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https://hdl.handle.net/20.500.14094/90008188
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90008188 (fulltext)
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2.72 MB
8
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メタデータID
90008188
アクセス権
open access
出版タイプ
Version of Record
タイトル
Ultrahigh Thermoresistant Lightweight Bioplastics Developed from Fermentation Products of Cellulosic Feedstock
著者
Nag, Aniruddha ; Ali, Asif Mohammad ; Kawaguchi, Hideo ; Saito, Shun ; Kawasaki, Yukie ; Miyazaki, Shoko ; Kawamoto, Hirotoshi ; Adi, Deddy Triyono Nugroho ; Yoshihara, Kumiko ; Masuo, Shunsuke ; Katsuyama, Yohei ; Kondo, Akihiko ; Ogino, Chiaki ; Takaya, Naoki ; Kaneko, Tatsuo ; Ohnishi, Yasuo
著者名
Nag, Aniruddha
著者名
Ali, Asif Mohammad
著者ID
A0136
研究者ID
1000050463873
KUID
https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail?systemId=28b260930fa04130520e17560c007669
著者名
Kawaguchi, Hideo
川口, 秀夫
カワグチ, ヒデオ
所属機関名
科学技術イノベーション研究科
著者名
Saito, Shun
著者名
Kawasaki, Yukie
著者名
Miyazaki, Shoko
著者名
Kawamoto, Hirotoshi
著者名
Adi, Deddy Triyono Nugroho
著者名
Yoshihara, Kumiko
著者名
Masuo, Shunsuke
著者名
Katsuyama, Yohei
著者ID
A1715
研究者ID
1000040205547
KUID
https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail?systemId=a324eb4a1b052e53520e17560c007669
著者名
Kondo, Akihiko
近藤, 昭彦
コンドウ, アキヒコ
所属機関名
科学技術イノベーション研究科
著者ID
A0339
研究者ID
1000000313693
KUID
https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail?systemId=cb7c84b4e252c367520e17560c007669
著者名
Ogino, Chiaki
荻野, 千秋
オギノ, チアキ
所属機関名
工学研究科
著者名
Takaya, Naoki
著者名
Kaneko, Tatsuo
著者名
Ohnishi, Yasuo
収録物名
Advanced Sustainable Systems
巻(号)
5(1)
ページ
2000193
出版者
Wiley
刊行日
2021-01
公開日
2021-04-23
抄録
Production of bioplastics from renewable biological resources is a prerequisite for the development of a circular and sustainable society. Current bioplastics are mostly heat‐sensitive aliphatic polymers, requiring thermoresistant aromatic bioplastics. Herein, 3‐amino‐4‐hydroxybenzoic acid (AHBA) and 4‐aminobenzoic acid (ABA) are produced from kraft pulp, an inedible cellulosic feedstock, using metabolically engineered bacteria. AHBA is chemically converted to 3,4‐diaminobenzoic acid (DABA); subsequently, poly(2,5‐benzimidazole) is obtained by the polycondensation of DABA and processed into an ultrahigh thermoresistant film. The copolymerization of DABA with a small amount of ABA dramatically increases the degradation temperatures of the resulting films (over 740 °C) to yield the most thermoresistant plastic on record. Density functional theory calculations indicate that the incorporation of ABA strengthens the interchain hydrogen bonds between aromatic imidazole rings. Thus, an alternative organic molecular design is proposed for thermoresistant plastics without using heavy inorganics, although continuous aromatic heterocycles are widely considered ideal for polymer thermoresistance. This innovative macromolecular design increases thermoresistance and can be widely applied to well‐processable plastics for the production of lightweight materials and is expected to contribute to the development of a more sustainable society.
キーワード
bioplastics
cellulose
density functional theory
high performance polymers
polybenzimidazole
カテゴリ
科学技術イノベーション研究科
工学研究科
学術雑誌論文
権利
© 2020 The Authors. Advanced Sustainable Systems published by Wiley‐VCH GmbH.
This is an open access article under the terms of the Creative Commons Attribution‐NonCommercial‐NoDerivs License, which permits use and distribution in any medium, provided the original work is properly cited, the use is non‐commercial and no modifications or adaptations are made.
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資源タイプ
journal article
言語
English (英語)
eISSN
2366-7486
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DOI
https://doi.org/10.1002/adsu.202000193
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