高温高圧下精密反応解析から見た有機炭素の化学進化と地殻―マントル炭素循環の解明

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昨年に引き続いて、圧力が有機物の安定性と化学反応に与える影響を明らかにするため、ダイヤモンドアンビルセルを用いた室温高圧実験を行った。複数の芳香族化合物を出発物質として、高圧下における赤外、ラマンスペクトルの測定、および高エネルギー加速器研究機構PF　BL18Cにおける粉末X線回折実験をおこなった。その結果、圧力誘起の相変化および不可逆な化学反応が見つかった。ナフタレンを出発物質とした高圧実験の結果については昨年度行ったマルチアンビルプレス実験の結果と合わせて投稿論文にまとめ、chemical and physics lettersに掲載された。また、2016年6月に開催された国際学会(goldschmidt)での発表を行った。さらに、前年度に製作したピストンシリンダー型高温高圧発生装置を用いて、複数種類の芳香族化合物を出発物質とした高温高圧実験を行った。現在、最高1.5 GPa, 350℃までの実験を行った。さらに、実験後に回収した試料はGC, GC/MSにより出発物質の残留量を定量化した。反応がみられた試料については、さらに元素分析から化学組成比の変化を評価し、GC, GC/MS、MALDIから反応生成物の定性、定量評価を行った。200℃-300℃程度で温度、圧力、保持時間を変えた複数の実験を行い、芳香族化合物の化学反応のメカニズムおよび、温度と圧力それぞれが与える影響を検討した。