| 研究課題/領域番号 |
13555211
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
阿尻 雅文 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60182995)
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| 研究分担者 |
佐々木 満 コンポン研究所, 研究員(研究職)
梅津 光央 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (70333846)
高見 誠一 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (40311550)
田島 聖彦 コンポン研究所, 研究員(研究職)
福里 隆一 SCFテクノリンク, 研究員(研究職)
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| キーワード | 超臨界 / 水 / セルロース / 糖 / 加水分解 / 反応機構 |
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| 研究概要 |
セルロースをケンダクさせ、それを高圧注入記によりフィードし、反応時間、反応温度、反応圧力を変えた実験を行なうことで、生成物の変化を評価した。反応圧力が高いほど、超臨界領域でも比較的温度が低いほど、セルロースの加水分解が支配的に生じ、副反応であるレトロアルドール反応を抑制できることを明らかにした。すなわち、超臨界であっても比較的低温、高圧領域(380-400℃、30MPa以上)に設定することで、オリゴ糖を主生成物として生成させうることを明らかにした。
次に、糖の分解による選択的化学原料回収について、糖をモデル物質として検討を行なった。まず、糖の超臨界水中での分解反応経路について、流通式反応器を用いて実験的検討を行なった。反応生成物の経時変化、反応速度の評価は、反応管長さを様々に変えた実験値より行なった。その結果、超臨界条件において、より高温、より低圧下では、糖は、レトロアルドール反応を介してグリコールアルデヒドし、エリスロースさらにグリコールアルデヒドを生成することがわかった。亜臨界条件、あるいは超臨界でもより高圧領域では、脱水反応による1,6アンハイドログルコース生成等が生成することがわかった。
グリコールアルデヒドは、次世代の生分解性ポリマーとして期待されている。しかし、本手法により、滞在時間と反応温度のみをパラメータとすることで、期待される成果が得られる手法について検討を行なった。その結果、90数%の収率、98%の選択率でグルコースからグリコールアルデヒドを生成しうることを明らかにした。
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