赤外分光法を用いた重質炭化水素の平均分子構造パラメーターの推算

Abstract

コールタールや石油残さ等の重質炭化水素は安価な炭素繊維原料であり，平均分子構造解析は，これらの重質炭化水素の平均構造モデルを決定する重要な技術である。モデルの決定には，元素分析，平均分子量，核磁気共鳴（NMR）スペクトルを用いる。しかし，実験室規模の研究ではNMR測定に必要な量の試料を確保できないことがめずらしくない。また，溶媒に不溶な試料が少なくない。そこで，NMRの代替法として，赤外分光（IR）スペクトルを用いた重質炭化水素の平均分子構造パラメーターの推算法を開発した。IRでは1～2 mgのわずかな量の試料や溶媒に不溶な試料を測定できる。炭素芳香族性，芳香族炭素に対する末端メチル基のモル比，メチル基とメチレン基の和に対するメチル基のモル比，ケトンとカルボン酸の酸素含有量等のパラメーターの推算式を，石炭，アスファルテン，モデル化合物等の様々な試料のIRスペクトルや水素／炭素比を用いて決定した。