2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of catalytic process for producing petroleum related chemicals from base units constituting lignocellulosic biomass
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15H02314
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
増田 隆夫 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20165715)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多湖 輝興 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (20304743)
吉川 琢也 北海道大学, 工学研究院, 助教 (20713267)
中坂 佑太 北海道大学, 工学研究院, 助教 (30629548)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 化学工学 / 反応工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
木質系バイオマスの構成成分から基本骨格構造を単離し化成品へ変換するシステムを指向し、以下の触媒反応プロセスを検討した。
１）低分子リグニンの化学結合分解による単環芳香族化：メタノール溶媒中におけるベンゾフラン(フラン環のモデル物質)の水素化分解反応に対し、触媒種の検討を行った。Pt担持量を増やした場合、金属粒子径の増加と単環フェノール類収率の減少が見られたことから、微粒子状態のPtの存在が重要であることを見出した。種々の担体に対しAl2O3がもっともPtを高分散で担持でき、選択的に単環フェノールを得る事ができた。一方、フラン環類、脂肪族エーテル類より分解が困難なジフェニルエーテルとジフェニルプロパンに対して、Pt/Al2O3触媒共存下、メタノール溶媒中、220 ℃、24 hにおいて水素化分解反応を実施したが、いずれも目的の反応が進行しなかった。よりクラッキング能の高い触媒が有効であると考えられる。
２）リグニン由来アルキルフェノールの脱アルキル化と芳香族の併産：ゼオライト触媒を用いたアルキルフェノールのトランスアルキル化反応を、固定層流通式反応装置により実施した。400℃、15MPaの条件下、p-プロピルフェノールを原料に用いた反応では、転化率が大きく向上するとともに、90%を超える生成フェノール類中のフェノール組成が得られた。回分条件と比較し、流通条件では触媒と反応原料の接触時間を制御できたためと考察した。
３）リグニン由来フェノール類の官能基変換による高付加価値物質への転換：アンモニアを窒素源に用い、固体酸触媒によるフェノール性水酸基のアミノ化を実施した。p-プロピルフェノールを用いた反応において、水酸基のアミノ化の進行を確認した。また、ゼオライト触媒の細孔構造（細孔径）により、副反応であるクラッキング、トランスアルキル化を制御できる可能性が示された。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
