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木質バイオマス各成分の分解過程での構造制御による化成品製造法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H02414
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関京都大学

研究代表者

前 一廣  京都大学, 工学研究科, 教授 (70192325)

研究分担者 村中 陽介  京都大学, 工学研究科, 助教 (40756243)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2018年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2017年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2016年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
キーワードバイオマス / リグニン / マイクロリアクター / HMF / 熱化学変換 / リグニン樹脂 / 成分分離法 / レブリン酸 / 固体酸触媒 / 木質バイオマス / 化成品製造
研究成果の概要

バイオマスの総合的な有効利用に向け、リグニンのマイルド溶解法、リグニン樹脂原料評価法、グルコースからの有価物製造法の開発を行った。疎水性を有するリグニンに低濃度のエタノール水と触媒を添加し、リグニンの膨潤、分解点への触媒の作用・防護を通し、マイルドで構造を傷めない分解手法の開発に成功した。さらに種々の熱分析を利用してリグニンの樹脂としての性能を的確に評価する手法を開発した。グルコースからの有価物製造ではHMFを目的物とし、マイクロリアクターを利用した反応・分離同時操作による簡易なシステムによる高空時収率製造を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

バイオマスの有効利用において必要な各種成分の高付加価値利用法の開発および低エネルギー投入での変換手法の開発を行った。これらは現在地球規模で取り組まれている今後の低炭素排出社会に向け非常に重要であり、その社会的意義は大きい。さらに、マイクロリアクターを利用し、安全かつ簡便な装置・操作法により高温高圧の下反応分離を同時進行するシステムを構築した点は、学術的にも非常に大きな意義を有する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Continuous 5-Hydroxymethylfurfural Production from Monosaccharides in a Microreactor2017

    • 著者名/発表者名
      Muranaka Yosuke, Nakagawa Hiroyuki, Masaki Rie, Maki Taisuke, Mae Kazuhiro
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 56 号: 39 ページ: 10998-11005

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.7b02017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Efficient 5-Hydroxymethylfurfural production from glucose using microreactor and microextraction system2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Muranaka, Kenta Matsubara, Taisuke Maki, Hiroyuki Nakagawa, Kazuhiro Mae
    • 学会等名
      IMRET2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二相系反応・分離によるグルコースからのHMF製造プロセス2018

    • 著者名/発表者名
      松原 健太、村中 陽介、牧 泰輔、浅野 周作、前 一廣
    • 学会等名
      化学工学会 第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱分析を用いたリグニンの樹脂化反応評価2018

    • 著者名/発表者名
      松本拓夢、村中陽介、牧泰輔、前一廣
    • 学会等名
      化学工学会 第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロリアクタを利用した液液抽出による糖類からの高効率HMF製造2017

    • 著者名/発表者名
      村中陽介、正木理恵、牧泰輔、前一廣
    • 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] Effective production of 5-hydroxymethylfurfural from saccharide by biphasic reaction system using a microreactor2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Muranaka, R. Masaki, T. Maki, H. Nakagawa, K. Mae
    • 学会等名
      10th World Congress on Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Methyl Levulinate from Glucose Using Solid Acid Catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Muranaka, Y. Nobuta, I. Hasegawa, T. Maki, K. Mae
    • 学会等名
      2016 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, U.S.A.
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マイクロリアクタを用いた糖類からのHMFの製造2016

    • 著者名/発表者名
      正木理恵、村中陽介、牧泰輔、前一廣
    • 学会等名
      化学工学会 第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学、徳島
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cheme.kyoto-u.ac.jp/8koza/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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