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プラスチックの知能化リサイクルを目指したハイブリット分解システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05949
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 グリーン・環境化学
研究機関長崎大学

研究代表者

中谷 久之  長崎大学, 工学研究科, 教授 (70242568)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードリサイクル / ドーマント種 / ポリスチレン / ポリウレタン / 難燃剤 / 選択的分解 / ヒンダードアミン系光安定剤 / 劣化制御 / ドーマント結合 / 光触媒 / 劣化 / ドーマント / 廃棄物再資源化 / 高分子構造・物性
研究成果の概要

知能を持つがごとく狙った成分の選択的分解、分子量になるように切断して高付加価値材料に変換する“知能化リサイクル”を開発する事を目的した。成果としては、(1) 水性ポリウレタンを反応性のオリゴマーとして変換リサイクルする事に成功した。(2) ポリスチレン(PS)中の残留性汚染物質であるヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)を、抽出操作を行わずに、直接、HBCDを選択的に分解させる事に成功した。また力学的性能を維持したままPS部をリサイクルする事にも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のプラスチックリサイクル研究は、選択的な分解や分子量の制御に関してまったく考慮していなかった。そのため、アップグレードなリサイクル製品を生み出す力が弱い。有害な含有物を選択的に分解、狙った分子量を得るという本研究は、非常に新規性に富み、さらにはアップグレードなリサイクル製品を生み出す力を持っている。本研究の学術的な特色は、ドーマント種を分子の結合でなく解離という正反対のものへ応用した初めての例であり、非常に独創的な試みである。本成果により、リサイクルが高付加価値を与えるプロセスに変わり、産業廃棄物の処理への貢献が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Selective decomposition of hexabromocyclododecane in polystyrene and recyclability improvement of its polymeric component2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Juhyeon、Urakawa Yukito、Motokucho Suguru、Nakatani Hisayuki
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 166 ページ: 40-49

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2019.05.016

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and activity characteristics of visible light responsive polymer photocatalyst system with a styrene block copolymer containing TiO2 gel2018

    • 著者名/発表者名
      Nakatani Hisayuki、Hamachi Ryousuke、Fukui Kenta、Motokucho Suguru
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 532 ページ: 210-217

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2018.07.119

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on recyclable waterborne polyurethane process with a photo and thermal hybrid treatment system2018

    • 著者名/発表者名
      Nakatani Hisayuki、Nakamura Tomohiro、Motokucho Suguru
    • 雑誌名

      Reactive and Functional Polymers

      巻: 127 ページ: 168-176

    • DOI

      10.1016/j.reactfunctpolym.2018.04.012

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective decomposition of hexabromocyclododecane in polystyrene with a photo and thermal hybrid treatment system2017

    • 著者名/発表者名
      Arita Saki、Yamaguchi Kanae、Motokucho Suguru、Nakatani Hisayuki
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 143 ページ: 130-135

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2017.07.003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規光、熱触媒システムを用いたヘキサブロモシクロドデカン含有ポリスチレンのリサイクル化2019

    • 著者名/発表者名
      中谷久之、李朱鉉、浦川友記斗
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ブロック共重合体を利用した光触媒によるプラスチックの知能化リサイクル法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      喜屋武拓真、中谷久之
    • 学会等名
      第8回高分子学会グリーンケミストリー研究会発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マイクロプラスチックの生成機構2019

    • 著者名/発表者名
      中谷久之、浦川友紀斗、喜屋武 拓真
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)を用いたポリスチレン(PS)内部ヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)の選択的分解法のPSリサイクル評価および流動性依存2019

    • 著者名/発表者名
      李 朱鉉、浦川 友記斗、中谷 久之
    • 学会等名
      マテリアルライフ学会第23回春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プラスチックの新リサイクル技術2018

    • 著者名/発表者名
      中谷 久之
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会 第165回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノTiO2粒子含有スチレン系ブロック共重合体の光触媒作用に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      濵地 亮輔、福井 健太、宮川 紫帆、本九町 卓、中谷 久之
    • 学会等名
      第7回JCAI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規光・熱触媒システムを用いたポリウレタンのリサイクル化2018

    • 著者名/発表者名
      中谷 久之、中村 知寛、本九町 卓
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 劣化反応を利用した知能化リサイクル法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中谷久之
    • 学会等名
      日本分析学会高分子分析研究懇談会第391回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規光・熱触媒システムを用いたポリスチレン中のヘキサブロモシクロドデカンの選択的分解2017

    • 著者名/発表者名
      中谷久之、山口奏恵、本九町卓
    • 学会等名
      第66回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 知能化リサイクル法によるポリスチレン中のヘキサブロモシクロドデカンの選択的分解2017

    • 著者名/発表者名
      中谷久之、山口奏恵、有田早希、本九町卓
    • 学会等名
      2017年度マテリアルライフ学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 擬似酵素システムによる難燃剤含有ポリスチレンの光分解挙動2017

    • 著者名/発表者名
      山口奏恵、濱村綾一、本九町卓、中谷久之
    • 学会等名
      第6回高分子学会グリーンケミストリー研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規光・熱触媒システムを用いた難燃剤含有ポリスチレンのリサイクル2017

    • 著者名/発表者名
      中谷久之、山口奏恵、有田早希、本九町卓
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規光・熱触媒システムを用いたHBCD難燃剤含有ポリスチレンのリサイクル2017

    • 著者名/発表者名
      中谷久之、山口奏恵、有田早希、本九町卓
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第25回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] プラスチックの資源循環に向けたグリーンケミストリーの要素技術2019

    • 著者名/発表者名
      中谷久之、澤口孝志、吉岡敏明、熊谷将吾、齋藤優子、村内一夫、加茂徹、本多俊一、岩本正和、松方正彦、青山忠、上道芳夫、神田康晴、塩野毅、佐々木大輔、橋本保、池田凌麻、漆﨑美智遠、阪口壽一、他
    • 総ページ数
      336
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314440
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 高分子材料学研究室

    • URL

      http://www.cms.nagasaki-u.ac.jp/lab/kobunshi/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0111962/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 長崎大学工学部化学・物質工学コース

    • URL

      http://www.cms.nagasaki-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] PolymerLAB_NAGASAKI - 長崎大学工学部化学・物質工学コース

    • URL

      http://www.cms.nagasaki-u.ac.jp/lab/kobunshi/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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