東京工業大学物質理工学院材料系の林智広准教授らは台湾国立科学技術大学のジア－イン チャン准教授（Prof. Chia-Ying Chang）のグループとの国際共同研究により、バイオディーゼル燃料の生産過程で廃棄物となるグリセロールから、付加価値の高いジヒドロキシアセトン（dihydroxyacetone、DHA）と水素を選択的に生成する技術の開発に成功した。安価な触媒である酸化銅（CuO）を用いた電気化学的反応により達成した。研究成果は、オランダの科学誌「Applied Catalysis Environmental」オンライン速報版に2019年12月19日（現地時間）に掲載。
研究の背景
バイオディーゼル燃料（BDF）はカーボンニュートラルな軽油代替燃料として注目されているが、その製造時には副産物として原料の10%程度のグリセロール（グリセリン）が生成される。このグリセロールには有効な応用用途がなく、付加価値が高い物質への転換方法が求められていた。この物質転換の研究には金、白金などの貴金属が触媒に用いられていたが、地球上により豊富に存在する安価な触媒が求められていた。
研究成果
本研究の成果はCuOという地球上に豊富に存在し、かつ安価な材料を触媒として、バイオディーゼル製造の際の廃棄物であるグリセリンから、化粧品、甘味料などに使用されるDHAおよび水素を選択的に製造する技術を確立したことである。特にCuO触媒表面における化学反応を、ラマン分光を用いてその場観察することで、反応メカニズムの解明、反応選択性を最大化するための反応条件の最適化の2つを達成した。
今後の展開
本研究グループは、東工大のラマン分光技術と台湾科技大の触媒反応技術を組み合わせることにより、触媒表面における化学反応メカニズムを解明し、最適な反応条件を見つけ出した。この研究によって、廃棄物の資源としての再利用に加え、水素の産生という2つの異なる成果が生まれ、持続可能な社会の構築へ向けた大きな貢献が期待される。
共同研究において、さらなる新触媒の開発、反応効率の向上という2つの観点から実用化に向けた研究が進んでいる。触媒の種類、溶液条件（特にpH値）などの違いによる反応経路の違いなどのデータが蓄積してきたことから、今後は機械学習などの情報科学的手法との融合により、最小限の実験で最適な物質変換条件を導出する技術の開発を行っている。
◆用語説明
〇グリセロール
廃食用油からバイオディーゼル燃料を製造する際に発生する副生成物であり、再利用のための研究が多く行われている。グリセリンとも呼ばれる。
〇ジヒドロキシアセトン（dihydroxyacetone、DHA）
最も小さな単糖の1つ。無害な肌の着色料、脂肪燃焼・筋肉増強のためのサプリメントの原料としても利用されることが多い。
〇ラマン分光
光を用いて分子振動を観察することにより、分子種・その量を 解析する手法。空気中・液中の試料も測定可能であることから、化学反応のその場観察に用いられることも多い。
〇その場観察
様々な環境での材料の変化や物質の状態をリアルタイムで評価すること。
暫くお休みします。旅行に行ってきます。
今日の天気は曇り、朝は小雨。気温は、最高気温6℃・最低気温3℃、今日1日は大きな気温変化はない。
曇り空だから明るい草花なども曇った景色となる・・散歩の楽しみが少なく・・。
”ムクゲ”の実が付いた枯れ木（？）が見える。夏に一重・八重の花が咲いていた。
”ムクゲ（木槿）”は韓国の国花ではない・・らしい（韓国語では”無窮花：ムグンファ”とか、国花の定めはない）。韓国の最高勲章は大統領に贈られる｢無窮花大勲章｣。朝鮮半島を古に”槿域：きんいき”と呼んだことがあったとか。因みに、「朝鮮」の語源は「朝に鮮やかに」咲くムクゲ(槿)の花である・・との説がある。
”ムクゲ”の花言葉に「いつも新しい美」があり、花が毎日咲変わる”一日花”からの由来らしい。人世の短い栄華を「槿花一朝（きんかいっちょう）の夢」と例えられる。
ムクゲ（木槿・無窮花）
別名：ハチス、キハチス
英名：Rose of Sharon
アオイ科フヨウ属（ハイビスカス属）
落葉低木
原産地はインド・中国、日本には奈良・平安時代に渡来
開花時期は6月～10月
一日花と言われるが数日は咲いてる
花径は10～15cm、花色は白・紅・紫など
沢山の種類がある。
咲き方（一重咲き・半八重咲き・八重咲き）、花弁の形や枚数、花の色（白・青紫・濃紅・濃紫など）。
園芸品種に、日の丸（白地に底赤で、一重の大輪）などがある。
研究の背景
バイオディーゼル燃料（BDF）はカーボンニュートラルな軽油代替燃料として注目されているが、その製造時には副産物として原料の10%程度のグリセロール（グリセリン）が生成される。このグリセロールには有効な応用用途がなく、付加価値が高い物質への転換方法が求められていた。この物質転換の研究には金、白金などの貴金属が触媒に用いられていたが、地球上により豊富に存在する安価な触媒が求められていた。
研究成果
本研究の成果はCuOという地球上に豊富に存在し、かつ安価な材料を触媒として、バイオディーゼル製造の際の廃棄物であるグリセリンから、化粧品、甘味料などに使用されるDHAおよび水素を選択的に製造する技術を確立したことである。特にCuO触媒表面における化学反応を、ラマン分光を用いてその場観察することで、反応メカニズムの解明、反応選択性を最大化するための反応条件の最適化の2つを達成した。
今後の展開
本研究グループは、東工大のラマン分光技術と台湾科技大の触媒反応技術を組み合わせることにより、触媒表面における化学反応メカニズムを解明し、最適な反応条件を見つけ出した。この研究によって、廃棄物の資源としての再利用に加え、水素の産生という2つの異なる成果が生まれ、持続可能な社会の構築へ向けた大きな貢献が期待される。
共同研究において、さらなる新触媒の開発、反応効率の向上という2つの観点から実用化に向けた研究が進んでいる。触媒の種類、溶液条件（特にpH値）などの違いによる反応経路の違いなどのデータが蓄積してきたことから、今後は機械学習などの情報科学的手法との融合により、最小限の実験で最適な物質変換条件を導出する技術の開発を行っている。
◆用語説明
〇グリセロール
廃食用油からバイオディーゼル燃料を製造する際に発生する副生成物であり、再利用のための研究が多く行われている。グリセリンとも呼ばれる。
〇ジヒドロキシアセトン（dihydroxyacetone、DHA）
最も小さな単糖の1つ。無害な肌の着色料、脂肪燃焼・筋肉増強のためのサプリメントの原料としても利用されることが多い。
〇ラマン分光
光を用いて分子振動を観察することにより、分子種・その量を 解析する手法。空気中・液中の試料も測定可能であることから、化学反応のその場観察に用いられることも多い。
〇その場観察
様々な環境での材料の変化や物質の状態をリアルタイムで評価すること。
暫くお休みします。旅行に行ってきます。
今日の天気は曇り、朝は小雨。気温は、最高気温6℃・最低気温3℃、今日1日は大きな気温変化はない。
曇り空だから明るい草花なども曇った景色となる・・散歩の楽しみが少なく・・。
”ムクゲ”の実が付いた枯れ木（？）が見える。夏に一重・八重の花が咲いていた。
”ムクゲ（木槿）”は韓国の国花ではない・・らしい（韓国語では”無窮花：ムグンファ”とか、国花の定めはない）。韓国の最高勲章は大統領に贈られる｢無窮花大勲章｣。朝鮮半島を古に”槿域：きんいき”と呼んだことがあったとか。因みに、「朝鮮」の語源は「朝に鮮やかに」咲くムクゲ(槿)の花である・・との説がある。
”ムクゲ”の花言葉に「いつも新しい美」があり、花が毎日咲変わる”一日花”からの由来らしい。人世の短い栄華を「槿花一朝（きんかいっちょう）の夢」と例えられる。
ムクゲ（木槿・無窮花）
別名：ハチス、キハチス
英名：Rose of Sharon
アオイ科フヨウ属（ハイビスカス属）
落葉低木
原産地はインド・中国、日本には奈良・平安時代に渡来
開花時期は6月～10月
一日花と言われるが数日は咲いてる
花径は10～15cm、花色は白・紅・紫など
沢山の種類がある。
咲き方（一重咲き・半八重咲き・八重咲き）、花弁の形や枚数、花の色（白・青紫・濃紅・濃紫など）。
園芸品種に、日の丸（白地に底赤で、一重の大輪）などがある。