バイオエタノールを最大限に利用する光触媒的変換反応の開拓

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15091
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 今村 和也 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 助教 (30750624)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 光触媒 / バイオエタノール / ジエトキシエタン / カーボンニュートラル / グリーンケミストリー

研究成果の概要

バイオエタノールは再生可能資源の代表であり，カーボンニュートラルな社会を実現するために積極的な使用が望まれる。しかしながら，バイオエタノールは燃料としての用途しかなく，有用な化合物へと変換する技術の開発が求められている。本研究では，エタノールとアルデヒドが縮合して生成するジエトキシエタンに着目し，エタノールをエトキシエタンへと選択的に変換する光触媒反応系の開発を検討した。その結果，TiO2光触媒を使用することで，エタノールをジエトキシエタンへと選択的に変換することを見出した。

自由記述の分野

光触媒化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

【学術的意義】この反応は，１）光触媒作用によるエタノールからアセトアルデヒドへの酸化反応，２）酸触媒作用によるエタノールとアセトアルデヒドのアセタール化によって達成されていることを見出した。この反応において，TiO2は光触媒と酸触媒の２つの働きをしていることを明らかにした。【社会的意義】ジエトキシエタンは燃料の燃焼効率を上げるための添加剤，有機合成における溶媒や合成中間体としての利用が期待されている物質であり，本研究はバイオエタノールの新たな用途を提案するものである。