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2014 年度 実績報告書

木質系バイオマス成分のアルコール変換技術と超微細構造膜によるアルコール濃縮

研究課題

研究課題/領域番号 24510128
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

浅野 雅春  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 嘱託 (50370341)

研究分担者 八巻 徹也  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (10354937)
陳 進華  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (30370430)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードバイオマス変換技術
研究実績の概要

初年度、電気化学検出器を用いたHPLCによる糖の分析条件を確立した。
前年度は、ボールミルで粉砕した木粉の分解・分離に及ぼす放射線処理と亜臨界条件下の加圧熱水処理を組み合わせることにより、グルコースに変換できることを明らかにした。
最終年度は、これらの変換されたグルコースを用いて低温懸濁分散重合により微粒子表面および内部に取り込まれた酵母によるアルコール発酵の検討を行った。酵母はSaccharomyces cerevisiae, typeⅡを用いた。酵母/エチルプロピオネート /モノマーの混合液中で放射線重合させることにより固定化酵母微粒子を作製した。モノマーとしてはエチレングリコールジメタクリレート(1G)、ジエチレングリコールジメタクリレート(2G)などを用いた。粒子形成はモノマーの種類や組成、照射線量などにより変化した。たとえば、エチルプロピオネート/2G(20/80%)系における粒子サイズは0.8μmになった。この混合溶媒中の2G 組成量が多くなるほど粒子サイズは大きくなった。また、照射線量も高くなるほど粒子サイズが大きくなった。エチルプロピオネート/2G(20/80%)系に5wt-%酵母を分散させ-79℃の温度下で15kGy照射して得た酵母固定化微粒子(0.85μm)を用いて、30℃におけるアルコール発酵を検討した。時間の経過とともにサンプリングを行い、生成したアルコール、および原料グルコース濃度をHPLCで測定した。その結果、反応開始から14時間後にグルコース濃度はゼロになり、すべてアルコールに変換されることが分かった。また、酵母固定化微粒子を繰り返し使用することにより、その安定性を検討した。その結果、1回目の生成アルコール濃度に対して5回目においてもほぼ同程度のアルコールを生成していることが分かった。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 放射線重合によりアリルチオ尿素を固定した多孔性ポリスチレン粒子のジメチル2014

    • 著者名/発表者名
      三島聡子、浅野雅春
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 71 ページ: 352-360

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1295/koron.71.352

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cation and anion exchange membranes prepared by radiation-induced graft polymerization for application in electrodialysis2014

    • 著者名/発表者名
      J. Chen, M. Asano, Y. Maekawa
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 881-883 ページ: 1157-1160

    • DOI

      http://www.scientific.net/AMR.881-883.1157

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Affinity of ion-exchange membranes for HI-I2-H2O mixture2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, T. Yamaki, M. Asano, T. Terai, K. Onuki
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 456 ページ: 31-41

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2014.01.012

    • 査読あり
  • [学会発表] イオン交換膜おけるプロトン透過性に対するヨウ化水素-ヨウ素溶液濃度の影響2014

    • 著者名/発表者名
      田中 伸幸、八巻 徹也、浅野 雅春、寺井 隆幸
    • 学会等名
      化学工学会 第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡市西区)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] Ion-Track Grafting of Vinylbenzyl Chloride into Poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene) Films Using Different Media: Comparison with γ-ray-induced Grafting2014

    • 著者名/発表者名
      ヌリヤンティ ヌヌン,八巻 徹也,喜多村 茜,越川 博,吉村 公男,
    • 学会等名
      5th Asia Pacific Symposium on Radiation Chemistry (APSRC 2014)
    • 発表場所
      東京大学弥生会館(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
  • [学会発表] Polymer electrolyte membranes prepared by radiation grafting method for electrodialysis systems2014

    • 著者名/発表者名
      Chen, J., M. Asano, Y. Maekawa
    • 学会等名
      5th Asia Pacific Symposium on Radiation Chemistry (APSRC 2014)
    • 発表場所
      東京大学弥生会館(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
  • [学会発表] 放射線重合によるポリスチレン粒子の機能化2014

    • 著者名/発表者名
      浅野雅春、前川康成、三島聡子
    • 学会等名
      平成26年センター研究交流会
    • 発表場所
      姫路市市民会館(兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2014-08-20 – 2014-08-22
  • [学会発表] Development of ion exchange membrane by radiation for electrodialysis2014

    • 著者名/発表者名
      陳 進華、浅野雅春、前川康成
    • 学会等名
      平成26年センター研究交流会
    • 発表場所
      姫路市市民会館(兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2014-08-20 – 2014-08-22
  • [学会発表] イオンビームグラフト重合反応の速度論的解析2014

    • 著者名/発表者名
      八巻徹也、関根敏彦、澤田真一、越川 博、鈴木晶大、寺井隆行、浅野雅春、前川康成
    • 学会等名
      日本膜学会第36年会
    • 発表場所
      早稲田大学 西大久保キャンパス(東京都大久保)
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-13
  • [学会発表] 放射線グラフト法による脂環式ポリベンズイミダゾール電解質膜の開発2014

    • 著者名/発表者名
      浅野雅春、前川康成、朴 俊、高山俊雄、工藤一秋
    • 学会等名
      日本膜学会第36年会
    • 発表場所
      早稲田大学 西大久保キャンパス(東京都大久保)
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-13

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公開日: 2016-06-01  

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