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2021 年度 実績報告書

オンサイト触媒によるセルロース系バイオマスのケミカルリサイクリングへの挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 19K22333
研究機関京都大学

研究代表者

河本 晴雄  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (80224864)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワードバイオマス / セルロース / リファイナリー / オンサイト触媒 / 熱分解反応制御 / 無水糖生産 / 酸性触媒作用
研究実績の概要

化石資源に頼らない持続可能な社会を実現するためには、地球上で唯一の再生可能な炭素資源であるバイオマスから材料・ケミカルスを製造する技術を今から確立しておくことは極めて重要である。本研究課題では、バイオマスの構成成分と結合した際にのみ触媒機能を発揮するオンサイト触媒を新規に提案することで、超高選択的に、セルロース系バイオマスを種々の低分子ケミカルスへと変換する技術に挑戦する。アルコールや水と反応することで酸の構造を生成可能なスルホラン中で、通常の熱分解の進行する350℃よりも低温度域で、ヘミセルロースとリグニン由来物をスルホラン可溶部として分離でき、純度の高いセルロースが残渣として回収できること、リグニンのエーテル構造は開裂するが縮合型構造は安定であること、残渣の高純度セルロースが急速熱分解による無水糖生成に効果的に利用できることなどが昨年度までの研究で明らかになっている。本年度は、これらの研究をさらに進めるとともに、理論計算による検討を進め、スルホランがエステル結合することで、硫酸とクロロ酢酸の中間の酸性を示すことなどを明らかにした。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Thermal degradation of hemicellulose and cellulose in ball-milled cedar and beech wood2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Jiawei、Minami Eiji、Asmadi Mohd、Kawamoto Haruo
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science

      巻: 67 ページ: 32

    • DOI

      10.1186/s10086-021-01962-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 分子機構から改変する木質バイオマスの熱分解 ~新たな利用技術の創生を目指して~2022

    • 著者名/発表者名
      河本 晴雄
    • 学会等名
      京大テックフォーラム「2050年カーボンニュートラルに向けた新たな木質バイオマス戦略」
    • 招待講演
  • [学会発表] セルロースの急速熱分解糖化と糖化物の乳酸発酵性2021

    • 著者名/発表者名
      丸一 泰子、南 英治、河本 晴雄
    • 学会等名
      第30回日本エネルギー学会大会
  • [学会発表] 赤外線照射下でのセルロースの急速熱分解によるレボグルコサン生成2021

    • 著者名/発表者名
      野村 高志、南 英治、河本 晴雄
    • 学会等名
      第30回日本エネルギー学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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