 水銀圧入法：限界 |
| 4.10 | まとめ |
| 文献 |
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賦活プロセス（ガス賦活） |
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| 5.1 | ガス賦活法：はじめに |
| 5.1.1 | 炭素表面 |
| 5.1.2 | ガス化反応の熱化学 |
| 5.2 | 炭素と分子状酸素の反応機構 |
| 5.2.1 | 中間体の段階 |
| 5.2.2 | 表面酸素種の可動性 |
| 5.2.3 | 同位体酸素（16O2と18O2）の利用 |
| 5.2.4 | 生成ガス中のCO/CO2分圧の変化 |
| 5.2.5 | ナノ空間でのガス化反応 |
| 5.2.6 | エネルギー図 |
| 5.2.7 | 反応速度の温度依存性 |
| 5.3 | ガス化反応速度 |
| 5.3.1 | ガス化反応速度の拡散制御 |
| 5.3.2 | ガス化反応における表面の反応性 |
| 5.3.3 | 炭素と分子状酸素の反応速度式 |
| 5.3.4 | 炭素と二酸化炭素、炭素と水蒸気の反応速度式 |
| 5.4 | 炭素の構造とガス化 |
| 5.4.1 | 炭素の構造とガス化の活性化エネルギー |
| 5.4.2 | ガス化反応の触媒作用 |
| 5.4.3 | ガス化反応に影響する因子 |
| 5.4.4 | 高純度炭素のガス化反応中の形状変化 |
| 5.4.5 | 低純度炭素のガス化反応中の形状変化 |
| 5.5 | 二酸化炭素と水蒸気による賦活：C(O)とC(H)による阻害 |
| 5.5.1 | はじめに |
| 5.5.2 | 水素の直接添加：Walkerの研究 |
| 5.5.3 | 二酸化炭素と水蒸気による賦活反応機構の最近の研究 |
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| 5.5.4 | 水素と水（液体）との反応 |
| 5.6 | ガス賦活中の表面のようす |
| 5.6.1 | はじめに |
| 5.6.2 | 遷移状態 |
| 5.6.3 | 表面酸素種が一酸化炭素として脱離する機構 |
| 5.7 | 反応性の考え方 |
| 5.8 | 表面炭素の移動 |
| 5.9 | ガス賦活プロセス |
| 5.9.1 | はじめに |
| 5.9.2 | 1984年：空気と二酸化炭素の利用 |
| 5.9.3 | 1987年：窒素と二酸化炭素吸着等温線の相補性 |
| 5.9.4 | 1989年：方法 |
| 5.9.5 | 1989年：おもな総説−吸着方法 |
| 5.9.6 | 1991年：おもな総説−ガス賦活 |
| 5.9.7 | 1995年：異なる原料の利用 |
| 5.9.8 | 1997年：異なる実験条件での賦活 |
| 5.9.9 | 2000年：分子ふるい炭素 |
| 5.9.10 | 2000年：炭素繊維の賦活 |
| 5.9.11 | 2001年：加圧下での炭化 |
| 5.9.12 | 2001年：浸漬熱測定の総説 |
| 5.9.13 | 2001年：多孔質材料のハンドブック |
| 5.9.14 | 2001年：炭素海泡石ペレット |
| 5.10 | ガス賦活プロセス：効果のまとめ |
| 5.10.1 | 一般的な考え方 |
| 5.10.2 | 炭素ガス賦活と水蒸気賦活の比較 |
| 5.10.3 | 一段階賦活と二段階賦活 |
| 5.10.4 | 超臨界水での賦活 |
| 文献 |
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賦活プロセス（薬品賦活） |
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| 6.1 | 薬品賦活 |
| 6.1.1 | はじめに |
| 6.1.2 | 含浸法とその効果 |
| | 塩化亜鉛賦活 |
| | リン酸賦活 |
| | 水酸化カリウム賦活 |
| | 賦活剤の作用機構の比較 |
| 6.1.3 | 薬品賦活によるモノリス炭素の調製 |
| 6.1.4 | 吸着されたメタンの密度 |
| 6.1.5 | まとめ |
| 6.2 | リン酸賦活の化学 |
| 6.2.1 | 方法 |
| 6.2.2 | 細孔の発達 |
| 6.2.3 | 分析 |
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| 6.2.4 | 形状と大きさの変化 |
| 6.2.5 | リン酸賦活の化学 |
| | 低温＜150℃での反応 |
| | 中程度の温度＞150℃、＜450℃での反応 |
| | 高温＞450℃での反応 |
| 6.2.6 | まとめ |
| 6.3 | アルカリ金属（KとNa）塩による薬品賦活 |
| 6.3.1 | はじめに |
| 6.3.2 | 層間化合物 |
| 6.3.3 | アルカリ金属塩賦活の化学 |
| 6.3.4 | アルカリ金属塩賦活のまとめ |
| 6.4 | ６種の賦活剤による炭素布の賦活 |
| 6.5 | その他の文献情報 |
| 文献 |
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活性炭構造のSEM像とTEM像 |
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| 7.1 | はじめに |
| 7.2 | 顕微鏡を利用した観察法 |
| 7.3 | 活性炭の顕微鏡写真 |
| 7.3.1 | SEM像 |
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活性炭の用途 |
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| 8.1 | 液相吸着 |
| 8.1.1 | はじめに |
| 8.1.2 | 水溶液からのヨウ素と酢酸の吸着 |
| 8.1.3 | 水溶液からの無機物の吸着 |
| | 水銀の吸着 |
| | クロム類の吸着 |
| | カドミニウム類の吸着 |
| | 金、銀類の吸着 |
| | 亜鉛類の吸着 |
| | マンガン溶液からのZn（II）、Cu（II）、Fe（III）の吸着 |
| 8.1.4 | 水溶液からの有機物の吸着 |
| | はじめに |
| | 希薄溶液からの吸着 |
| | 吸着プロセスを制御する因子 |
| | 吸着剤の特性 |
| | 吸着質の特性 |
| | 溶液の化学：pHとイオン強度の重要性 |
| | Moreno‐Castillaの総説の概要 |
| | Dabrowskiらの総説の概要：吸着機構 |
| | Dabrowskiらの総説の概要：不可逆吸着 |
| 8.1.5 | その他の研究：研究例 |
| 8.2 | 気相での吸着の用途 |
| 8.2.1 | はじめに |
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| 8.2.2 | 気体の精製 |
| 8.2.3 | 混合ガスの分離：分子ふるい炭素 |
| 8.2.4 | メタン貯蔵 |
| 8.2.5 | 溶剤回収 |
| 8.3 | 液相での吸着の用途 |
| 8.3.1 | はじめに |
| 8.3.2 | 水処理 |
| 8.3.3 | 飲食料品 |
| 8.3.4 | 化学品と医薬品 |
| 8.3.5 | 染料 |
| 8.3.6 | その他の用途 |
| 8.4 | 触媒工程における多孔質炭素 |
| 8.4.1 | はじめに |
| 8.4.2 | 活性炭担持触媒 |
| 8.4.3 | 活性炭の表面化学の影響 |
| 8.4.4 | 炭素の不活性度の影響 |
| 8.4.5 | 炭素表面の触媒作用 |
| 8.4.6 | 補足的研究 |
| 8.4.7 | 触媒反応とエアロゲル炭素 |
| 8.4.8 | 触媒工程における多孔質炭素のまとめ |
| 8.5 | 添着活性炭 |
| 8.6 | 活性炭：世界的な広がり |
| 8.7 | 活性炭の将来 |
| 文献 | |
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活性炭の製造と参考資料 |
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| 9.1 | 製造 |
| 9.1.1 | はじめに |
| 9.1.2 | 製造方法 |
| 9.1.3 | 出発原料 |
| 9.1.4 | 炉 |
| 9.1.5 | 品質管理：試験 |
| 9.1.6 | 洗浄 |
| 9.1.7 | 再生 |
| 9.1.8 | 工業生産 |
| 9.1.9 | 消費 |
| 9.1.10 | 価格 |
| 9.1.11 | まとめ |
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| 9.2 | 参考 |
| 9.2.1 | はじめに |
| 9.2.2 | 学術雑誌“Carbon”のキーワード |
| 9.2.3 | IUPACの定義 |
| 9.3 | 表面化学：人物紹介 |
| 9.3.1 | IrvingLangmuir |
| 9.3.2 | Brunauer,Emmett,Teller |
| 9.3.3 | StephenBrunauer |
| 9.3.4 | PaulEmmett |
| 9.3.5 | EdwardTeller |
| 9.3.6 | MikhailM.Dubinin |
| 文献 | |
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