架橋切断量を定量可能な解重合による石炭高分子網目構造評価と統計モデルによる近イース

通过解聚评估煤聚合物网络结构，可以量化交联量，并使用统计模型进行近易分析

• 批准号: 09750816
• 负责人: 林 潤一郎
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750816/
• 关键词: 石炭; 架橋構造; 酸素酸化; 解重合; 配位数; ベーテ格子; 溶剤抽出; 分子量分布; ベ-テ格子

本研究は,熱分解反応が進行しない低温域で架橋切断量を測走可能な解重合法として,酸素酸化法を提案し,酸化並びに解重合特性を明らかにした上で,この方法を架橋切断量と低分子生成量の関係を定量する方法として確立することを目的とする.昨年度の実験結果から,酸素酸化において,褐炭中の芳香族環が選択的に酸化され,消去されると同時に,環に結合していた脂肪族架橋は末端に芳香族炭素由来のカルボキシル塞を持つ隣接環側鎖に変換されることが示唆された.これを踏まえ,本年度は,まず酸化による褐炭炭素形態分布を解析し,カルボキシル基生成量は消去された芳香族環に結合していた架橋数と同一であることを明らかにした.次いで,消去された芳香族環量と生成カルボキシル基の関係は,隣接する2つの環がいずれも消去されることはない,という条件付きながら,格子点(サイト)消去による格子の崩壊過程として定量的に記述可能であることを示した.さらに,実験的に得られた解重合特性を記述可能な格子モデル構築を試みた.格子モデルが妥当であるための必要条件は,(1)格子消去率,(2)溶剤可溶成分と定義される非網目成分分率,(3)非網目成分の分子量分布の関係および(4)格子点消去数とボンド(架橋)消去数の比を2.1〜2.2(実験値)を満足することとした.試行錯誤の結果,対象としたMorwell褐炭を,15%の非網目低分子成分と85%のベーテ格子型網目成分(初期格子占有確率=1,配位数2.1)の混合物と仮定することによって,上記の必要条件を満足する解重合シミュレーションをすることができた.以上のように,本年度の成果によって,架橋切断量を定量可能とする解重合法を確立し,さらに,解重合特性を統計格子モデルによって説明するという本研究の2つの目的をいずれも達成することができた.

这项研究提出了一种氧化方法作为一种解聚方法，该方法可以在低温反应不进行的低温区域中测量交联裂解的量，以及将此方法确定为量化交联裂解和低分子量产生之间关系的方法的目的。从去年实验的结果中，褐煤中的芳环在氧化过程中被选择性地氧化和擦除，而与环的脂肪族桥则位于源自芳族碳的羧基的末端。有人建议将其转换为具有阻塞的相邻环的侧链。基于这一点，在今年，我们首先分析了由于氧化而引起的褐煤碳形态的分布，并表明产生的羧基量与与擦除的芳族环的桥梁数量相同。删除了两个相邻的环。已经表明可以定量描述它。此外，我们试图构建一个可以描述实验获得的解聚特性的晶格模型。晶格模型合理的要求是（1）晶格消除速率，（2）定义为溶剂溶解组件的非网络组件分数，（3）非网络组件的分子重量分布，（4）晶格点与键（交叉链接）消除的比率（4）2.1和2.1和2.1和2.1和2.1和2.1和2.1和2.2（实验）。反复试验的结果表明，莫威尔·布朗是目标。通过假设木炭是15％非网络小分子成分和85％Bete晶格类型网络组件的混合物（初始晶格占用概率= 1，配位编号2.1），我们能够执行满足上述要求的解聚模拟。如上所述，今年的结果已经建立了一种解散方法，该方法允许量化交联切割量，并且还实现了本研究的两个目标，该目标使用统计晶格模型解释了解聚性。

项目成果

J.-i.Hayashi: "Quantitative Evaluation of Coal Degradability due to Inter-Cluster Bond Cleavage by Means of a Mild O_2 Oxidation in Aqueous Phase" 9th International Conference on Coal Science Proceedings(ISBN-3-931850-20-X). 2. 309-312 (1997)

J.-i.Hayashi：“通过水相中的轻度 O_2 氧化对由于簇间键断裂导致的煤降解性进行定量评估”第九届国际煤炭科学会议论文集（ISBN-3-931850-20-X）。

J.-i.Hayashi: "Depolymerization of Lower Rank Cools by Low-Temperature O_2 Oxidation" Energy & Fuels. 11(1). 227-235 (1997)

J.-i.Hayashi：“低级解聚通过低温 O_2 氧化冷却”能量

J.-i.Hayashi: "Quantitative Evaluation of Coal Degradability due to Inter-Cluster Bond cleavage by Means of a mild O_2 Oxidation in Aqueous Phase" 9th International Conference on Coal Science Proceedings. vol.I. 309-312 (1997)

J.-i.Hayashi：“通过水相中温和的 O_2 氧化对簇间键断裂引起的煤可降解性进行定量评估”第九届国际煤炭科学会议论文集。

林潤一郎: "共有結合と非共有結合により架橋した高分子としての石炭" 化学と工業. 51(10). 1583-1585 (1998)

Junichiro Hayashi：“作为通过共价键和非共价键交联的聚合物”化学与工业 51(10) (1998)。

J.-i.Hayashi: "Evaluation of Macromelecular Structure of a Brown Coal by Means of Oxidative Degradation in Aqueous Phase" Energy & Fuels. 13(1). 69-76 (1999)

J.-i.Hayashi：“通过水相氧化降解评估褐煤的大分子结构” 能量