| １．研究機関名 | 東北大学 | |
| ２．委員会名 | 石炭利用技術第148委員会 | |
| ３．研究期間 | 平成8年度〜平成12年度 | |
| ４．研究プロジェクト番号 | 96R14801 | |
| ５．研究プロジェクト名 | 石炭分子工学の確立：超分子構造の解明とその制御に基づく革新的利用技術の開発 |
| プロジェクト・リーダー名 | フリガナ | 所属部局名 | 職名 |
| 飯野 雅 | イイノ マサシ | 反応化学研究所 | 教授 |
７．コア・メンバー
| コア・メンバー名 | フリガナ | 所属研究機関名・所属部局名 | 職名 |
| 富田 彰 | トミタ アキラ | 東北大学・反応化学研究所 | 教授 |
| 野村 正勝 | ノムラ マサカツ | 大阪大学・大学院工学研究科 | 教授 |
| 林 潤一郎 | ハヤシ ジュンイチロウ | 北海道大学・エネルギー先端工学研究センター | 助教授 |
８．研究協力者
| 研究協力者名 | フリガナ | 所属研究機関名・所属部局名 | 職名 |
| 三浦 孝一 | ミウラ コウイチ | 京都大学・大学院工学研究科 | 教授 |
| 相田 哲夫 | アイダ テツオ | 近畿大学・九州工学部化学科 | 教授 |
| 石原 篤 | イシハラ アツシ | 東京農工大学・工学部 | 助教授 |
９．研究成果の概要
|
I．固体13C-NMR分析とルテニウム触媒酸化から石炭の炭素構造分布を評価する手法を確立した。また、酸素官能基の信頼性のある定量法を開発した。 II．(1)石炭中の水素結合の強度分布および芳香環の積層構造を定量的に示すことに世界で初めて成功した。(2)石炭中の水の存在形態、石炭官能基との水素交換挙動を明らかにした。(3)石炭抽出率に及ぼす添加物の効果とコンピュータシミュレーションから石炭の会合・凝集挙動を明らかにした。(4)非共有結合および共有結合架橋構造解析を溶媒膨潤、NMR緩和時間、選択的酸化反応から行った。(5)超分子構造を特徴づけるパラメーターを設定した。 III．石炭の熱および溶媒処理による超分子構造変化を上記の超分子構造パラメーターから検討した。 IV．熱分解に及ぼす石炭芳香環の水素化の影響および水素化分解に及ぼす水の添加効果を明らかにした。また、石炭の分解に有効な酵素および微生物を見いだした。 V．石炭抽出物の有機溶媒濃厚溶液においてゲルの形成が認められた。その動的粘弾性挙動から、ゲルは会合相互作用によるトランジェントなネットワークを形成していることが示された。 |
１０．キーワード
(1)石炭、(2)超分子構造、(3)高次構造
(4)会合相互作用、(5)架橋構造、(6)熱処理
(7)溶媒処理、(8)石炭変換反応、(9)石炭−溶媒ゲル
１１．研究発表（印刷中も含む）
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Study on Coal Gels Formed by Coal - Solvent Interactions | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 12 | 1998 | 470-476 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Shimizu | Sorption Behaviors of Various Organic Vapors to Argonne Premium Coal Samples | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 12 | 1998 | 891-896 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Simulation of Interaction of Coal Associates with Solvents Using the Molecular Dynamics Calculation | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 12 | 1998 | 1168-1173 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| M. Nomura | Strucural Evaluation of Zao Zhuang Coal | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 12 | 1998 | 512-523 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Y. Iwai | Drying of Coals by Using Supercritical Carbon Dioxide | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Ind. Eng. Chem. Res. | 37 | 1998 | 2893-2896 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| J. -i. Hayashi | Evaluation of Macromolecular Structure of a Brown Coal by Means of Oxidative Degradation in Aqueous Phase | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 69-76 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Irreversible Structural Changes in Coals during Heating | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 506-512 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| H. Gao | Statistical Distribution Characteristics of Pyridine Transport in Coal Particles and a Series of New Phenomenological Models for Overshoot and Nonovershoot Solvent Swelling of Coal Particles | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 518-528 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| J. -i. Hayashi | Effect of Sorbed Water on Conversion of Coal by Rapid Pyrolysis | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 611-616 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Computer Simulation of Methanol Swelling of Coal Molecules | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 922-926 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Norinaga | Evaluation of Effect of Predrying on the Porous Structure of Water-Swollen Coal Based on the Freezing Property of Pore Condensed Water | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 1058-1066 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| C. Chen | Observation of the Interaction of TCNQ with Coal Aromatics by UV-Visible Spectroscopy | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 1105-1106 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| J. -i. Hayashi | Quantitative Description of Oxidative Degradation of Brown Coal in Aqueous Phase on the Basis of Bethe Lattice Statistics | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 1230-1238 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Norinaga | Microheterogeneity of Solvent-Swollen Coal Probed by Proton Spin Diffusion | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 1239-1245 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| A. Sharma | A New Quantitative Approach for Microstructural Analysis of Coal Char Using HRTEM Images | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 79 | 1999 | 1203-1212 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| H. Takagi | Effects of Solvents on the Hydrogenation of Mono-Aromatic Compounds Using Noble-Metal Catalysts | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 13 | 1999 | 1191-1196 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 貴傳名 甲 | 石炭の固体NMR測定による芳香族クラスター平均サイズの推定 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 日本エネルギー学会誌 | 78 | 1999 | 869-876 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Computer Simulation of Solvent Swelling of Coal Molecules: Effect of Different Solvents | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels,, (2000) | 14 | 2000 | 393-399 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Norinaga | Mobilization of the Hydroxyls in a Brown Coal with Solvent-Induced Swelling Evaluated by Pulsed 1H-NMR | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 503-508 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| A. Sharma | Direct Observation of Layered Structure of Coals Using a Transmission Electron Microscope | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 515-516 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Kabe | Elucidation of Hydrogen Mobility in Coal Using a Tritium Tracer Method. Hydrogen Exchange Reaction of Coal with Tritiated Gaseous Hydrogen | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 79 | 2000 | 311-316 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Sorption Behaviors of Methanol Vapor by Coal Extracts and Residues | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 79 | 2000 | 349-353 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Effect of Lighter Constituents on the Solubility of Heavy Constituent of Coals | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 79 | 2000 | 955-960 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| E. S. Giray | Increase of the Extraction Yields of Coals by the Addition of Aromatic Amines | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 79 | 2000 | 1533-1538 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| S. Murata | Analysis of Oxygen-Functional Groups in Brown Coals | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel Process. Technol. | 67 | 2000 | 231-243 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Kidena | Examination of the Measurement Conditions for 1H-CRAMPS NMR of Coal | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| American Laboratory News | 32 | 2000 | 24-25 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| A. Sharma | Direct Observation of Raw Coals in Lattice Fringe Mode Using High-Resolution Transmission Electron Microscopy | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 1219-1225 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Effect of Lighter Constituents on the Solubility of Heavy Constituent of Coals | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 79 | 2000 | 955-960 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | An Inverse Liquid Chromatography Study of the Interaction of Organic Compounds with Argonne Premium Coals | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 720-726 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| T. Takanohashi | Adsorption and Diffusion of Alcohol Vapors for Argonne Premium Coals | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 915-919 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| I. Mochida | Catalysts for Coal Conversions of the Next Generation | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 79 | 2000 | 221-228 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| A. Ishihara | Hydrogen Exchange Reaction of Coal with Tritiated Gaseous Hydrogen and Water. Effects of Particle Size of Coal on Hydrogen Exchange | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 706-711 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| H. Takagi | Relationship Between Pyrolysis Reactivity and Aromatic Structure of Coal | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 646-653 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Norinaga | On the Association Model for Treating Hydrogen Bonding Interaction of a Solvent-Swollen Coal | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 762-764 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Norinaga | Viscoelastic Properties of Concentrated Solution of Coal with N-Methy1-2-Pyrrolidinone | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 1121-1122 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Norinaga | Characterization of Micro-Domain Structure of Solvent-Swollen Coal by Proton Spin Diffusion and Small Angle Neutron Scattering | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 14 | 2000 | 1245-1251 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Takahashi | Effect of Addition of Various Salts on Coal Extraction with Carbon Disulfide/N-Methy1-2-pyrrolidinone Mixed Solvent | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 15 | 2001 | 141-146 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| H. Shui | Effect of Tetrabutylammonium Acetate Addition on the Aggregation of Coal Molecules at Solution and Solid States | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 15 | 2001 | 487-491 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Sakanishi | Effects of Organic Acid Pretreatment on the Structure and Pyrolysis Reactivity of Coals | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 80 | 2001 | 273-281 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| J. -i. Hayashi | Estimation of Size and Shape of Pores in Moist Coal Utilizing Sorbed Water as a Molecular Probe | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 2001 | in press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| V. J. Wargadalam | Hydrodynamic Properties of Coal Extracts in Pyridine | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 2001 | in press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| H. Kawashima | Construction of Model Structures of Upper Freeport Coal Extracts Using 13C NMR Chemical Shift Calculations | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 2001 | in press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Miura | Extraction of Coal below 350 ℃ in Flowing Non-polar Solvent | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Fuel | 2001 | in press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| K. Miura | Estimation of Hydrogen Bond Distribution in Coal through the Analysis of OH Stretching Bands in Diffuse Reflectance Infrared Spectrum measured by In Situ Technique | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Energy Fuels | 2001 | in press | ||
| 著者名 | 出版者 | ||
| M. Iino | "Structures and Dynamics of Asphaltenes", Chapter 6 Molecular and Colloidal Structure of Coal Asphaltenes and Other Heavy Solvent Soluble Components | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| Plenum Press, New York | 1998 | Chapter 6,24 | |