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2020 年度 研究成果報告書

Synergy of Microwave and Graphene-Based Catalysis for Conversion of Sugars Into Useful Chemicals

研究課題

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研究課題/領域番号 18K05202
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

キタイン アルマンド  熊本大学, 大学教育統括管理運営機構, 教授 (50504693)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードmicrowave carbocatalysis / graphene oxide / sugars / 5-HMF / subcritical water / functionalization / SDGs / carbon neutral
研究成果の概要

マイクロ波-水熱及び炭素系触媒のアプローチを活用して、200 ℃ のより穏やかな条件で酸化グラフェン (GO) を還元することに成功した。還元された GO は、糖 (例え:グルコース、フルクトースなど) を 5-ヒドロキシメチルフルフラール (5-HMF) などの有用な生成物に変換する際に高い触媒活性を示し、50% 以上の収率が得られた。 rGO に Fe や Cu などの金属イオンをドープすると、触媒活性がさらに向上した。出発物質としてのフルクトースへの影響は、グルコースよりも有意であることが観察された。
反応機構を解明し、コンピュータシミュレーションによりパラメータを計算した。

自由記述の分野

超臨界流体工学及びマイクロ波技術

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた成果及び提案されたアプローチは、東南アジアおよびヨーロッパの大学と協力して、さまざまなバイオマス材料を有用なプラットフォーム化学物質および燃料に変換するために適用された。このアプローチは、2030 年までの多くの国連持続可能な開発目標(UN SDGs)の達成及び2050 年までのカーボン ニュートラル社会の実現にも貢献することを目指す。

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公開日: 2022-01-27  

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