• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

バイオマス資源から乳酸を得る固体触媒反応の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18760585
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関高知大学

研究代表者

恩田 歩武  高知大学, 理学部, 助教 (80335918)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードバイオマス / 触媒・化学プロセス / 環境材料 / 触媒化学プロセス
研究概要

再生可能なバイオマス資源を化学原料に変換する化学プロセスの開拓をめざし、グルコースからの乳酸生成に有効な固体触媒反応に関する研究を実施した。以下の2つの研究成果をあげ、学術論文などで発表した。
(1)OH^-イオンで置換したハイドロタルサイト固体触媒によるグルコースからの乳酸生成
グルコースから乳酸を各種の固体酸、固体塩基触媒を用いて検討した。この反応は水溶液中で1モル程度以上のアルカリ雰囲気で乳酸が得られることは知られているが、アルカリ廃液が問題である。触媒反応は、固定床流通式反応装置を用い、典型的には反応温度50℃で行った。その結果、Mg-Al型ハイドロタルサイトを水和処理してアニオンサイトをOH^-イオンで置換した触媒が有効であり、固体触媒的にグルコースを乳酸に最大収率40%で変換することを見いだした。その活性化エネルギーはNaOH触媒より低く、均一系触媒と反応メカニズムが異なることが示唆された。また、Mg/Al比を2〜∞の間で変えてハイドロタルサイト触媒を合成し、その結晶構造、比表面積、有効塩基量などを分析・測定した。乳酸生成に対して、Mg/Al比が4もしくは5の触媒が最適な表面OH基濃度を持つことを明らかとした。
(2)グルコースを高い原子効率で乳酸とグルコン酸に化学変換する固体触媒プロセスの開発
グルコースからの乳酸生成において、(1)のハイドロタルサイト法および従来のアルカリ水溶液法ともに、50%もしくはそれ以上の複雑な副生成物を生じた。そこで、塩基触媒反応と酸化触媒反応を同時に進行させることにより、高い原子効率で乳酸とグルコン酸を同時に得ることを検討した。その結果、塩基性触媒とPt/C触媒を共に用いた触媒反応プロセスで、グルコースから乳酸とグルコン酸をそれぞれ45%以上(原子効率90%以上)で得ることに成功した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Lactic acid production from glucose over activated hydrotalcites as solidbase catalysts in water2008

    • 著者名/発表者名
      Ayumu Onda, Takafumi Ochi, Koju Kajiyoshi, Kazumichi Yanagisawa
    • 雑誌名

      Catalysis Communication 9

      ページ: 1050-1053

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new chemical process for catalytic conversion of D-glucose into lacticacid and gluconic acid2008

    • 著者名/発表者名
      Ayumu Onda, Takafumi Ochi, Koju Kajiyoshi, Kazumichi Yanagisawa
    • 雑誌名

      Applide Catalysis A: GEneral (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 固体触媒を用いた単糖および多糖類の高選択的変換2007

    • 著者名/発表者名
      恩田歩武
    • 学会等名
      北海道大学触媒化学研究センター第230回談話会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-03-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] グルコースから乳酸生成に対する永中での水和ハイドロタルサイトの触媒特性2007

    • 著者名/発表者名
      恩田歩武、越智貴史、梶芳浩二、柳澤和道
    • 学会等名
      第100回触媒討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 担当Pt触媒を用いた水溶性糖類から有機酸への高選択的転換2007

    • 著者名/発表者名
      越智貴史、恩田歩武、梶芳浩二、柳沢和道
    • 学会等名
      第100回触媒討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Mg-Al系ハイドロタルサイト型化合物のグルコースを乳酸に変換する触媒作用2007

    • 著者名/発表者名
      恩田歩武、梶芳浩二、柳沢和道
    • 学会等名
      無機マテリプル学会第115回学術講演
    • 発表場所
      盛岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi