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2021 年度 実績報告書

減災かつユビキタス元素戦略に資する高性能消火剤の創出およびその分子設計指針の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19H02387
研究機関横浜国立大学

研究代表者

小柴 佑介  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 技術専門職員 (60419273)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード消火 / 火災 / 消火剤 / マイクロエマルション / ユビキタス / 火災安全工学
研究実績の概要

本研究では,核となる3つのサブテーマを設定したため,サブテーマごとに研究実績を述べる.本年度のサブテーマ1の目的は,昨年度調製に成功したサブミクロンフェロセン/水分散液 (ADSMF) の消火性能の評価およびこれに及ぼすパラメータを明らかにすることである.サブテーマ2では,アニオンに燃焼抑制効果があるカルシウム化合物 (CaX2) を用いて,その燃焼抑制効果を評価するとともに,抑制効果と結合エネルギーの関係性を明らかにすることを目的とした.サブテーマ3の目的は,不燃性有機溶媒を油相としたフェロセン (Fec) 含有マイクロエマルション (Fec-μE) の消火特性を明らかにするとともに,これに及ぼすパラメータを探索することである.
サブテーマ1では,ミクロンフェロセン/水分散液と ADSMF の比較実験から,Fec 粒径が小さいほど消火性能が向上することを見いだした.サブテーマ2では,CaX2 の高い燃焼抑制効果を明らかにしたとともに,速度論解析を用いてその抑制機序を推定できた.また,アニオン種に燃焼抑制効果を持たないカルシウム化合物よりも CaX2 の方が高い燃焼抑制効果を発現することを明らかにしたとともに,抑制効果と結合エネルギーの間に高い直線性があることを見いだした.得られた知見は,今後高性能消火剤分子を設計する上で有益であると言える.サブテーマ3では,プール火災に対する Fec-μE の高い消火性能を明らかにし,新規 Fec-μE 系消火剤の液設計に資する基礎的知見を得た.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Combustion inhibition ability of calcium halides: An experimental study2021

    • 著者名/発表者名
      Koshiba Y., Hirakawa Y.
    • 雑誌名

      Case Stud. Therm. Eng.

      巻: 25 ページ: 100984

    • DOI

      10.1016/j.csite.2021.100984

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fire-suppression capability of surfactant-free aqueous dispersions of submicron-sized ferrocene particles2021

    • 著者名/発表者名
      Koshiba Y., Sugimoto M.
    • 雑誌名

      Case Stud. Therm. Eng.

      巻: 28 ページ: 101459

    • DOI

      10.1016/j.csite.2021.101459

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 不燃性有機溶剤を油相としたフェロセン含有 O/W マイクロエマルションの調製とその消火性能2021

    • 著者名/発表者名
      小柴佑介,原田
    • 学会等名
      2021年度日本火災学会研究発表会 (オンライン開催)
  • [学会発表] 貧溶媒晶析法を用いたサブミクロンフェロセン/水分散液の直接調製およびその消火性能2021

    • 著者名/発表者名
      小柴佑介,杉本
    • 学会等名
      2021年度日本火災学会研究発表会 (オンライン開催)
  • [学会発表] ユビキタス元素戦略を志向した新規カルシウム系消火剤の創製2021

    • 著者名/発表者名
      小柴佑介
    • 学会等名
      第80回石灰石鉱業大会 (オンライン開催)
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境対応型ハイドロフルオロ系有機溶剤を油相としたフェロセン含有マイクロエマルションの調製と消火特性:新規消火剤としての可能性2021

    • 著者名/発表者名
      小柴佑介
    • 学会等名
      令和3年度機器・分析技術研究会 (オンライン開催)
  • [学会発表] (DPPF)ZnX2 (X= Br, I) の合成とその燃焼抑制効果2021

    • 著者名/発表者名
      薄木,熊﨑美枝子,小柴佑介
    • 学会等名
      第54回安全工学研究発表会 (オンライン開催)
  • [学会発表] フェロセン含有 9EO/ハイドロフルオロオレフィン/水マイクロエマルションの消火特性2021

    • 著者名/発表者名
      小柴佑介,原田
    • 学会等名
      第54回安全工学研究発表会 (オンライン開催)

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公開日: 2022-12-28  

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