Study on Process of Carbon Formation by Pressure Pyrolysis of Polystyrene

生成炭素の形態・性質は, 出発原料である有機化合物の炭素-炭素結合の制御と熱分解条件の選択によって決定される. 本研究では, 易黒鉛化性炭素を与え, 廃棄物の再利用において興味あるポリスチレンを用い, 加圧下熱分解による炭素の生成過程を調べた. 25-125MPa, 600℃までの処理により, ポリスチレンは加熱によりオリゴマーに分解し, 縮合によって芳香環が形成される. 熱分解途中において, 高分子量分と低分子量分からなる二液相の分相が25MPa, 365℃付近で起こることが分かった. このような加圧下熱分解によって, 高収率で炭素が生成できることが明らかになった. 一方, 600℃での生成炭素の形態は圧力により変化する. 50MPa以下では, 低分子量分のガスの存在跡を示す気孔をもつ形態を示し, 75MPa以上で球状炭素が得られる. 100MPa, 600℃では, 保持時間につれ微小粒子の発生から, 微小粒子の合体及び成長により球状を示すことが明らかになった.