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メカノケミカル反応によるリグノセルロースの全可溶化

研究課題

研究課題/領域番号 26630406
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関東京大学

研究代表者

高垣 敦  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30456157)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードバイオマス / 固体酸 / メカノケミカル / セルロース / メカノキャタリシス
研究成果の概要

結晶性セルロースの直接分解をボールミル処理にて行った。強酸性を有する層状金属酸化物HNbMoO6を添加し、乾式ボールミル処理を行うと、すべてのセルロースが転化し、水溶性糖が72%で得られた。セルロースのアモルファス化は迅速に進行しており、分解反応には影響がなかった。SEMおよびEDXマッピングよりセルロースと触媒は反応10分後の時点でよく混合されており、固体触媒がセルロースに取り囲まれた様子が観測された。本反応は、分解したオリゴ糖の逐次分解ではなく長鎖セルロースの直接分解により進行していることがわかった。生成物にはグルコース、マンノース、セロオリゴ糖の他に、アンヒドロ糖が含まれた。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Efficient epimerization of aldoses using layered niobium molybdates2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takagaki, Shogo Furusato, Ryuji Kikuchi, S. Ted Oyama
    • 雑誌名

      ChemSusChem

      巻: 8 号: 22 ページ: 3769-3772

    • DOI

      10.1002/cssc.201501093

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sonication assisted rehydration of hydrotalcite catalyst for isomerization of glucose to fructose2014

    • 著者名/発表者名
      Gihoon Lee, Yeojin Jeong, Atsushi Takagaki, Ji Chul Jung
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Catalysis A: Chemical

      巻: 393 ページ: 289-295

    • DOI

      10.1016/j.molcata.2014.06.019

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid Lewis acid property of boehmite γ-AlOOH and its catalytic activity for transformation of sugars in water2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takagaki, Ji Chul Jung, Shigenobu Hayashi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 号: 82 ページ: 43785-43791

    • DOI

      10.1039/c4ra08061k

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Utilization of Interlayer Spaces of Protonated Layered Transition Metal Oxides for Transformations of Biomass-derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takagaki, Shigenobu Hayashi, Ryuji Kikuchi, S. Ted Oyama
    • 学会等名
      15th ROC-Japan Joint Symposium on Catalysis
    • 発表場所
      International Convention Center Kaohsiung, 高雄(台湾)
    • 年月日
      2015-04-19
    • 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] 層状遷移金属酸化物による糖類の各種変換反応2014

    • 著者名/発表者名
      高垣敦
    • 学会等名
      第2回EnMaCh拠点形成講演会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Decomposition of crystalline cellulose by ball-milling in the presence of layered niobium molybdate solid acid2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takagaki, Shogo Furusato, Shigenobu Hayashi, Ryuji Kikuchi, S. Ted Oyama
    • 学会等名
      248th American Chemical Society National Meering & Exposition
    • 発表場所
      Moscone Center、サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2014-08-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 層状金属酸化物固体酸を用いたメカノケミカル反応によるセルロース分解2014

    • 著者名/発表者名
      高垣敦、古里省吾、菊地隆司、Oyama S Ted
    • 学会等名
      第23回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2014-07-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanochemical Depolymerization of Crystalline Cellulose Using a Layered Metal Oxide Solid Acid2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takagaki, Shogo Furusato, Shigenobu Hayashi, Ryuji Kikuchi, S. Ted Oyama
    • 学会等名
      TOCAT 7 Kyoto2014
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2014-06-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体酸との混合粉砕によるセルロース分解反応2014

    • 著者名/発表者名
      高垣敦、古里省吾、菊地隆司、OYAMA, S. Ted
    • 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)
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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