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木材資源(セルロース)から高分子原料を製造するための触媒反応技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25340130
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 持続可能システム
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

三村 直樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 化学プロセス研究部門, 主任研究員 (50358115)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードヒドロキシメチルフルフラール / グルコース / セルロース / キシロース / フルフラール / 貴金属触媒 / リン酸カルシウム触媒 / リン酸カルシウム / 5-ヒドロキシメチルフルフラール / バイオマス / 触媒化学 / ヒドロキシメチルフルフラール(HMF) / バイオマス変換 / 触媒 / 酸化
研究成果の概要

(1) 6炭糖であるグルコースから、樹脂原料へ容易に変換可能な分子であるHMF合成に高活性を示すリン酸カルシウム触媒を見出した。 (2) リン酸カルシウム触媒は、グルコースの重合体であるセルロースを原料とした場合も高活性を得ることができ、天然の木材(木粉)やセルロース含有廃棄物資源を原料とした場合にも適用可能であった。 (3) 6炭糖だけではなく、ヘミセルロース成分の一つである5炭糖のキシロースからのフルフラール合成にもリン酸カルシウム触媒は効果的であることを明らかにして、流通式反応器による連続的反応にも成功した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Liquid phase oxidation of glycerol in batch and flow-type reactors with oxygen over Au-Pd nanoparticles stabilized in anion-exchange resin2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mimura, Norihito Hiyoshi, Tadahiro Fujitani and Franck Dumeignil
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 号: 63 ページ: 33416-33423

    • DOI

      10.1039/c4ra04960h

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microscope Analysis of Au-Pd/TiO2 Glycerol Oxidation Catalysts Prepared by Deposition-Precipitation Method2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mimura, Norihito Hiyoshi, Masakazu Date, Tadahiro Fujitani, Franck Dumeignil
    • 雑誌名

      Catalysis Letters

      巻: 144 号: 12 ページ: 2167-2175

    • DOI

      10.1007/s10562-014-1382-6

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 液相流通式反応装置を用いる連続的バイオマス変換技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹
    • 学会等名
      第2回工総研セミナー
    • 発表場所
      青森県産業技術センター工業総合研究所 (青森県青森市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リン酸カルシウム触媒を用いる水溶媒中でのキシロースからフルフラールの合成2015

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、佐藤 修、山口 有朋
    • 学会等名
      石油学会 名古屋大会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リン酸カルシウム触媒によるキシロースを原料とするフルフラールの水溶媒中での合成2015

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、佐藤 修、山口 有朋
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Microscope Analysis of Au-Pd Bimetallic Nanoparticle Catalysts for Liquid Phase Oxidation of Glycerol2015

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、日吉 範人、藤谷 忠博、フランク デュメニエル
    • 学会等名
      GOLD 2015
    • 発表場所
      イギリス カーディフ
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Conversion of Cellulose and Glucose to 5- Hydroxymethylfurfural in Water Solvent over Calcium Phosphate Catalysts2015

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、山口 有朋、佐藤 修、白井 誠之、花岡 隆昌
    • 学会等名
      第4回JACI/GSCシンポジウム・第7回GSC東京国際会議(4th JACI/GSC Symposium and GSC-7)
    • 発表場所
      一橋講堂(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Conversion of Cellulose and Sugars to Furfurals using Calcium Phosphate Catalysts in Water Solvent2015

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、山口 有朋、佐藤 修、白井 誠之、花岡 隆昌
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Green Chemistry (ISGC 2015)
    • 発表場所
      フランス La Rochelle
    • 年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セルロースを原料とする5-ヒドロキシメチルフルフラールの水溶媒中での製造2015

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、山口 有朋、佐藤 修
    • 学会等名
      平成 26 年度 産総研 環境・エネルギーシンポジウムシリーズ 「21 世紀の化学反応とプロセス〜原料転換から材料評価技術まで〜」
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 触媒を用いたバイオマス資源の化学的変換2014

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹
    • 学会等名
      第68回材料理化学セミナー
    • 発表場所
      大阪大学材料開発物性記念館(吹田市)
    • 年月日
      2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リン酸カルシウム触媒によるセルロースからの5-ヒドロキシメチルフルフラールの水溶媒中での合成2014

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、勝又 昌代、山口 有朋、佐藤 修、白井 誠之、花岡 隆昌
    • 学会等名
      石油学会・旭川大会(第44回石油・石油化学討論会)
    • 発表場所
      旭川グランドホテル(旭川市)
    • 年月日
      2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] セルロースを原料とする 5-ヒドロキシメチルフルフラールの水溶媒中での製造2014

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、勝又 昌代、佐藤 修、山口 有朋、白井 誠之、花岡 隆昌
    • 学会等名
      第114回触媒討論会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Production of 5-hydroxymethylfurfural from glucose over calcium phosphate catalysts in water solvent2014

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、山口 有朋、佐藤 修、花岡 隆昌、白井 誠之
    • 学会等名
      The Seventh Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology(TOCAT-7)
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 年月日
      2014-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Conversion of glucose to 5‐Hydroxymethylfurfural in water as a green solvent2014

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹
    • 学会等名
      Symposium on Catalysis for Biomass Utilization
    • 発表場所
      産業技術総合研究所東北センター(仙台市)
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水溶媒中でグルコースから5-ヒドロキシメチルフルフラールを製造するための触媒開発 (5- Hydroxymethylfurfural Production from Glucose in Water Solvent)2014

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹、山口 有朋、佐藤 修、花岡 隆昌、白井 誠之
    • 学会等名
      第3回 JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水溶媒中でのグルコースの異性化・脱水反応によるヒドロキシメチルフルフラールの製造2014

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹
    • 学会等名
      平成25年度 産総研 環境・エネルギーシンポジウムシリーズ21世紀の化学反応とプロセス -光が創る先端化学材料の世界-
    • 発表場所
      つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 陰イオン交換樹脂に担持したAu-Pdナノ粒子の酸化活性の比較と電子顕微鏡によるナノ構造の観察2014

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹,日吉 範人,フランク・デュメニエル
    • 学会等名
      平成25年度日本表面科学会東北・北海道支部講演会
    • 発表場所
      東北大学 (仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高選択的貴金属ナノ粒子触媒の開発とバイオマス変換反応への応用2013

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹
    • 学会等名
      GIC平成25年度第34回研修セミナー
    • 発表場所
      産業技術総合研究所東北センター(仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Conversion of Glucose to 5-Hydroxymethylfurfural with Hydroxyapatite Catalysts in Water Solvent2013

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹,山口 有朋,日吉 範人,佐藤 修,花岡 隆昌,白井 誠之
    • 学会等名
      XIth European Congress on Catalysis
    • 発表場所
      フランス リヨン
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水溶媒中でのグルコースの異性化・脱水によるヒドロキシメチフラール(HMF)の製造2013

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹,山口 有朋,佐藤 修,花岡 隆昌,白井 誠之
    • 学会等名
      第112回 触媒討論会
    • 発表場所
      秋田大学(秋田市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Liquid phase catalytic conversion of biomass derived resources using heterogeneous catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹
    • 学会等名
      ECSAW II(Environmental Catalysis for Sustaining Clean Air and Water II) 合同成果報告会
    • 発表場所
      フランス カーン (カーン大学)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient Production of 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) from Glucose in Water Solvent2013

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹,山口 有朋,日吉 範人,佐藤 修,花岡 隆昌,白井 誠之
    • 学会等名
      The Sixth Asia-Pacific Congress on Catalysis (APCAT-6)
    • 発表場所
      台湾 台北市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] グルコースを原料とする5-ヒドロキシメチルフルフラールの水溶媒中での合成2013

    • 著者名/発表者名
      三村 直樹,山口 有朋,佐藤 修,花岡 隆昌,白井 誠之
    • 学会等名
      石油学会北九州大会(第43回石油・石油化学討論会)
    • 発表場所
      北九州市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 5-ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法2014

    • 発明者名
      三村直樹、山口有朋、佐藤修
    • 権利者名
      三村直樹、山口有朋、佐藤修
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-158832
    • 出願年月日
      2014-08-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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