沈み込み帯におけるアルカンの熱分解・重合反応に対する圧力、水の影響

抄録

地球表層から深部へ物質が移動する唯一の場所である沈み込み帯での有機物の挙動を明らかにすることは、全球の炭素循環を知る手がかりとなる。本研究では、沈み込み帯の特徴である高温高圧条件、含水条件での有機物の化学反応を調べることを目的とした。地球深部の有機物のモデル物質としてペンタコサン(n-C₂₅)を対象として、外熱式ピストンシリンダー型高圧発生装置を用いて、無水・含水条件、＜400 ℃、＜1.5 GPa での高温高圧実験を行った。回収試料はGC-MS、赤外分光分析、ラマン分光分析による定性、定量分析を行った。無水条件では、温度の上昇、反応時間の増加に伴う反応の進行、圧力の増加に伴う重合反応の促進、および脱水素を伴う二次的な重合反応が観察された。含水条件では、水の影響により反応が促進された可能性が示された。反応生成物の違いから、含水条件と無水条件とで異なる反応が起きたことが示唆された。