| Project/Area Number |
21K14086
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 19020:Thermal engineering-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | Soot / PAH / Pyrolysis / Carbon / 多環芳香族炭化水素 / すす / 熱分解 / 核発生 / 固体原料供給 / 炭素 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、炭素材料の生成において重要な役割を果たす多環芳香族炭化水素(PAHs)について、気相のPAHsの反応性とPAHsからの固体炭素発生メカニズムを検討する。PAHのみを原料として供給し、炭素材料の生成実験を行うことができれば、そのメカニズム解明に大きく貢献することができる。PAHsは固体であるため、実験における最大のネックは原料のPAHの定量安定フィード法である。本研究では、小さいフィード速度であっても安定的に揮発・供給する手法を確立し、炭素材料の一つであるすすの生成実験を行うことで、PAHsがすすの発生において担う役割を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, for the first time in the world, we evaluated soot produced by pyrolysis using only PAHs as raw material. It was found that PAHs with different reaction sites showed completely different soot formation behavior in relation to PAH concentration. In particular, when phenanthrene, a PAH with an Armchair site, was used as a raw material, soot was formed even at very low concentrations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
すすは炭化水素の不完全燃焼また熱分解で生成しすすの前駆体である多環芳香族炭化水素 (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAH)の核生成および表面成長によって生成する。既往の研究ではPAHを 反応中間体や添加物として評価することはあったがPAHを原料に用いた検討は未だ行われていなかった。本研究では世界で初めてPAHのみを原料とした熱分解で生成させたすすを評価した。
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