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リサイクル反応系を導入したバイオマスのシーケンシャル改質・転換

研究課題

研究課題/領域番号 26249120
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関九州大学

研究代表者

林 潤一郎  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (60218576)

研究分担者 工藤 真二  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (70588889)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
41,210千円 (直接経費: 31,700千円、間接経費: 9,510千円)
2016年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2015年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2014年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
キーワードバイオマス / 水熱処理 / リグニン / 熱分解 / 炭化 / 水素化 / 水素化分解 / リグニンモノマー / 解重合 / 密度汎関数理論 / 水素化触媒 / バイオチャーアシステッド水電解 / 水熱改質 / 炭化物 / モノマー / モノマー化 / ガス化 / コークス / リサイクル / 活性炭
研究成果の概要

本研究は、木質系および草本系バイオマスの水熱処理を起点として、これにより得られる改質リグニンから、クリーン炭化物、高強度ハードカーボン、合成ガス、高比表面積活性炭(比表面積>2,500 m2/g)、リグニンモノマー(フェノール類)、シクロヘキサノール類、フラン類および水素を効率良く得る新シーケンシャルプロセス(新プロセス;重質油完全リサイクル式熱分解、熱間成型・炭化、アルカリ水に溶解したリグニンの水素化分解、リグニンモノマーの水素化、リグニン溶解アルカリ水の電解、チャー懸濁酸性水の電解、脱金属チャーの無触媒水蒸気ガス化、低分子化リグニンの迅速熱分解)触媒等を開発することを目的として実施した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Beijing Univ. of Chem. Technol./China Univ. of Mining Technol.(China)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Gadjah Mada University(Indonesia)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Gaja Madah University(Indonesia)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] China University of Mining Technology(China)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Nano-sized nickel catalyst for deep hydrogenation of lignin monomers and first-principles insight into the catalyst preparation2017

    • 著者名/発表者名
      Shi-Chao Qi, Lu Zhang,Hisahiro Einaga, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 5 号: 8 ページ: 3948-3965

    • DOI

      10.1039/c6ta08538e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theoretical Study on Hydrogenolytic Cleavage of Intermonomer Linkages in Lignin2017

    • 著者名/発表者名
      Shi-Chao Qi, Lu Zhang, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi*
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 5 号: 15 ページ: 2868-2877

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.7b00602

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent application of calculations of metal complexes based on density functional theory2016

    • 著者名/発表者名
      Shi-Chao Qi, Jun-ichiro Hayashi, Lu Zhang
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6 号: 81 ページ: 77375-77395

    • DOI

      10.1039/c6ra16168e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interactions between Volatiles and Char during Pyrolysis of Biomass: Reactive Species Determining and Reaction over Functionalized Carbon Nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      Yong Huang, Yalun Hu, Jun-ichiro Hayashi, Yunming Fang
    • 雑誌名

      Energy & Fuels

      巻: 30 号: 7 ページ: 5758-5765

    • DOI

      10.1021/acs.energyfuels.6b00725

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Steam-Oxygen Gasification of Potassium-Loaded Lignite: Proof of Concept of Type IV Gasification2016

    • 著者名/発表者名
      Hua Yang, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Energy Fuels

      巻: 30 号: 3 ページ: 1616-1627

    • DOI

      10.1021/acs.energyfuels.5b02258

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kinetics and Mechanism of CO2 Gasification of Chars from 11 Mongolian Lignites2016

    • 著者名/発表者名
      Enkhsaruul Byambajav, Yasuyo Hachiyama, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Energy Fuels

      巻: 30 号: 3 ページ: 1636-1646

    • DOI

      10.1021/acs.energyfuels.5b02262

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Gasification of Lignin Dissolved In Alkaline Water2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawata, Li Chen, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Proc. APCChE 2015 Congress

      巻: 1 ページ: 3135992-3135992

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modification of Reactivity and Strength of Formed Coke from Victorian Lignite by Leaching of Metallic Species2015

    • 著者名/発表者名
      Karnowo, Shinji Kudo, Aska Mori, Zayda faizah Zahara, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 55 号: 4 ページ: 765-774

    • DOI

      10.2355/isijinternational.55.765

    • NAID

      130005066805

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Coke from Hydrothermally Treated Biomass in Sequence of Hot Briquetting and Carbonization2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kudo, Aska Mori, Ryosuke Soejima, Karnowo, Seiji Nomura, Yusuke Dohi, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 54 号: 11 ページ: 2461-2469

    • DOI

      10.2355/isijinternational.54.2461

    • NAID

      130004704993

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Examination of Kinetics of Non-catalytic Steam Gasification of Biomass/Lignite Chars and Its Relationship with the Variation of the Pore Structure2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kudo, Yasuyo Hachiyama, Hyun-Seok Kim, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Energy & Fuels

      巻: 28 号: 9 ページ: 5902-5908

    • DOI

      10.1021/ef501517n

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics and Mechanism of Steam Gasification of Char from Hydrothermally Treated Woody Biomass2014

    • 著者名/発表者名
      Lei Bai,†,‡ Karnowo,† Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Yong-gang Wang, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Energy & Fuels

      巻: 28 号: 11 ページ: 7133-7139

    • DOI

      10.1021/ef501898h

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Hydrothermal Treatment of Woody Biomass and Features of Upgraded Solid2014

    • 著者名/発表者名
      Zayda Faizah Zahara,Karnowo, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Innovative Energy & Environmental Chemical Engineering (ISBN 978-89-5708249-2)

      巻: 4 ページ: 24-29

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Enhancement of pyrolytic degradation of lignin by its chemical modification through catalytic hydrogenation2016

    • 著者名/発表者名
      Toru Masumi, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      Seagaia Phoenix Center, Miyazaki, Japan
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biochar-assisted water electrolysis2016

    • 著者名/発表者名
      Rei Nakamoto, Ri Chin, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      Seagaia Phoenix Center, Miyazaki, Japan
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetics and mechanism of CO2 gasification of char from sugarcane bagasse2016

    • 著者名/発表者名
      Zayda Faizah Zahara, Daniyanto, Yasuyo Hachiyama, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      3rd Asian Conference on Biomass Science
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Steam-Oxygen Gasification of Potassium-Loaded Lignite: Proof of Concept of Type IV Gasification2015

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Hayashi, Hua Yang, Shinji Kudo, Koyo Norinaga
    • 学会等名
      5th Sino-Australian Symposium on Advanced Coal and Biomass Utilisation Technologies
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Kinetics and Mechanism of CO2 Gasification of Chars from 11 Mongolian Lignites2015

    • 著者名/発表者名
      Enkhsaruul Byambajav, Yasuyo Hachiyama, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      5th Sino-Australian Symposium on Advanced Coal and Biomass Utilisation Technologies
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Jun-ichiro Hayashi2015

    • 著者名/発表者名
      Pyrolysis and Gasification of Biomass Topic II: Pyrolysis and Carbonization of Biomass
    • 学会等名
      Short Course on Biomass to Fuels & Chemicals
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrochemical Gasification of Lignin Dissolved In Alkaline Water2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawata, Li Chen, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      APCChE 2015 Congress
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrochemical Gasification of Lignin and Its Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawata, Ri Chin, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Conversion of Lignite into Syngas in a Sequence of Dissolution, Oxidation and Catalytic Reforming in Alkaline Water2014

    • 著者名/発表者名
      Junya Tahara1, Aska Mori2, Yasuyo Hachiyama, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Hydrothermal Treatment of Woody Biomass and Features of Upgraded Solid2014

    • 著者名/発表者名
      Zayda Faizah Zahara,Karnowo, Shinji Kudo, Koyo Norinaga, Jun-ichiro Hayashi
    • 学会等名
      The 4th Asian Conference on Innovative Energy & Environmental Chemical Engineering
    • 発表場所
      Yoesu, Korea
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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