2015 Fiscal Year Annual Research Report
新規熱化学プロセスによる木質バイオマスからの各種モノマーの選択的製造
| Project/Area Number |
25249109
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
前 一廣 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70192325)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村中 陽介 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40756243)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 木質バイオマス / バイオマスリファイナリー / 熱化学変換 / 樹脂製造 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は最終年度に当たるため、これまでの成果に基づいて、効率的にバイオマス主成分を成分分離する手法、及び各成分の有価物への選択的変換手法の最適条件を明確にし、バイオマスから各種有用化学物質を製造するバイオマスリファイナリースキームを提案した。各転換プロセスにおいて以下の成果を得た。
キシランからのフルフラール製造では、抽出相として2-sec butylphenol を添加することにより、0.1 mol/L硫酸を用いた150℃、1 hの処理で38.3%のフルフラール収率を達成した。
また、木質バイオマスを直接蟻酸処理することにより木質バイオマス中のセルロースをオリゴ糖として回収することを検討した。25vol%の蟻酸を用いて150℃程度で処理することで木材の糖含有量基準で45～50%程度の糖類が得られることを明らかにした。更に酸糖化処理後の残渣を30wt%のアセトンにより295℃の高温で処理することで、木質バイオマス原料の含有リグニン量と同程度重量の高性能な樹脂原料を製造することに成功した。加えて、グルコースからのレブリン酸の製造を試みた。この際、メタノール中での反応によりグルコースの水酸基をメチル化することで副生成物の抑制を試みた。本反応により生成するレブリン酸メチルは加水分解により容易にレブリン酸へと転換される。初めにグルコースからフルクトースへの異性化及びフルクトースの脱水・水和反応の効果的な触媒をそれぞれ選定した。選定した2種類の触媒をバランスのよい配合比で使用することにより160℃の反応で58 mol%のグルコースをレブリン酸メチルへと転換した。
以上の成果と過去2年分の成果を統合して木質バイオマスから各種樹脂原料モノマーを製造する一貫リファイナリースキームを構築した。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
