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燃焼中の固体可燃物上のフェロセンの挙動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04631
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25020:安全工学関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

大谷 英雄  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (10213761)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード消火剤 / 熱分析 / フェロセン / 機器分析 / 消火器 / 安全工学 / 燃焼抑制
研究成果の概要

本研究では、燃焼反応の連鎖反応を中断させ、燃焼抑制能力が高いことが理論的に予想されていた鉄原子を火炎中で放出することのできる鉄化合物であるフェロセンを消火剤としてより効果的に使用する方法について検討した。フェロセンをいかに火炎中で解離しやすくし、かつ火炎中に分散して放出できるようにするかが課題である。
本研究では、フェロセンに置換基をつけることにより、有機化合物と鉄原子との配位結合のエネルギーを小さくすることにより、従来の消火剤を上回る燃焼抑制効果を発揮する化合物を開発することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フェロセンに対してトリフルオロ酢酸鉄(Ⅲ)や1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン (DPPF) ,さらにはその DPPF に金属塩化物を配位させた錯体である (DPPF)MCl2などの修飾された化合物はより鉄原子を放出し易いであろうことを燃焼抑制効果というマクロな現象から確認することができた。これにより、火炎中でより鉄原子を放出し易い、言い換えると消火効果の高い消火剤を開発するできる可能性を示すことができた。ただし、これまでに合成できたものは安定性に問題があり、実用化するにはより安定性の高い、長期間保存可能なものを探索する必要がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Synthesis and combustion inhibition efficiency of iron short-chain perfluorocarboxylates2020

    • 著者名/発表者名
      Koshiba Yusuke、Tsunokuma Yuji、Ohtani Hideo
    • 雑誌名

      Fire Safety Journal

      巻: 118 ページ: 103224-103224

    • DOI

      10.1016/j.firesaf.2020.103224

    • NAID

      120006891627

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flame inhibition by calcium compounds: Effects of calcium compounds on downward flame spread over solid cellulosic fuel2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Koshiba, Takuya Haga, Hideo Ohtani
    • 雑誌名

      Fire Safety Journal

      巻: 109 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.firesaf.2019.102865

    • NAID

      120006769999

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fire suppression efficiency of water mists containing organic solvents2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Koshiba, Yohei Yamamoto, Hideo Ohtani
    • 雑誌名

      Journal of Loss Prevention in the Process Industries

      巻: 62 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1016/j.jlp.2019.103973

    • NAID

      120006769998

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] サブミクロンフェロセン分散液の調整法の確立と消火性能の評価2020

    • 著者名/発表者名
      杉本真人、小柴祐介、大谷英雄
    • 学会等名
      第53回安全工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] パーフルオロカルボン酸鉄の合成とその燃焼抑制効果2019

    • 著者名/発表者名
      角熊祐司,小柴佑介,大谷英雄
    • 学会等名
      第52 回安全工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] フェロセン含有マイクロエマルションの消火性能に及ぼす油相の影響2018

    • 著者名/発表者名
      入谷拓也,小柴祐介,大谷英雄
    • 学会等名
      第51回安全工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カルシウム化合物の燃焼抑制効果2018

    • 著者名/発表者名
      小柴佑介,羽下拓也,大谷英雄
    • 学会等名
      平成30年度日本火災学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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