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Estimation of mechanism on lignin whitening and functionality of whitened lignin

Research Project

Project/Area Number 21H02007
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Shikinaka Kazuhiro  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (00507189)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平良 尚悟  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 学振特別研究員 (00965072)
棚池 修  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (20415706)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords植物 / バイオマス / リグニン / 機能性高分子 / 複合素材 / バイオマスプラスチック / 植物高分子
Outline of Research at the Start

植物バイオマス「リグニン」の利活用は持続可能な社会の実現に資する喫緊の課題である。本研究ではリグニン利活用を妨げる「着色」を解決する応募者が独自に見出した「リグニンを白色化する」化学反応のメカニズムを解明する。更に白色化リグニンの機能評価をおこない機能性バイオマスプラスチックとしての用途を検討する。加えて白色リグニン合成反応を基とした植物などのリグニン含有組成物からの白色リグニンの単離を試み、新たなリグニン抽出・利用技術の創製につなげる。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed understanding of mechanism of lignin whitening, an estimation of function of whitened lignin, and an extracting lignin via its whitening technique. Firstly, a relationship between whitening degree of lignin and reaction condition was revealed that causes understanding of mechanism of lignin whitening reaction. Secondly, we achieved increasing an efficiency on synthesis of whitened lignin. Thirdly, an application possibility of whitened lignin as electric insulation material and photo-functional material was estimated. Finally, an extraction of whitened lignin derivative from plant and its saccharification residue was achieved in accordance with synthesis technique of whitened lignin.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

国際連合気候変動枠組条約締結国会議の第21回会議で採択されたパリ協定において、今世紀後半に世界全体でカーボンニュートラルを達成するという目標が定められた。我が国では目標達成に向けパリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略が策定された。その中ではバイオマスの機能素材利用が挙げられている。よって植物バイオマス由来のリグニンを原料とした機能素材開発と用途開発は社会・経済インパクトを与える。
これまでの関連研究では主に着色した状態でのリグニンが用いられている。本研究で提案する白色化技術に基づくリグニン研究は独自の取り組みであり、目的とする白色リグニンによる高意匠性素材開発に対する社会・産業ニーズは高い。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 11 results) Book (2 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Controlling Polymer Degradation by Addition of Plant Aromatic Polymer, Lignin2024

    • Author(s)
      Takumi Karasawa, Risako Kato, Ai Tsukidate, Yoichi Tominaga, Koki Toyota, Yuichiro Otsuka, Kazuhiro Shikinaka
    • Journal Title

      Materials Today Communication

      Volume: -

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      敷中一洋
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      アグリバイオ 2024年5月号

      Volume: 8(5) Pages: 424-426

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      F. Honda, S. Taira, S. Suzuki, K. Shikinaka, K. Shigetomi, Y. Uraki
    • Journal Title

      Holzforschung

      Volume: 77 Issue: 10 Pages: 776-783

    • DOI

      10.1515/hf-2023-0067

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    • Journal Title

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      Volume: 10

    • DOI

      10.3389/fbioe.2022.1049123

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      Shikinaka Kazuhiro、Otsuka Yuichiro
    • Journal Title

      Green Chemistry

      Volume: 24 Issue: 8 Pages: 3243-3249

    • DOI

      10.1039/d1gc04810d

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    • Author(s)
      Kazuhiro Shikinaka
    • Total Pages
      315
    • Publisher
      The Royal Society of Chemistry
    • ISBN
      9781839165351
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    • Inventor(s)
      敷中一洋、平敏彰
    • Industrial Property Rights Holder
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-195449
    • Filing Date
      2021
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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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