廃タイヤ由来活性炭の調製、特性評価、及び排水中有機炭素除去への応用

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a method for synthesizing activated carbon from waste tyres with characterization data; useful for researchers in waste valorization and adsorption technology.

🏢実務担当者:Companies in wastewater treatment or tyre recycling can adopt this low-cost adsorbent for organic removal, potentially reducing operational costs.

🏛政策担当者:Highlights a viable circular economy route for waste tyres, supporting policies on resource efficiency and industrial waste reduction.

本研究は、熱分解由来の廃タイヤチャーとゴム粉を、工業廃水浄化用の高性能活性炭チャーへ転換することを調査する。アルゴン雰囲気下での自作マクロ熱重量分析システムを利用し、廃タイヤ由来活性炭チャーを物理的温度活性化と王水脱灰により合成した。X線回折、ラマン分光法、走査型電子顕微鏡を用いた包括的特性評価により、ナノスケールの結晶子（約1 nm）と活性表面官能基を有する主として非晶質構造が明らかになった。工業分析により、ゴム粉および王水で浸出処理したタイヤゴム粉の誘導体は、商業用活性炭（AC）に匹敵する良好な組成（灰分約9.6%、固定炭素約84%）を達成することが確認された。最適な活性化温度850°Cにおいて、王水で浸出処理したタイヤゴム粉のチャー変種は、300 m2/gの顕著な表面積を示した。決定的に重要なこととして、850°C変種で生成されたタイヤゴム粉チャーは、0.8 cm3/gの細孔容積を発現し、商業用活性炭（0.4 cm3/g）の実質2倍となり、大きな有機分子の隔離を促進した。高強度デンプン廃水を用いた応用試験では、王水で浸出処理したタイヤゴム粉チャーとタイヤゴム粉チャー（いずれも850°Cで生成）は、それぞれ60%および50%の全有機炭素除去効率を達成し、廃棄物由来吸着材と商業用吸着材の性能ギャップを埋めた。これらの知見は、廃タイヤが工業グレード吸着材の実行可能で低コストな前駆体であることを検証し、タイヤの価値化と産業廃棄物処理コスト削減のための持続可能な循環経済経路を提供する。今後の研究は、速度論的モデリングと廃タイヤ由来活性炭チャー残渣からの亜鉛回収に焦点を当てる。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

This study investigates the transformation of pyrolytic spent tyre-derived char and crumb rubber into high-performance activated carbon chars for industrial wastewater remediation. Utilising an in-house macro-thermogravimetric analysis system under an argon atmosphere, spent tyre-derived activated carbon char were synthesised via physical temperature activation and aqua regia demineralisation. Comprehensive characterisation using x-ray diffraction, Raman spectroscopy, and scanning electron microscopy, revealed a predominantly amorphous structure with nanoscale crystallites (~1 nm) and active surface functional groups. Proximate analysis confirmed that both crumb rubber and leached tyre crumb rubber with aqua regia derivatives achieved favourable compositions (ash ~ 9.6%; fixed carbon ~ 84%), comparable to commercial activated carbon (AC). At an optimal activation temperature of 850°C, the char of tyre crumb leached with aqua regia variant exhibited a significant surface area of 300 m2/g. Crucially, the tyre crumb char produced at 850°C variant developed a pore volume of 0.8 cm3/g-effectively doubling that of commercial activated carbon (0.4 cm3/g)-facilitating the sequestration of large organic molecules. In application tests using high-strength starch wastewater, char of tyre crumb leached with aqua regia and tyre crumb char, both produced at 850°C, achieved total organic carbon removal efficiencies of 60% and 50%, respectively, bridging the performance gap between waste-derived and commercial adsorbents. These findings validate waste tyres as a viable, low-cost precursor for industrial-grade adsorbents, offering a sustainable circular economy route for tyre valorisation and reduced industrial disposal costs. Future research will focus on kinetic modelling and the recovery of zinc from spent tyre-derived activated carbon char residues.

• openalex https://doi.org/10.17159/2411-9717/3768/2026first seen 2026-06-18 05:18:17