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結晶性を制御した酸化セリウムナノ粒子を利用したセルロースの水熱解重合

研究課題

研究課題/領域番号 15K21378
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノ材料化学
触媒・資源化学プロセス
研究機関中央大学

研究代表者

田口 実  中央大学, 理工学部, 助教 (00455859)

研究協力者 船造 俊孝  中央大学, 理工学部, 教授
名嘉 節  物質材料研究機構, 主席研究員
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードバイオマス / 金属酸化物 / 不均一触媒 / 水熱反応 / ケミカルリサイクル / 酸化セリウム / ナノ結晶 / セルロース / 触媒 / リン酸化合物
研究成果の概要

高温高圧用撹拌型反応器を使用して、金属酸化物(固体不均一)触媒存在下でセルロース(ろ紙)の加水分解を実施した。ろ紙は、180℃以上で分解が開始され、反応温度上昇とともに重合度は低くなり、240℃では低分子領域(重合度20程度)まで分解する。220℃-2hが最も高い炭素収率を示した。この条件において触媒反応を実施したところZnO及びリンモリブデン酸を触媒として利用した場合、無触媒下よりも加水分解が進行し生成物(グルコースやオリゴ糖)が多いことが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 高温高圧水で合成する金属酸化物ナノ結晶の構造と物性2017

    • 著者名/発表者名
      田口実
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 62 ページ: 129-135

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CeO2ナノ触媒によるポリカーボネートの水熱解重合2017

    • 著者名/発表者名
      田口実
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 62 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Correlation of product yield with total organic carbon yield in hydrothermal conversion of pure celluloses in the absence of additives2016

    • 著者名/発表者名
      T. Funazukuri, Y. Asaoka, K. Hirajima, M. Taguchi
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 55 号: 35 ページ: 9372-9377

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.6b01782

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CeO2 nanocatalysts for the chemical recycling of polycarbonate2016

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi, Y. Ishikawa, S. Kataoka, T. Naka, T. Funazukuri
    • 雑誌名

      Catalysis Communications

      巻: 84 ページ: 93-97

    • DOI

      10.1016/j.catcom.2016.06.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of binary dilution diffusion coefficient and solubility estimation for dyes in supercritical carbon dioxide by CIR method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Funazukuri, T. Yamasaki, M. Taguchi, C. Y. Kong
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria

      巻: 420 ページ: 7-13

    • DOI

      10.1016/j.fluid.2016.01.010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of infinite dilution diffusion coefficients of vitamin K3 in CO2 expanded methanol2016

    • 著者名/発表者名
      T. Funazukuri, T. Sugihara, K. Yui, T. Ishii, M. Taguchi
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 108 ページ: 19-25

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2015.10.012

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multistage ordering and critical singularities in Co1-xZnxAl2O4 (0<x<1): Dilution and pressure effects in a magnetically frustrated2015

    • 著者名/発表者名
      T. Naka, K. Sato, Y. Matsushita, N. Terada, S. Ishii, T. Nakane, M. Taguchi, M. Nakayama, S. Ohara, S. Takami, A. Matsushita
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 91 号: 22 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.224412

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semi-batch hydrothermal hydrolysis of cellulose in a filter paper by dilute organic acids2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hirajima, M. Taguchi, T. Funazukuri
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 54 号: 22 ページ: 6052-6059

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.5b00920

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of the crystal structure on the physical properties of monoclinic ZrO2 nanocrystals2015

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi, A. Matsushita, Y. Sakka, T. Uchikoshi, S. Takami, T. Funazukuri, T. Naka
    • 雑誌名

      Nano-Structures & Nano-Objects

      巻: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1016/j.nanoso.2015.03.001

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水熱法を利用した単斜晶ZrO2ナノ粒子の合成とその機能評価2015

    • 著者名/発表者名
      田口実
    • 雑誌名

      無機マテリアル学会

      巻: 22 ページ: 287-294

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超臨界流体クロマトグラフィーによるキラル分離過程の解析2017

    • 著者名/発表者名
      米澤宏誠、大野優奈、田口実、船造俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学、東京
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高温領域における超臨界二酸化炭素中でのクロム(III)アセチルアセトナートの拡散係数の測定2017

    • 著者名/発表者名
      山本稔、田口実、船造俊孝、孔昌一
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学、東京
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CeO2ナノ触媒を利用したプラスチックの原料化(口頭発表)2017

    • 著者名/発表者名
      田口実、石川由貴、片岡志帆、名嘉節、船造俊孝
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学、横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CeO2ナノ触媒を利用したプラスチックの原料化(ATPポスター発表)2017

    • 著者名/発表者名
      田口実、石川由貴、片岡志帆、名嘉節、船造俊孝
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学、横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界水で合成したCeO2ナノ結晶の機能評価-触媒効果と薬理活性-2017

    • 著者名/発表者名
      田口実
    • 学会等名
      8thバイオメディカルインターフェース・ワークショップ
    • 発表場所
      宮古島公民館、沖縄
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 不均一ナノ触媒を利用したプラスチックの革新的解重合反応2017

    • 著者名/発表者名
      田口実、石川由貴、片岡志帆、名嘉節、船造俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アミン添加熱水を用いたポリブチレンテレフタレートの解重合反応2017

    • 著者名/発表者名
      松澤太樹、田口実、船造俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 熱水条件下における純水を用いたWhitewoodの加水分解2017

    • 著者名/発表者名
      三上紗也加、児玉大樹、田口実、船造俊孝
    • 学会等名
      第19回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      東京農工大学、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The chemical recycling of plastics using CeO2 nanocatalysts2016

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi, T. Naka, T. Funazukuri
    • 学会等名
      18th Annual Conference YUCOMAT 2016
    • 発表場所
      Herceg Novi, Montenegro
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Depolymerization of plastics using CeO2 nanocatalysts under hydrothermal conditions2016

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi, T. Naka, T. Funazukuri
    • 学会等名
      EnCera 2016
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of surface-modified metal oxide nanoparticles under hydrothermal conditions using subcritical or supercritical water2016

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi
    • 学会等名
      International Conference on Nanotechnology (ICNANO-2016)
    • 発表場所
      Bangalore, India
    • 年月日
      2016-04-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CeO2ナノ触媒を利用したプラスチックのケミカルリサイクル2016

    • 著者名/発表者名
      田口実、石川由貴、片岡志帆、名嘉節、船造俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸着応答による超臨界二酸化炭素中における分散染料の溶解度と拡散係数の相関2016

    • 著者名/発表者名
      山崎太一、田口実、孔昌一、船造俊孝
    • 学会等名
      第57回高圧討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、つくば
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CeO2ナノ触媒を利用したポリカーボネートのケミカルリサイクル2016

    • 著者名/発表者名
      田口実、石川由貴、片岡志帆、名嘉節、船造俊孝
    • 学会等名
      第27回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 発表場所
      和歌山大学、和歌山
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] テイラー法による逆ミセルプルシアンブルーナノ粒子の拡散係数計測2016

    • 著者名/発表者名
      田口実、竹花洋祐
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面科学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学、旭川
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 熱水条件下におけるメチルアミン水溶液を用いたテトラブロモビスフェノールA(TBBPA)の脱臭素化反応2016

    • 著者名/発表者名
      木村雄太、田口実、船造俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第48会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学、徳島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低濃度酸水溶液を用いた和紙の熱水加水分解2016

    • 著者名/発表者名
      児玉大樹、平島健吾、長島沙也香、田口実、船造俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第48会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学、徳島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The chemical recycling of polycarbonate using CeO2 nanocatalysts2016

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi, T. Naka, T. Funazukuri
    • 学会等名
      18th Annual Conference YUCOMAT 2016
    • 発表場所
      Herceg Novi, Montenegro
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不均一ナノ触媒を利用したポリカーボネートのケミカルリサイクル2016

    • 著者名/発表者名
      田口実、石川由貴、片岡志帆、名嘉節、船造俊孝
    • 学会等名
      第19回プラスチックリサイクル化学研究会
    • 発表場所
      九州工業大学、小倉
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 熱水条件下におけるメチルアミン水溶液を用いたテトラブロモビスフェノールA(TBBPA)の脱臭素化2016

    • 著者名/発表者名
      木村雄太、田口実、船造俊孝
    • 学会等名
      平成28年度廃棄物資源循環学会春の研究発表会
    • 発表場所
      川崎市産業振興会館、川崎
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高圧CO2+メタノール混合流体中におけるビタミンK3の拡散係数の測定2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆正、田口実、船造俊孝、孔昌一
    • 学会等名
      分離技術会年会2016
    • 発表場所
      日本大学、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CIR法による超臨界二酸化炭素中でのCr(acac)3の拡散係数の測定及び溶解度の推算2016

    • 著者名/発表者名
      大久保悠貴、山崎太一、鈴木隆正、田口実、船造俊孝、孔昌一
    • 学会等名
      分離技術会年会2016
    • 発表場所
      日本大学、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Depolymerization of plastics using CeO2 nanocatalysts under hydrothermal conditions2016

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi, T. Naka, T. Funazukuri
    • 学会等名
      International Symposium on the Science of Engineering Ceramics 2016 (EnCera 2016)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of surface-modified metal oxide nanoparticles under hydrothermal conditions using subcritical or supercritical water2016

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi
    • 学会等名
      (2)M. Taguchi, “Preparation of surface-modified metal oxide nanoparticles under hydrothermal conInternational Conference on Nanotechnology 2016 (ICNano-2016)
    • 発表場所
      Bangalore, India
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水熱反応を利用した単相単斜晶ZrO2ナノ粒子合成と物性評価2015

    • 著者名/発表者名
      田口実、船造俊孝、名嘉節
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Monocarboxylic acid-modified CeO2 nanoparticles synthesized under hydrothermal conditions using supercritical water2015

    • 著者名/発表者名
      M. Taguchi, T. Naka, T. Funazukuri
    • 学会等名
      17th Annual Conference YUCOMAT 2015
    • 発表場所
      Herceg Novi, Montenegro
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温高圧水を利用した金属酸化物ナノ粒子の合成と機能評価2015

    • 著者名/発表者名
      田口実
    • 学会等名
      第5回物質・デバイス領域共同研究拠点活動報告会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] ナノ粒子の表面修飾と分析評価技術~各種特性を向上するためのナノ粒子表面関連技術とその評価~2016

    • 著者名/発表者名
      田口実
    • 総ページ数
      425
    • 出版者
      株式会社情報機構出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] ナノ粒子の表面修飾と分析評価技術~各種特性を向上するためのナノ粒子表面関連技術とその評価~2016

    • 著者名/発表者名
      田口実(分担)
    • 総ページ数
      425
    • 出版者
      株式会社情報機構出版
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] ナノ触媒が叶える廃棄物資源循環型社会(新技術説明会「ナノ・マイクロテクノロジー」)

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=rFwrgbzeLWg

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 中央大学研究者情報データベース

    • URL

      http://ir.c.chuo-u.ac.jp/researcher/profile/00015389.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 中央大学理工学部応用化学科環境資源工学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.chem.chuo-u.ac.jp/~super/start.htm

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] ポリマーの分解方法2015

    • 発明者名
      田口実
    • 権利者名
      田口実
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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