【奨励賞】(千代田化工建設賞)(学術部門)

ヘテロ元素を含むプラスチックの熱分解法によるケミカルリサイクルおよび分析法に関する研究

 

熊谷 将吾 殿(東北大学大学院工学研究科 准教授)

 熊谷氏は,ヘテロ元素を含むプラスチックの熱分解法によるケミカルリサイクルに関する研究をプロセス開発と分析化学の観点から推進し,優れた業績を挙げた。
 廃プラスチックのリサイクル方法として,サーマルリサイクル,マテリアルリサイクルおよびケミカルリサイクルがある。複数種類の廃プラスチック混合物はマテリアルリサイクルには適さないが,ケミカルリサイクルにより資源として活用できるようになり得るため,この分野の研究開発は重要である。しかし,ヘテロ元素を含むプラスチックは触媒の失活や装置の腐食など,多くの問題を引き起こす。熊谷氏は,ヘテロ元素を含有するプラスチックの熱分解挙動およびケミカルリサイクル手法について検討しており,ヘテロ元素として酸素を含有するポリエチレンテレフタレート(PET)と金属の複合材料から,PETをベンゼンに転化しながら金属を回収することに成功した。また,窒素を含有するポリウレタンの熱分解生成物からの合成ガス製造とシアン化水素の分解をNi/Mg/Al触媒を用いることにより達成した。さらに,減圧蒸留残油やバイオマスとプラスチックの共熱分解効果についても先駆的に検討した。
 熊谷氏は,窒素を含有するポリウレタン,硫黄や窒素を含有するスーパーエンジニアリングプラスチックの熱分解ならびに燃焼生成物の分析など,熱分解ガスクロマトグラフ(Py-GC)を用いた新規分析法にも取り組んだ。特に,ポリウレタンを熱分解すると,アミンやイソシアネートなどの反応性の高い生成物となるが,これらをガスクロマトグラフで検出するのは非常に困難である。これに対して,同氏は,直列に配置された2台のマイクロリアクターを有するPy-GCを用いてポリウレタンの熱分解と,主生成物である4,4'-メチレンジアニリンをトリフルオロアセチル化(誘導体化)を異なる反応温度で連続的に行う気相誘導体化-GC/MS法を開発した。これらの独創的な分析手法により,種々のプラスチックの熱分解機構の詳細な検討が行われ,ケミカルリサイクルプロセスの発展が進むと期待される。
 以上のことから,熊谷氏は,廃プラスチックのケミカルリサイクルに向けたヘテロ元素を含むプラスチックの熱分解反応と分析手法の開発において優れた研究業績を有していると判断される。よって,本会表彰規程第12条1項に該当するものと認められる。

 

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