イオン液体とCO2貧溶媒によるバイオマスの新規分画法の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360374
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: スミスリチャードリー ジュニア 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (60261583)
• 研究分担者: 佐藤 善之 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50243598) ; 相田 卓 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (00466541)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: イオン液体 / 低粘度化 / バイオマス / 二酸化炭素

研究概要

CO_2の貧溶媒化によるイオン液体に溶解したバイオマスの分離を試みた。一部のイオン液体では溶解過程でセルロースが分解したが、酢酸イオンを持つイオン液体に溶解したセルロースは40℃、50時間経過後、CO_2加圧の有無によらず分解は観測されなかった。セルロースーイオン液体溶液はCO_2圧力7MPa、25℃でゲル化を起こしたが、同圧力下の高温ではゲル化は生じなかった。セルロース溶液の粘度はCO_2の加圧に伴い減少した。イオン液体中のセルロースがゲル化したことから、バイオマス中に含まれるリグニンの分離の可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Correlation of supercritical CO_2. ionic liquid vapor. liquid equilibria with the ε*-modified Sanchez. Lacombe equation of state (2012)
  • 著者名/発表者名: Iguchi, M., Machida, H., Sato, Y., Smith Jr., R. L
  • 雑誌名: Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 巻: 71(S1) ページ: 95-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Green chemical processes with supercritical fluids : Properties, materials, separations and energy (2011)
  • 著者名/発表者名: Machida, H., Takesue, M., Smith Jr., R. L
  • 雑誌名: Journal of Supercritical Fluids 巻: 60 ページ: 2-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement and correlation of high pressure densities of ionic liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: Machida, H., Taguchi, R., Sato, Y., Smith Jr., R. L
  • 雑誌名: Journal of Chemical and Engineering Data 巻: 56 ページ: 923-928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties and phase equilibria of fluid mixtures as the basis for developing green chemical processes (2011)
  • 著者名/発表者名: Smith, R. L., Fang, Z
  • 雑誌名: Fluid Phase Equilibria 巻: 302 ページ: 65-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple modification of the temperature dependence of the Sanchez-Lacombe Equation of State (2010)
  • 著者名/発表者名: Machida, H., Sato, Y., Smith, R. L
  • 雑誌名: Fluid phase equilibria 巻: 297 ページ: 205-209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic liquid structural effects on solute partitioning in biphasic ionic liquid and supercritical carbon dioxide systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Machida, H., Kawasumi, T., Endo, W., Sato, Y., Smith, R. L
  • 雑誌名: Fluid phase equilibria 巻: 294 ページ: 114-120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of ionic liquid PVT behavior with a modified cell model (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Machida, R. Taguchi, Y. Sato, R. L. Smith Jr
  • 雑誌名: Fluid Phase Equilibria 巻: 281 ページ: 127-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement and correlation of supercritical CO2 and ionic liquid systems for design of advanced unit operations (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Machida, R. Taguchi, Y. Sato, L. J. Florusse, C. J. Peters, R. L. Smith Jr
  • 雑誌名: Frontiers of Chemical Engineering in China 巻: 3 ページ: 12-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure densities of 1-alkyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphates and 1-alkyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborates at temperatures from (313 to 473)K and at pressures up to 200 MPa (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Taguchi, H. Machida, Y. Sato, R. L. Smith Jr
  • 雑誌名: Journal of Chemical and Engineering Data 巻: 54 ページ: 22-27
  • 査読あり
• [学会発表] Application of the modified Sanchez-Lacombe Equation of State to Correlation of Supercritical CO_2 . Ionic liquid Vapor-Liquid Equilibria (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Iguchi, Hiroshi Machida, Yoshiyuki Sato, Richard L. Smith Jr
  • 学会等名: The 13th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] R. L. Smith Jr. CO_2飽和状態下におけるイオン液体の粘度の測定と推算に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 遠藤航, 井口昌幸, 佐藤善之, 渡邉賢, 相田卓
  • 学会等名: 第30回日本熱物性シンポジウム
  • 発表場所: 米沢
  • 年月日: 20091028-30