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

2020 年度 研究成果報告書

• 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
• キーワード: 消火剤 / 熱分析 / フェロセン / 機器分析

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。

自由記述の分野

安全工学

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。