有用生理活性物質の回収を取り入れた2段階式バイオマス水熱変換システムの開発

开发结合有用生理活性物质回收的两阶段生物质水热转化系统

• 批准号: 16750132
• 负责人: 石田 康行
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16750132/
• 关键词: 水熱反応; バイオマス; 超臨界水; ガス化; 水素; 反応熱分解; MALDI-MS; 極低温GC; ポリフェノール; 木材; 触媒; 有用生理活性物質

まず、反応熱分解ガスクロマトグラフィー(反応熱分GC)やマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法(MALDI-MS)などの分析手法を応用して、各種バイオマス中に存在する有価物質の種類や量を直接計測する新規分析法の開発を試みた。その結果、以下に記す一連の成分を、煩雑な試料前処理を行うことなく、迅速かつ簡便に解析する分析手法を確立することが出来た。1)樹皮廃材中に含まれる代表的な有用生理活性物質であるポリフェノール類2)微生物中に含まれ、バイオディーゼルとしての利用が期待される一連の脂質成分3)バクテリアが産生する生分解性プラスチック成分さらに、水熱プロセスの高効率化のための検討として、バイオマスの詳細なガス化機構を明らかにすることも試みた。ここでは、バイオマス水熱ガス化によって生じる水素をその生成経路を区別したうえで定量することを試みた。具体的には、まず、各種バイオマスの水熱プロセスを、超臨界状態の重水(D_2O)を反応楊に用いて行うことにより、水に由来する水素ガスを同位体ラベル化しながら試料のガス化反応を実施した。こうして生じた水素同位体の混合ガスを極低温ガスクロマトグラフィー(GC)により分析することを通じて、水素ガスの定量をその起源を区別して行い、さらには水素の生成機構を解明することを試みた。その結果、今回用いた分解条件下では、水を起源とする水素が主に生成し、その主な生成径路は水性ガスシフト反応(CO+D_2O→D_2+CO_2)であることが示唆された。

ま ず 応 and anti thermal decomposition ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー (anti 応 hot GC) や マ ト リ ッ ク ス support レ ー ザ ー from イ オ ン the quality analysis method (MALDI - MS) な ど の analysis technique を 応 with し て, various バ イ オ マ ス に exist す る や quantity を の 価 material of different kinds of direct measuring す る の open new rules analysis 発 を try み た. そ の results, the following に す の composition を in a row and vexed 雑 な 処 reason before sample line を う こ と な く, rapid か つ simple analytical す に る analysis technique を establish す る こ と が た. 1) bark 廃 material contains に ま れ る representative な useful physiological active substances で あ る ポ リ フ ェ ノ ー ル class contains 2) microorganisms に ま れ, バ イ オ デ ィ ー ゼ ル と し て の using が expect さ れ る の lipid composition in a row 3) バ ク テ リ ア が produce す る raw decomposability プ ラ ス チ ッ ク composition さ ら に, hydrothermal プ ロ セ ス の high rate of unseen の た め の beg と 検 し て, バ イ オ マ ス の detailed な ガ ス change institutions を Ming ら か に す る こ と も try み た. こ こ で は, バ イ オ マ ス hydrothermal ガ ス change に よ っ て raw じ る water element を そ の generated 経 road を difference し た う え で す quantitative る こ と を try み た. Specific に は, ま ず, various バ イ オ マ ス の hydrothermal プ ロ セ ス を の heavy water (D_2O), supercritical state を anti 応 Yang に with い て line う こ と に よ り, water に origin す る water element ガ ス を with a body ラ ベ ル change し な が ら sample の ガ ス turn against 応 を be applied し た. Born こ う し て じ た plain water mixed with a body の ガ ス を extremely low temperature ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー (GC) に よ り analysis す る こ と を tong じ て, water element ガ ス の quantitative を そ の origin を difference し て い, さ ら に は water element の production mechanism を interpret す る こ と を try み た. そ の results, and this recycle い た decomposition under the conditions of で は, water origin と を す る water element が main に generated し, そ の main な generated path は water-based ガ ス シ フ ト anti 応 (CO + CO_2 + D_2O - D_2) で あ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Determination of a Polymeric Hindered Amine Light Stabilizer in Polypropylene Formulated with Magnesium Hydroxide Flame Retardant by Reactive Thermal Desorption-Gas Chromatography

反应热解吸-气相色谱法测定氢氧化镁阻燃剂聚丙烯中的聚合受阻胺光稳定剂

• 发表时间: 2004
• 期刊: Analytical Sciences 20
• 作者: Y.Taguchi;Y.Ishida;H.Ohtani;H.Bekku;M.Sera
• 通讯作者: M.Sera

Characterization of Photo-Yellowing Trigger Compounds Repressing Paper Recyclability

抑制纸张可回收性的光泛黄触发化合物的表征

• 发表时间: 2004
• 期刊: Trans. Mat. Res. Soc. Jpn. 29 (5)
• 作者: T.Kubo;T.Sano;K.Hosoya;N.Tanaka;K.Kaya;T.Seino et al.
• 通讯作者: T.Seino et al.

Chemical characterization of Japanese Humic Substances Society standard soil humic and fulvic acids by spectroscopic and degradative analyses.

通过光谱和降解分析对日本腐殖质协会标准土壤腐殖酸和黄腐酸进行化学表征。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Humic Substances Research 1・1

Effective and Selective Hydrogen Formation from Biomass through Hydrothermal Reaction

通过水热反应从生物质中有效选择性地制氢

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceeding of the 3rd International Energy Conversion Engineering Conference AIAA-2005-5542
• 作者: Y.Ishida;K.Hata;K.Tanifuji;T.Hasegawa;K.Kitagawa
• 通讯作者: K.Kitagawa

Complementary Analysis of Lipids in Whole Bacteria Cells by Thermally-Assisted Hydrolysis and Methylation-GC and MALDI-MS combined with On-Probe Sample Pretreatment

通过热辅助水解和甲基化-GC 和 MALDI-MS 结合探针样品预处理对全细菌细胞中的脂质进行互补分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Anal.Appl.Pyrolysis (In press)
• 作者: Y.Ishida;K.Kitagawa;A.Nakayama;H.Ohtani
• 通讯作者: H.Ohtani