| 研究課題/領域番号 |
17H03010
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大久保 敬 大阪大学, 先導的学際研究機構, 教授 (00379140)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | 二酸化塩素 / ラジカル / 酸化反応 / フルオラス溶媒 / ポリプロピレン / メタン / メタノール / 表面酸化 / Ｃ－Ｈ活性化 / フロー反応 / 低級アルカン / 光反応 / 酸化 / 水素引き抜き / 高分子 / 材料 / 極性官能基 / メタン酸化 / アルカン酸化 / 酸素 |
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| 研究成果の概要 |
メタンを酸素でメタノールへ変換する反応は有機化学の中でも最も難しい反応の一つである。除菌・消臭剤の有効成分として知られている二酸化塩素（ClO2）の特異な光化学的反応性に着目し、光照射によってメタンをメタノールとギ酸へほぼ100％の収率で二酸化炭素の排出なし変換できることがわかった。反応中に生成するラジカル中間体の失活を防ぐためにフルオラス溶媒を用いたことが反応達成の鍵である。低分子基質の代わりにポリプロピレンなどの高分子材料を溶液に入れ同様に光照射を行うと、材料表面の水酸化やカルボン酸化が効率よく進行することを見いだした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、大部分が燃焼による熱エネルギーとして消費されていたメタンガスが、これにより有用な化学物質へ変換できる方法が確立されたこととなる。本研究成果により、貴重な天然炭素資源の飛躍的な有効活用、および、エネルギー問題解決に繋がる技術となることが期待される。
また高分子の表面酸化については様々な材料への適用が可能であるために、化学繊維、医療器具、印刷などをはじめとする材料開発に大きく貢献できる技術であり、市場規模の大きさから、産業界に大きなインパクトを与える。
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