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熱分解を起点とするセルロース迅速変換化学の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16K06845
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関九州大学

研究代表者

工藤 真二  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (70588889)

研究協力者 林 潤一郎  
シン ファン  
後藤 希  
光山 大貴  
藤木 暁唯  
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードバイオマス / セルロース / 熱分解 / 触媒 / バイオオイル / バイオリファイナリー / 糖 / 触媒・化学プロセス
研究成果の概要

再生可能資源であるバイオマス由来のセルロースあるいは製紙産業で大量に発生する古紙を原料として有用な化合物を製造するための熱分解を起点とする新たなハイスループット反応系を提案し、反応器や触媒の開発を通じて鍵となる複数の反応の性能を向上させるとともに、セルロースから製造し得る化合物を多様化し、化学品原料としてのセルロースおよび変換手法としての熱分解のポテンシャルを実験的に示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のセルロースの化学資源化におけるボトルネックのひとつは糖化の遅速性である。迅速な熱分解及び後段反応から成る提案スキームは、この課題を解決し得る新規なものであり、糖の安価供給技術として有望であるのみならず、セルロースから製造し得る化合物を多様化する。これを実験的に示した本研究の成果はバイオリファイナリー分野の研究に新たな知見を供し、その発展に貢献することが期待される。

報告書

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

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] The University of Auckland(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-step conversion of cellulose to levoglucosenone using updraft fixed bed pyrolyzer and catalytic reformer2019

    • 著者名/発表者名
      Xin Huang, Shinji Kudo, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Fuel Processing Technology

      巻: 191 ページ: 29-35

    • DOI

      10.1016/j.fuproc.2019.03.014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clean Synthesis of 5-Hydroxymethylfurfural and Levulinic Acid by Aqueous Phase Conversion of Levoglucosenone over Solid Acid Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Xin Huang, Shinji Kudo, Jonathan Sperry, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      巻: 7 号: 6 ページ: 5892-5899

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.8b05873

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Production of Levoglucosenone and Dihydrolevoglucosenone by Catalytic Reforming of Volatiles from Cellulose Pyrolysis Using Supported Ionic Liquid Phase2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kudo, Nozomi Goto, Jonathan Sperry, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      巻: 5 号: 1 ページ: 1132-1140

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.6b02463

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Production of Levoglucosenone by Catalytic Reforming of Volatiles from Fast Pyrolysis of Cellulose in an Updraft Fixed Bed Reactor2018

    • 著者名/発表者名
      Xin Huang, Shinji Kudo, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 14th Japan-China Symposium on Coal and C1 Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clean Synthesis of 5-Hydroxymethylfurfural from cellulose-derived levoglucosenone2018

    • 著者名/発表者名
      Xin Huang, Shinji Kudo, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 16th Korea-China-Japan, Joint Symposium on Carbon Saves the Earth
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 希硫酸を用いたレボグルコセノンの低温異性化2018

    • 著者名/発表者名
      工藤真二,光山大貴,ファンシン,林潤一郎
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Production and Conversion of Levoglucosenone2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kudo
    • 学会等名
      IMCE International Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 古紙の熱分解による有用化合物の製造2017

    • 著者名/発表者名
      工藤 真二、後藤 希、則永 行庸、林 潤一郎
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] An Alternative Approach for the Conversion of Cellulose to Platform Chemicals2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kudo, Xin Huang, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 15th Korea-China-Japan, Joint Symposium on Carbon Saves the Earth
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レボグルコセノンを原料とするHMFクリーン合成2017

    • 著者名/発表者名
      工藤真二,ファンシン,林潤一郎
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Facile synthesis of porous carbon by low temperature carbonization of cellulose mixed with ionic liquid2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Mitsuyama, Xin Huang, Shinji Kudo, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      Green Chemistry New Zealand
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast conversion of cellulose into valuable chemicals via pyrolysis2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kudo, Nozomi Goto, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 14th Japan-China-Korea Joint Symposium on Carbon Saves the Earth
    • 発表場所
      シーガイアホテル、宮崎
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-01-27  

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