2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel pyrolyzer to analyze whole chemical structures in advanced polymeric materials
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16H04164
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大谷 肇 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50176921)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 熱分解分析法 / パイロライザー / 水素供与 / フェノール樹脂 / クレゾール / 酸化物半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 新規反応試薬を利用した特異的分解反応場の構築
平成28-29年度に検討を進めてきたテトラリンを水素供与性の反応試薬として用いるフェノール樹脂硬化物をはじめとする各種樹脂試料の分解反応では、効率的な分解のために450～500℃の高温条件が必要であるため、構造解析の支障となる副反応を誘起していることが危惧された。そこで平成30年度では、目的とする特異的分解反応をより低温の穏やかな条件で達成するための、新規反応試薬を用いた反応場の構築を図った。具体的には公表されている過去の研究例を参考に、1-ヘプタノール及びm-クレゾールを選択し、それらの中でのフェノール樹脂硬化物の反応を検討した。テトラリンの場合より温和な350℃での分解反応を試みたが、1-ヘプタノールではほとんど反応が進行しなかった。一方、m-クレゾールでは350℃においてある程度分解が進行したものの効率が低く、また観測される分解生成物から元の硬化物の化学構造に関する特異的な情報を引き出すことは困難であった。
２．酸化物半導体の熱活性を利用した高効率分解反応場の構築
先端ポリマー材料としても頻用される光・熱硬化性樹脂材料は、その強固な架橋ネットワーク構造により特に熱分解しにくく多量の固体残留物を一般に生成する。こうした樹脂を、光触媒としても知られる酸化チタンなどの酸化物半導体とともに高温下に置くと、半導体の熱活性によりラジカルが生成し、その伝播によって効率的にフラグメント化する現象が知られている。ここでは、平成28-29年度に行った酸化チタンを用いる基礎検討結果を発展的に利用して、酸化亜鉛などのその他の酸化物半導体により誘起される特異的な反応の効果を検証した。しかし、リグニンやセルロースなどを試料として用いた基礎検討の結果では、酸化チタンよりも有効な分解反応を誘起するには至らなかった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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