• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

リグニン白色化メカニズムの解明と白色リグニンの機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 21H02007
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

敷中 一洋  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (00507189)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードバイオマスプラスチック / 植物高分子 / リグニン / 機能性高分子
研究実績の概要

本研究はリグニン白色化メカニズムの解明と白色リグニンの機能評価および白色化技術に基づくリグニン抽出技術開発を目的とした。第一にリグニン白色化反応における白色度と反応条件の関係を評価し、反応系についてその理解の端緒となる実験結果を得た。第二に白色リグニン合成の高効率化とリグニン白色度と構造の相関評価から反応メカニズムを解明した。加えて白色リグニンの機能評価より絶縁性高分子や光機能材料としての用途可能性を解明した。更に白色リグニン合成技術に基づくリグニン含有組成物(例:植物) からの白色リグニンの合成 + 抽出を実施した。
具体的には下記項目について取り組んだ。
①透過型電子顕微鏡や小角中性子散乱などによる評価から官能基に応じた白色リグニンの構造の違いを明らかにした。②修飾アルキル基の炭素数とリグニン修飾物白色度の相関から白色化には修飾する官能基に一定の嵩高さが必要であることを明らかしリグニンの白色化メカニズムを提案した。③メタノール分解によるカルバミン酸メチルとしての修飾物抽出を通じて白色リグニン中のリグニン成分を定量した。④白色リグニンの絶縁性や発光特性などを解明し絶縁性樹脂や光機能材料としての用途可能性を見出した。⑤各種工業リグニンにおける白色化反応実証および・反応溶媒などの最適化をおこない白色リグニン合成の実験系汎用化を実施した。⑥リグニン含有組成物を原料とした白色リグニンの合成を実施した。具体的には植物糖化残渣やおがくずなどからリグニンないし多糖を含有する白色ナノ粒子の合成に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Controlling Polymer Degradation by Addition of Plant Aromatic Polymer, Lignin2024

    • 著者名/発表者名
      Takumi Karasawa, Risako Kato, Ai Tsukidate, Yoichi Tominaga, Koki Toyota, Yuichiro Otsuka, Kazuhiro Shikinaka
    • 雑誌名

      Materials Today Communication

      巻: - ページ: accepted

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 同時酵素糖化粉砕と白色化を通じたリグニンの機能素材化2024

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 雑誌名

      アグリバイオ 2024年5月号

      巻: 8(5) ページ: 424~426

  • [雑誌論文] Swelling of lignin-based gel in salt-containing organic solvents and its application as gel electrolyte2023

    • 著者名/発表者名
      Honda Fumiya、Taira Shogo、Suzuki Shiori、Shikinaka Kazuhiro、Shigetomi Kengo、Uraki Yasumitsu
    • 雑誌名

      Holzforschung

      巻: 77 ページ: 776~783

    • DOI

      10.1515/hf-2023-0067

    • 査読あり
  • [学会発表] 官能基による白色リグニンの特性制御2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋, 鈴木麻実, 大塚祐一郎
    • 学会等名
      第72回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 植物高分子リグニンを機能素材化する低環境負荷型技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 学会等名
      第12回 JACI/GSCシンポジウム
  • [学会発表] リグニンをきれいに分けて機能素材化する新技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 学会等名
      第3回リグニン学会特別セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Utilization of lignin as functional materials via sustainable extraction process and whitening method2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shikinaka, Yuichiro Otsuka
    • 学会等名
      The 13th SPSJ International Polymer Conferences (IPC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional clay-based film consisting of lignin, a plant aromatic polymer2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shikinaka, Yuichiro Otsuka
    • 学会等名
      EUROCLAY 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 各種粘土/有機高分子からなる同時酵素糖化粉砕リグニン含有水蒸気バリア性透明膜の開発2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木麻実, 敷中一洋, 大塚 祐一郎
    • 学会等名
      第66回粘土科学討論会
  • [学会発表] Functional materials consisting of nanoparticulated plant aromatic polymer, l ignin, via sustainable extraction process2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shikinaka
    • 学会等名
      International Conference on Nanotechnology & Materials Science (NANOMAT-2023)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Solvent Controlled Encapsulationにより合成される白色リグニンの熱特性と光機能2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 学会等名
      第72回高分子討論会
  • [学会発表] 板状粘土鉱物と植物芳香族高分子リグニンによる機能膜の開発2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 学会等名
      23-1無機高分子研究会
  • [学会発表] 植物・鉱物由来高分子による機能素材開発2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 学会等名
      ラドテック研究会 第182回講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 低環境負荷で植物芳香族系高分子リグニンを機能素材化する新技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 学会等名
      超分子研究会・精密ネットワークポリマー研究会 第7回合同講座
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物芳香族系高分子リグニンの白色化を通じた機能素材創製2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 学会等名
      2023年 繊維学会秋季研究発表会
  • [学会発表] リグニンの白色化技術を通じた機能素材化2023

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋, 大塚祐一郎
    • 学会等名
      第74回日本木材学会大会
  • [図書] Online Encyclopedia of Polymers, Polymeric Materials, and Polymer Technology2024

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shikinaka
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      CRC Press (TAYLOR & FRANCIS GROUP)
  • [備考] 産総研化学プロセス研究部門化学反応場設計グループ紹介HP

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/cpt/ja/groups/001_cpt-crd.html

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi