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木粉の木質繊維を安価な触媒でレブリン酸に変える

2018-10-30 | 科学・技術
 木質繊維はリグノセルロースと呼ばれる。工業利用するにはその成分を分解する必要がある。分解に触媒を使い、高価なレアメタル(希少金属)を使っている。
 産業技術総合研究所の富永健一研究チーム長らは宇部興産と共同で、木粉から化学品原料を効率的に作る技術を開発した。化学反応を促す触媒を使い、幹や枝などに含まれる木質繊維をレブリン酸と呼ぶ物質に変える。
 新技術では触媒によって木質繊維が分解して糖になり、さらにそれらを原料にレブリン酸ができる。1回の工程で合成でき、触媒も安価なアルミニウムなどを使う。レブリン酸からブタジエンやプロピレンなどを合成すれば、様々な樹脂やゴムの原料となる。試験管の実験では、5時間でスギの木粉の木質繊維の約75%がレブリン酸に変わった。
 2019年度にも数キログラムの木粉を処理できる設備を試作し、性能などを実証する。間伐材を粉砕した木粉や古紙などから化学品原料を作る用途を想定する。
 ◆レブリン酸
 レブリン酸(Levulinic acid)または4-オキソペンタン酸(4-oxopentanoic acid)は、CH3C(O)CH2CH2CO2Hの化学式で表される有機化合物である。白色の結晶で水、エタノール、ジエチルエーテルに可溶である。
 レブリン酸は、ナイロン様のポリマー、合成ゴム、プラスチックの原料になりうる。また医薬品合成の多目的な中間体になり、光線力学療法の光感受性物質としても用いられる。工業的には、2-メチルテトラヒドロフラン、γ-バレロラクトン(英語版)、エチルレブリン酸等の合成における中間体として用いられる。
 ◆リグノセルロース
 リグニンとセルロースの結合した物質。植物の木質部にみられる。
 リグニン(lignin)
 木質素とも呼ばれる高分子物質。高等植物中でセルロースなどとともに植物の木化に関与する。木材中の20~30%を占め,セルロースと結合した状態で存在する。高等植物では生育に伴い道管,仮道管,繊維などの組織でリグニンの合成が始まり,いわゆる木化(木質化)が進行する。木化は生長のかなり初期から始まり、リグニンは合成されつづけ、やがて細胞間に強固な構造をつくりあげる。完全に木化した部分の細胞は死細胞であるが、組織全体は物理的にも化学的にも強固な構造となる。

 今朝から晴れ。気温は低くなり、最高気温18℃とか。風は弱く微風。
 道沿いの畑の隅で、”ムラサキツユクサ”が咲いている。花がずっと咲いている様に見えるが、沢山の蕾が順次咲く一日花である・・蕾が沢山見える。
 鑑賞用に良く見かける”ムラサキツユクサ”は園芸品種で、アンダーソニアナ(学名:トラデスカンティア・アンダーソニアナ)、と言われる。ツユクサと名が付くが、日本に自生するツユクサとは属が異なる(ムラサキツユクサはトラデスカンチア属、ツユクサはコンメリナ属)。
 ムラサキツユクサ(紫露草)
 ツユクサ科トラデスカンチア属
     (ムラサキツユクサ属)
 多年草
 原産地は北アメリカ
 開花時期は6月~10月
 花は径3cm位の3弁花、花弁は丸い
 花の中央の雄蕊(おしべ)が目立つ
 花色は紫が基本で、赤紫・白色などがある


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