| 研究課題/領域番号 |
17K07871
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
木質科学
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
服部 和幸 北見工業大学, 工学部, 准教授 (20333669)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | セルロース / セルロース溶媒 / 無定形セルロース / 非結晶セルロース / 非結晶 / 加水分解性 / セルロース溶液 / 非晶セルロース / 結晶化 / 重水素交換 / 加水分解 / セルラーゼ / バイオマス |
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| 研究成果の概要 |
微結晶セルロースや針葉樹・広葉樹パルプ、再生紙由来のセルロースをエチレンジアミンとチオシアン酸ナトリウムの混合物に溶解し、それらの溶液に非水系の有機溶媒を添加することで、水中でも安定な非結晶セルロースの調製に成功した。このセルロースの加水分解性を、従来法で得た非晶セルロースや天然セルロースと比較し、当該非晶セルロースが著しく加水分解を受け易いことを見出した。この理由として、水素結合の割合が結晶セルロースや従来の非晶セルロースと異なることを、赤外吸収スペクトルで明らかにした。また、この非晶セルロースの固体NMRを測定し、セルロース分子の運動性について検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
木材由来の高結晶性セルロースを溶解する新規な溶媒を見出した。この溶媒にセルロースを室温で溶解し、アルコースやアセトンなどの非水系有機溶媒を加えて析出する固体セルロースの性質について調べた。このセルロースは完全な非晶性であるが、他の手法で得られる非晶セルロースと異なり、水中で1ヶ月放置しても最結晶化しなかった。この非晶セルロースは、結晶セルロースや従来の非晶セルロースに比べて、酵素や酸での加水分解性が著しく高いことが分かった。本研究による単純で分解性の高いセルロースを得る手法は、木材パルプからバイオ燃料や化成品の原料を得るのに有効なプロセスとなる。
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