2013 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 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 / ソルビトール |
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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、温度および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。その結果，反応の素過程における活性化エネルギーなどを見積もることができた。
２．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のイソソルビドへの変換反応を、イオン液体中でマイクロ波加熱を用いて検討し、反応生成物の確定とその分布、および添加物の効果や反応機構についての考察を行った。現在イソソルビドの効率的な迅速変換反応の確立について検討を続けている
３．ポリアミドの水溶性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おこなった。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。現在水溶性イオン液体の挙動についての詳細な検討を進めている。
４．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、生成物の特定やその分布と、またイオン液体などの変換されたサイドプロダクトについてある程度特定できたので、反応メカニズムを明らかにできつつあり、これを元にモノマー生成物のアップグレード反応を起こすための方法論のあらたに開発することに結びつく基礎的知見を得られていると思われる。
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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、グルコースの変換やリグニンの効果的分解についても検討を進める。
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[Presentation] DEPOLYMRIZATION OF POLYMERS IN IONIC LIQUIDS2013
Author(s)
Akio Kamimura, Shigehiro Yamamoto, Tomoki Okagawa, Tamami Otsuka, Makoto Yoshimoto
Organizer
7th International Symposium on Feedstock Recycling of Polymeric Materials (7th ISFR 2013)
Place of Presentation
New Delhi, India
Year and Date
20131023-20131026
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