エチレン – 日刊ケミカルニュース

理化学研究所など　迅速な自己修復性ポリマーの開発に成功

エチレン , 理化学研究所 , 大分大学の共同研究チーム , 自己修復性能を示すポリマー , 極性オレフィン

2021年12月10日

理化学研究所と大分大学の共同研究チームはこのほど、2種類の極性オレフィンとエチレンの精密三元共重合により迅速な自己修復性能を示す “理化学研究所など　迅速な自己修復性ポリマーの開発に成功” の続きを読む

産総研　ポータブルなエチレンセンサーの試作機を開発

エチレン , 物質・材料研究機構 , 産業技術総合研究所（産総研） , 植物ホルモン , 検出 , 試作機

2021年10月5日

　産業技術総合研究所（産総研）はこのほど、物質・材料研究機構と共同で、植物ホルモンの1つであるエチレンを選択的に検出する試作機を開発した。

　ポータブルで、簡単な操作により、青果物（野菜や果物）の品質管理で鍵となるエチレンガスの濃度を貯蔵や物流時に容易に測定できる。青果物は収穫後も呼吸を続け、様々な植物ホルモンを発生させる。

　気体状のエチレンは、青果物の成熟や老化を促進する作用がある。発生量と作用の大きさは青果物の種類により異なるため、エチレン濃度のモニタリングは、倉庫内での貯蔵や果実の追熟による出荷時期調整において、食べごろの提示やフードロス削減に直結し重要である。しかし、エチレンを選択的に計測できる小型・安価なセンサー装置はなかった。

　両者は、エチレンをパラジウム触媒でアセトアルデヒドに変換し、アミン塩試薬と反応させて発生した塩酸ガスによりカーボンナノチューブ（CNT）センサーの抵抗値が下がる原理を使い、参照センサーと検出センサーの電位差でエチレン濃度を測定する方法を開発。しかし、既存のセンサーでは共存ガスの影響で誤検知が起こる場合があり、操作には専門技術や研究用計測器を必要とした。

　今回、両センサーの前にエチレンに不活性な触媒層を設け、共存ガスの外乱による影響をキャンセルした後、検出センサーの触媒層をパラジウム触媒層に切り替えて測定することで、エチレンの確実な検出が可能となった。ユーザーによる正面パネルの簡単な操作で測定でき、エチレンの検出下限は0.2㏙程度、上限は100㏙程度だ。

　今後、同試作機を企業へレンタルして実地検証を進め、早期の社会実装を目指す。また定期的な校正を不要とするよう、センサー材料の長期安定改良を継続する。

東ソー　新エチレン輸送船を竣工、マイナス103℃に冷却

新エチレン輸送船 , 翔陽（しょうよう） , 東ソー , エチレン , 東ソー物流

2020年12月10日

　東ソーは9日、グループ会社である東ソー物流（山口県周南市）が、新エチレン輸送船「翔陽（しょうよう）」を今月7日に竣工したと発表した。エチレンは、極めて可燃性と引火性が高く、十分な安全対策を実施する必要があり、既存船舶が老朽化していることから、安全・安定輸送を継続する目的で更新した。

　同船は、ガス状のエチレンをマイナス103℃まで冷却して液体で輸送できる国内でも数少ない特殊な船舶。また、環境にやさしい設計が採用され、最適な船型およびエコステータ（プロペラ効率を改善させる整流板）や摩擦抵抗低減型塗料などによる推進性能の向上、さらに、トラックコントロール（自動航路維持システム）付きの電子海図装置搭載による最適航路が実現されるなど、燃料消費量の低減を実現している。

　同社グループは、高度化・多様化・広範化する物流ニーズに対応するため、グローバルサプライチェーンの強化を図るとともに、物流の効率化や環境にやさしい物流事業を推進することで、地球温暖化防止などの環境保全にも配慮し、持続可能な社会の実現に貢献していく。

NIMSと産総研　エチレン高感度・高選択モニタリング

エチレン , 物質・材料研究機構（NIMS） , 産業技術総合研究所（産総研） , 小型センサ

2020年5月26日

　物質・材料研究機構（NIMS）と産業技術総合研究所（産総研）はこのほど、植物ホルモンであるエチレンを常時モニタリングできる小型センサを開発した。

　エチレンは野菜や果物の熟成を促進させるが、過剰にあると腐敗を進行させてしまう。同センサによってエチレンを常時モニタリングすることで、野菜や果物の最適な輸送・保存管理が可能となり、食べ頃の調整やフードロスの削減などが期待される。

　現在市販されているエチレン検出用小型センサの多くは、高温状態（200~300℃）での駆動が必要であるため、センサ表面の活性は高く、アルコールやメタンといった他の還元性ガス分子とも反応してしまい、エチレンの選択的な検出が難しかった。

　同センサは、①エチレンを選択的にアセトアルデヒドに変換する高活性触媒（Pd‐V2O5‐TiO2）、②アセトアルデヒドと反応して酸性ガス（HCl）を発生する試薬（Wacker反応）、③酸性ガスを高感度に検出する単層カーボンナノチューブ（SWCNT）修飾の電極、の3要素からなり、エチレンを選択的かつ繰り返し高感度で検出することに成功した。

　高活性触媒は、エチレンを含む空気を通過させるだけで㏙レベルのエチレンをほぼ全てアセトアルデヒドに変換でき、繰り返し利用可能。低温（40℃）で駆動するため、低消費電力である点でも小型センサに適している。

　発生した酸性ガスは、半導体SWCNTから電子を引き抜き、電気抵抗値を変化させる。その感度は、1㏙のエチレンに対して電流変化率約10％と世界最高レベルであり、わずか0.1㏙のエチレンを高選択的にモニタリングできる。

　例えば、バナナとキウイフルーツの熟成（追熟）に用いられるエチレンの濃度は、それぞれ約500㏙と約10㏙なので、同センサで十分に対応可能。また、産総研の持つ半導体SWCNTの分離精製技術により、わずか1gのSWCNTから数100万個のセンサが作製できる。高活性触媒に含まれるパラジウム（Pd）も、1センサ当たり0.8㎎程度なので、コストは10円以下である。

　同エチレンセンサは小型、省電力であり、情報（ビックデータ）を集積・ネットワーク化するセンサデバイスを低コストで設置可能。農業・食品業界のSociety5.0実現への取り組みを推進する。さらに、別の高活性触媒を設計し、エチレン以外のガス分子に対応する小型センサの開発も進める考えだ。