二酸化炭素　書籍

No.1747

● CCS技術（CO2の分離・回収技術）の最新動向
● CO2を直接原料とするための触媒開発、医薬品や樹脂の原料となる合成技術を詳解
● メーカー中心とした超臨界二酸化炭素の利用事例

二酸化炭素の直接利用最新技術
発　刊　２０１３年４月　　　体　裁　B５判 ３７２頁　　　定　価　４６,２００円(税込)
発　行　：　（株）エヌ・ティー・エス　　　　　販　売　：　（株）技術情報協会　　　　　ISBN 978-4-86469-062-1 　

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■　執筆者　計５３名
　杉本　裕 東京理科大学工学部　教授
　髙木　正人 （公財）地球環境産業技術研究機構地球環境産業技術研究所研究企画グループ　サブリーダー
　堀川　愛子 日揮（株）テクノロジーイノベーションセンター技術ビジネス開発部
　田中　浩二 日揮（株）テクノロジーイノベーションセンター技術ビジネス開発部
　犬伏　康貴 （株）クラレ研究開発本部くらしき研究センター合成研究所　研究員
　北川　進 京都大学大学院工学研究科　教授
　永井　篤志 （共）同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所物質分子科学研究領域　助教
　江　　東林 （共）自然科学研究機構分子科学研究所物質分子科学研究領域　准教授
　鈴木　正哉 （独）産業技術総合研究所地圏資源環境研究部門　上級主任研究員
　島田　茂 （独）産業技術総合研究所環境化学技術研究部門　研究グループ長
　姫田　雄一郎 （独）産業技術総合研究所エネルギー技術研究部門　主任研究員
　松原　一喜 新潟大学大学院自然科学系材料生産システム系列　特任助教
　由井　樹人 新潟大学大学院自然科学系材料生産システム系列　准教授
　中　　寛史 名古屋大学物質科学国際研究センター　助教
　斎藤　進 名古屋大学大学院理学研究科／高等研究院　准教授
　藤原　哲晶 京都大学大学院工学研究科　助教
　辻　　康之 京都大学大学院工学研究科　教授
　鷹谷　絢 東京工業大学大学院理工学研究科　助教
　岩澤　伸治 東京工業大学大学院理工学研究科　教授
　井出　裕介 （独）物質・材料研究機構国際ナノアーキテクトニクス研究拠点　MANA研究者
　定金　正洋 広島大学大学院工学研究科応用化学専攻　准教授
　佐野　庸治 広島大学大学院工学研究科応用化学専攻　教授
　森川　健志 （株）豊田中央研究所先端研究センター　主席研究員／プログラムマネージャー
　佐藤　俊介 （株）豊田中央研究所先端研究センター　研究員
　荒井　健男 （株）豊田中央研究所先端研究センター　研究員
　上村　恵子 （株）豊田中央研究所先端研究センター　技師
　鈴木　登美子 （株）豊田中央研究所先端研究センター　主任研究員
　梶野　勉 （株）豊田中央研究所先端研究センター　主席研究員
　冨重　圭一 東北大学大学院工学研究科　教授
　水野　卓巳 （地独）大阪市立工業研究所有機材料研究部　研究部長
　菊地　哲 慶應義塾大学理工学部　専任講師
　山田　徹 慶應義塾大学理工学部　教授
　三宅　信寿 旭化成ケミカルズ（株）化学・プロセス研究所　主席研究員
　川波　肇 （独）産業技術総合研究所コンパクト化学システム研究センター　上級主任研究員
　日置　潤 ユニチカ（株）中央研究所
　遠藤　剛 近畿大学分子工学研究所　教授／所長
　松本　幸三 近畿大学産業理工学部　准教授
　落合　文吾 山形大学大学院理工学研究科　准教授
　太田　啓介 東京農工大学工学部有機材料化学科
　富永　洋一 東京農工大学工学部有機材料化学科　准教授
　内田　博久 信州大学工学部　准教授
　服部　毅 Hattori Consulting International　代表
　遊佐　敦 日立マクセル（株）開発本部技術開発部　主任技師
　半田　明弘 キユーピー（株）研究開発本部技術研究所　プリンシパル・コーポレート・サイエンティスト
　中村　真 ダイダン（株）技術研究所　副所長
　前野　孝久 ダイダン（株）技術研究所イノベーショングループ　担当部長代理
　中野　一樹 ダイダン（株）技術研究所イノベーショングループ　課長代理
　伊藤　康孝 ダイダン（株）技術研究所イノベーショングループ　ケミカル担当
　小川　紀一郎 （財）エネルギー総合工学研究所プロジェクト試験研究部　参事
　蓮池　宏 （財）エネルギー総合工学研究所プロジェクト試験研究部　部長
　石田　敬一 （財）エネルギー総合工学研究所プロジェクト試験研究部　研究員
　宇多村　元昭 東京工業大学原子炉工学研究所　特任教授
　今川　憲英 東京電機大学未来科学部建築学科素材と構造デザイン研究室　教授／iCO2Lab．（株）　CEO
   
■　目　　次 ※詳細項目は下部をご参照ください。

序論　　二酸化炭素利用の現状と新展開　

第１編　二酸化炭素を取り巻く国際状況とCCS技術

　　第１章　温暖化対策とCCS技術

　　第２章　二酸化炭素分離・回収技術の最新動向

第２編　二酸化炭素直接利用技術の新展開

　　第１章　二酸化炭素直接利用のための触媒開発

　　第２章　二酸化炭素直接利用による有機酸などの合成技術

　　第３章　二酸化炭素直接利用による樹脂材料合成技術

　　第４章　超臨界二酸化炭素の利用技術
　
◆◆序論　二酸化炭素利用の現状と新展開（杉本裕）

1． 二酸化炭素に関する基本事項
2． 二酸化炭素の回収・貯留と固定化・資源化
3． 二酸化炭素の物理的利用
4． 二酸化炭素の化学的利用
5． 今後の展開

◆◆ 第1編　二酸化炭素を取り巻く国際状況とCCS技術

◆ 第１章　温暖化対策とCCS技術

　　　　　　　　　　　　温暖化対策とCCS技術（髙木正人）

1． はじめに
2． エネルギー需要およびCO2排出見通しとCO2削減技術
3． CCSおよびCCUSの概要
4． CCSおよびCCUSプロジェクトの動向
5． 我が国でのCCSの検討
6． CCSの課題と今後

◆ 第２章　二酸化炭素分離・回収技術の最新動向

□第1節　高効率二酸化炭素分離回収技術「HiPACT」の開発（堀川愛子，田中浩二）
1． はじめに
2． 天然ガスCCSの位置づけと実施例
3． 天然ガス精製プラントにおけるCO2分離回収技術
4． CO2の高圧分離回収プロセス（HiPACT）
5． おわりに

□第2節 低コストでCO2回収・再利用可能な多孔性金属錯体の開発（犬伏康貴，北川進）
1． はじめに
2． 多孔性金属錯体とは
3． PCPによるCO2吸着
4． PCPの構造柔軟性を利用したCO2分離
5． まとめ

□第3節 二酸化炭素を吸着する多孔性有機構造体の分子設計と材料開発（永井篤志，江東林）
1． はじめに
2． 共有結合性有機骨格構造の分子設計と二酸化炭素吸着
3． 共役多孔性高分子の設計と二酸化炭素吸着
4． 多孔性有機高分子の設計と二酸化炭素吸着
5． おわりに

□第4節 加温機排気中の二酸化炭素回収・精製再利用システムの開発（鈴木正哉）
1． はじめに
2． 施設園芸用二酸化炭素回収装置
3． おわりに

◆◆ 第２編　二酸化炭素直接利用技術の新展開 
◆ 第１章　二酸化炭素直接利用のための触媒開発

□第1節 二酸化炭素固定化のためのビスマス錯体系触媒の開発（島田茂）
1． はじめに
2． ビスマス化合物による二酸化炭素の捕捉
3． ビスマス錯体系触媒による環状カーボネート合成
4． おわりに

□第2節 二酸化炭素とギ酸を相互変換する高効率触媒の開発（姫田雄一郎）
1． はじめに
2． 二酸化炭素の水素化触媒
3． ギ酸の脱水素化触媒
4． ギ酸と二酸化炭素の相互変換反応による水素の貯蔵システム
5． まとめ

□第3節 二酸化炭素の光資源化を目指した人工光合成システムの開発（松原一喜，由井樹人）
1． はじめに―太陽光エネルギーの可能性
2． 人工光合成とは―植物の光合成を模倣した炭素資源リサイクルシステム
3． 人工光合成システムの実現に向けた試み―さまざまな光触媒材料の開発
4． おわりに

□第4節 アルコールとその誘導物質の電子的両性に着目した二酸化炭素の資源化法の開発（中寛史，斎藤進）
1． アルコール類の触媒的な形成と反応の重要性
2． 二酸化炭素のアルコールからの炭酸エステル合成―基本的な考え方とアプローチ
3． アルカリ金属塩存在下，大気圧の二酸化炭素，アルコール，およびジクロロメタンを用いる炭酸エステル合成
4． 無触媒での二酸化炭素固定化―N，N―ジメチルホルムアミドのジアルキルアセタールと低圧二酸化炭素を用いる
炭酸エステルの合成

◆ 第２章　二酸化炭素直接利用による有機酸などの合成技術
□第1節 二酸化炭素原料からの安息香酸合成技術（藤原哲晶，辻康之）
1． はじめに
2． 有機ホウ素化合物のカルボキシル化反応
3． 有機亜鉛化合物のカルボキシル化
4． ハロゲン化アリールのカルボキシル化反応
5． 炭素―水素結合の活性化を経るカルボキシル化
6． おわりに

□第2節 CO2原料からのカルボン酸合成技術（鷹谷絢，岩澤伸治）
1． はじめに
2． 芳香族カルボン酸誘導体の合成
3． β，γ―不飽和カルボン酸誘導体の合成
4． おわりに

□第3節 二酸化炭素を利用したTiO2系光触媒による基礎化学品合成技術（井出裕介，定金正洋，佐野庸治）
1． はじめに
2． 金微粒子担持TiO2によるベンゼン／フェノール変換，フェノール／ヒドロキノン変換
3． 鉄修飾TiO2によるシクロヘキサン／シクロヘキサノン（およびシクロヘキサノール）変換
4． 新規鉄／チタニア系触媒によるCO2雰囲気下でのシクロヘキサン部分酸化147
5． おわりに

□第4節 光触媒で太陽光と水とCO2原料からギ酸を合成する人工光合成技術（森川健志，佐藤俊介，荒井健男，
上村恵子，鈴木登美子，梶野勉）
1． はじめに
2． 半導体／金属錯体ハイブリッド光触媒によるCO2還元原理の実証
3． 水中で機能するCO2光還元触媒の合成
4． 水を電子源・プロトン源とする，太陽光による直接CO2還元の実証159
5． まとめ161

□第5節 二酸化炭素とアルコールからの炭酸ジメチル合成反応用固体触媒の開発（冨重圭一）
1． 炭酸ジメチルについて
2． 二酸化炭素とアルコールからの直接DMC合成触媒と高選択性の必要性
3． ZrO2をベースとした固体触媒の開発
4． CeO2をベースとした固体触媒の開発
5． 反応系からのH2O除去による収率向上―ニトリル水和反応との組み合わせ効果について
6． おわりに

□第6節 二酸化炭素を原料とする医薬品中間体2, 4―ジヒドロキシキナゾリン類の効率的な合成技術（水野卓巳）
1． はじめに
2． 重要な医薬品中間体である2, 4―ジヒドロキシキナゾリン
3． 触媒量のDBUを用いた2, 4―ジヒドロキシキナゾリンの合成
4． 超臨界二酸化炭素を原料および溶媒として利用した2, 4―ジヒドロキシキナゾリンの合成
5． 二酸化炭素（1atm）と触媒量のDBUのみを利用した2, 4―ジヒドロキシキナゾリンの無溶媒合成
6． 二酸化炭素（1atm）とDBUのみを利用した無溶媒反応の応用例
7． キナゾリンの合成における反応経路
8． おわりに

□第7節 銀触媒を用いる炭素―炭素三重結合の活性化を鍵工程とする二酸化炭素の固定化（菊地哲，山田徹）
1． はじめに
2． プロパルギルアルコール誘導体への二酸化炭素の固定化
3． 二酸化炭素によりメディエートされるα,β―不飽和カルボニル化合物の合成
4． ビスプロパルギルアルコールへの触媒的不斉二酸化炭素固定化反応
5． 炭素―炭素結合生成反応を伴う二酸化炭素の固定化反応
6． おわりに
◆ 第３章　二酸化炭素直接利用による樹脂材料合成技術
□第1節 二酸化炭素原料からの炭酸エステル・芳香族ポリカーボネート合成技術（三宅信寿）
1． 既存技術（ホスゲン法ポリカーボネート）の課題
2． 溶融重合法ポリカーボネート
3． 旭化成が開発したポリカーボネート製造プロセス
4． 重力利用無攪拌溶融重合法
5． 結び

□第2節 高温高圧二酸化炭素を用いる尿素化合物の合成（川波肇，日置潤）
1． はじめに
2． 尿素化合物およびポリ尿素について
3． 尿素化合物の合成
4． ポリ尿素の合成
5． おわりに

□第3節 二酸化炭素とエポキシドから得られる五員環カーボナートを利用するポリウレタン類の合成（遠藤剛，松本幸三，
落合文吾）
1． はじめに
2． 高分子合成に向けた二酸化炭素とエポキシドの反応による五員環カーボナートの合成
3． 五員環カーボナートとアミンの反応を利用するポリヒドロキシウレタン類の合成
4． ヒドロキシウレタンを利用するポリウレタン類の合成
5． まとめ

□第4節 二酸化炭素原料からのポリカーボネート樹脂の合成技術（杉本裕）
1． はじめに
2． 二酸化炭素由来脂肪族ポリカーボネートの基本的な性質と期待される用途
3． 日本における近年の研究・開発
4． 諸外国における近年の研究・開発
5． おわりに

□第5節 新しいイオン伝導性ポリマー～CO2／エポキシド共重合体型電解質の開発～（太田啓介，富永洋一）
1． 研究背景
2． グリシジルエーテル型PCのイオン伝導特性
3． アルキレン型PCのイオン伝導特性
◆ 第４章　超臨界二酸化炭素の利用技術
□第1節 超臨界二酸化炭素研究と利用の可能性（内田博久）
1． はじめに
2． 超臨界二酸化炭素の溶媒特性
3． 超臨界二酸化炭素に関する研究・技術の歴史と現状
4． 超臨界二酸化炭素を利用した応用技術
5． おわりに

□第2節 超臨界二酸化炭素を用いた半導体洗浄技術（服部毅）
1． 次世代半導体洗浄に超臨界二酸化炭素を用いる背景
2． MEMS洗浄への適用
3． トランジスタ形成工程（FEOL）への適用
4． 配線工程（BEOL）への適用
5． 大口径ウェーハへの実用化に向けて
6． おわりに

□第3節 射出成形および無電解めっき技術への超臨界二酸化炭素の応用（遊佐敦）
1． はじめに
2． プラスチックの無電解めっきプロセス
3． scCO2利用の射出成形技術とめっき技術
4． 将来展望
5． おわりに

□第4節 超臨界二酸化炭素抽出法によるコレステロール除去食品の開発（半田明弘）
1． はじめに
2． 超臨界二酸化炭素の食品への応用
3． 鶏卵とコレステロール
4． 超臨界二酸化炭素による抽出
5． コレステロール除去卵黄の食品への応用
6． おわりに

□第5節 超臨界二酸化炭素を利用した有機用フィルタの再生技術（中村真，前野孝久，中野一樹，伊藤康孝）
1． はじめに
2． 再生対象
3． 再生装置
4． 再生性能
5． 採用例
6． 効果試算
7． おわりに

□第6節 超臨界二酸化炭素ガスタービン発電システムの開発（小川紀一郎，蓮池宏，石田敬一，宇多村元昭）
1． 概要
2． 原理と特徴
3． 内外の開発動向
4． 原理検証試験
5． 実用規模概念計画
6． 開発課題
7． まとめと今後の展望

□第7節 建造物用高強度材料CO2エコストラクチャーの開発（今川憲英）
1． はじめに
2． CO2エコストラクチャーとは
3． CO2エコストラクチャー開発のコンセプト
4． CO2エコストラクチャー製作法
5． CO2エコストラクチャーの特徴
6． CO2エコストラクチャーで実現したプロジェクト
7． CO2エコストラクチャーの展望
8． おわりに―22世紀に向かって，建築は化学になる
　

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