| 研究課題/領域番号 |
20380103
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
河本 晴雄 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (80224864)
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| 研究分担者 |
坂 志朗 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (50205697)
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| キーワード | バイオマス / バイオエネルギー / バイオエネルギー / 熱分解 / 分子機構 / 官能基 / セルロース / リグニン |
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| 研究概要 |
木質バイオマズは、石炭、石油と比べるとはるかに低温で熱分解される。この理由として、研究代表者らは、水酸基、アセタール、フェノール、アルデヒド(糖の還元性末端)などの官能基が重要な役割を果たしているものと考えている。このような背景から、・木質バイオマスの構成成分中の官能基に着目した分子レベルでの熱分解機構解明研究を進めており、平成23年度の研究により、以下の成果が得られた。
セルロースなどの木材多糖昨年度までの研究において、非プロトン性で水素結合アクセプターとして作用するポーリエーテル中で遺元糖が熱安定化されることを明らかにしている。今年度はこれをさらに発展させ、レボグルコサン及びメチルグリコシド類などの非還元糖も同様にポリエーテル中で熱安定化されることを確認し、このような現象が糖において一般に認められるものであることを明らかにした。また、ポリエーテル中で還元糖より高選択的に生成する断片化物であるC2～C4のヒドロキシカルボニル類の生産性について検討を行い、有用ケミ・カルスへのバイオリファイナリー技術への発展性について検討した。これらの成果より、木材多糖の熱分解において、水酸基間及び水酸基とリング酸素間での水素結合によるプロトン供与が熱分解を比較的低温から開始させる主要因であることが明らかになった。・
リグニンリグニンについては、300～350℃の温度域での一次熱分解により生成することが示唆されている桂皮アルコール類の二次熱分解に対する反応性を中心に検討した。その結果、フェノール性構造(主にキノンメチド構造を生成)と側鎖の共役二重結合が、重合、側鎖の構造変化などの反応において重要な役割を果たしていることを明らかにし、これらの反応制御の可能性について検討を行った。
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