2012 Fiscal Year Annual Research Report
プラスチックおよびバイオ高分子のアップグレード化学リサイクル
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24241023
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
上村 明男 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30194971)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉本 誠 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80322246)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超臨界流体 / イオン液体 / プラスチック / セルロース |
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| Research Abstract |
合成および天然高分子の化学的アップグレードを目指した解重合法の確立を目指すために、超臨界流体およびイオン液体を使った多角的検討を行い、下記の結果を得た。１．超臨界アルコールを使ったポリアミドの解重合反応では、添加するカルボン酸の量を変化させて、速度論の解析を行い、生成物分布の正確な時間変化を求め、その速度論シミュレーションを行った。現在、速度データの精査を行っている
２．イオン液体とマイクロ波加熱を用いたセルロースの加水分解によるグルコースの生成法について、塩化リチウムと濃塩酸を添加する方法について確立した。またイオン液体の種類による反応の効率や、得られたグルコースから塩化リチウムを分離する方法も開発でき、得たグルコースの利用に道を開いた。
３．グルコースのさらなる化学変化を効果的に行う方法を模索するために、還元誘導体であるソルビトールを用いてイオン液体とマイクロ波を使った変換反応について検討を行いその速度論解析をする基礎的検討を行った。
４．ポリアミドのイオン液体中での解重合反応の効率化を目指し、マイクロ波加熱と抽出による単離による方法論の開発を目指した。マイクロ波加熱により解重合に必要な時間は短縮できたが、やや反応効率が落ちることがわかった。抽出による原料ラクタムの分離は効果的なイオン液体の回収も可能であることがわかった。
５．新たな方法論としてセルロースの室温条件でのセルラーゼを使った解重合をイオン液体で行うために、セルラーゼのイオン液体中での失活を防ぐべく、リポソーム封入セルラーゼを用いたセルロースのグルコースへの変換を試み、セルラーゼの失活が抑制されることを見いだした。しかし、効率が低いためにその向上についての検討が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各種の反応条件において、生成物分布とその時間変化を特定できたので、反応メカニズムを明らかにできつつあり、これを元にアップグレード反応を起こすための方法論の開発に進むことが可能になりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度で得られた成果を元に、その反応機構を明らかにし、それに基づいたアップグレード反応をするための反応条件の探索を行う。また、本年度できなかった、リグニンなどの天然高分子の解重合の方法についても検討を行う。
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