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Development of fiber optic sensor for liquid chromatography and application of on site analysis

Research Project

Project/Area Number 16K21052
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Environmental engineering and reduction of environmental burden
Green/Environmental chemistry
Research InstitutionMeiji University (2018)
University of Toyama (2016-2017)

Principal Investigator

Takuya Okazaki  明治大学, 理工学部, 助教 (60772556)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords光ファイバーセンサー / 全反射減衰法 / 長周期ファイバーグレーティング / クロマトグラフィー / 屈折率検出 / HPLC / エバネッセント波 / 液体クロマトグラフィー / 現場分析 / ATR検出 / LPFGセンサー
Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to develop an fiber optic sensor that can detect analytes separated by liquid chromatography. In the experiment, two types of the fiber optic sensors which are an attenuated total reflection (ATR) sensor and an long period fiber grating (LPFG) were used. Flow cells were fabricated by incorporating those sensors into the flow path. The relationship between the flow rate, the inner diameter of the flow cells and the volume of the sample were investigated. Methylene blue and new methylene blue separated on a C18 column were detected by using the ATR sensor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

環境水質分析における採水後の迅速な測定は,分析物のその場の化学形態により近い状態を反映するため重要な役割を担っている。現在,様々な分析機器の可搬化が進められているが高速液体クロマトグラフィーなどの分離分析に関する検討は報告が少ない。本研究では,光ファイバーATRセンサー可搬性や選択性,必要試料量の少なさを利用し,液体クロマトグラフィーと融合した分析システムの開発を目指した。成果として,センサーの検出感度に課題が残ったものの,分析物の連続検出に成功し,疎水性の異なるメチレンブルーとニューメチレンブルーの分離分析を達成した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Micro-organic Ion-associate Phase Extraction/micro-volume Back-extraction for the Preconcentration and GF-AAS Determination of Cadmium, Nickel and Lead in Environmental Water2018

    • Author(s)
      Mushahida-AL-NOOR Syeda、MURASHIMA Ryo、OKAZAKI Takuya、TAGUCHI Shigeru、KURAMITZ Hideki、HATA Noriko
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 34 Issue: 12 Pages: 1445-1448

    • DOI

      10.2116/analsci.18N011

    • NAID

      130007528619

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Year and Date
      2018-12-10
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  • [Journal Article] Adsorptive Voltammetry for the Determination of Ochratoxin A Using Enrichment Effect by Cationic Surfactants2018

    • Author(s)
      Sultana Ayesha、Sazawa Kazuto、Okazaki Takuya、Islam Md. Saiful、Hata Noriko、Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki
    • Journal Title

      Electroanalysis

      Volume: 30 Issue: 10 Pages: 2265-2272

    • DOI

      10.1002/elan.201800226

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    • Author(s)
      T. Okazaki, Eri Shiokawa, T. Orii, T. Yamamoto, N. Hata, A. Taguchi, K. Sugawara, H. Kuramitz
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 90 Issue: 4 Pages: 2440-2445

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b03957

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    • Author(s)
      S. Y. Tan, S. C. Lee, T. Okazaki , H. Kuramitz, F. A. Rahman
    • Journal Title

      Optics Communications

      Volume: 419 Pages: 18-24

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2018.02.069

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      T. Okazaki, T. Orii, A. Ueda, A. Ozawa and H. Kuramitz
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-017-03530-1

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    • Author(s)
      T. Okazaki, T. Yamamoto, A. Taguchi, A. Ueda, H. Kuramitz
    • Journal Title

      IEEE Sensors Letters

      Volume: 1 Issue: 5 Pages: 00-00

    • DOI

      10.1109/lsens.2017.2739806

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    • Author(s)
      T. Okazaki, T. Orii, A. Ueda, H. Kuramitz
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: 17 Issue: 5 Pages: 1207-1208

    • DOI

      10.1109/jsen.2016.2639561

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      T. Orii, T. Okazaki, N. Hata, F. A. Rahman, H. Kuramitz
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 印刷中

    • NAID

      130005950224

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  • [Presentation] Fiber Optic Sensor for Real-Time Sensing of Silica Scale Formation in Geothermal Water2017

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      T. Okazaki, T. Orii, A. Ueda, H. Kuramitz
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      H. Kuramitz, T. Orii, T. Okazaki, N. Hata, A. Taguchi, K. Sugawara
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      RSC Tokyo International Conference 2017
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      山本 高一路,岡崎 琢也,織井 達也,波多 宣子,田口 茂,菅原 一晴,倉光 英樹
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      加藤 千央,岡崎 琢也,山本 高一路,佐澤 和人,波多 宣子,倉光 英樹
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  • [Presentation] 酸化インジウムスズ被覆光ファイバーを用いた分光電気化学センサーの応用2017

    • Author(s)
      桑名 李沙,岡崎 琢也,山本 高一路,佐澤 和人,波多 宣子,田口 明,菅原 一晴,倉光 英樹
    • Organizer
      平成29年度北陸地区講演会と研究発表会
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      塩川恵理,織井達也,岡崎琢也,波多宣子,田口茂,田口明,菅原一晴,倉光英樹
    • Organizer
      平成28年度北陸地区講演会と研究発表会
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      福井県福井市
    • Year and Date
      2016-11-25
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      坂口亜弥,上田晃,織井達也,岡崎琢也,梅木千真
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      日本地熱学会 平成28年郡山大会
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      福島県郡山市
    • Year and Date
      2016-10-19
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      岡崎 琢也,織井 達也,田口 明,波多 宣子,田口 茂,倉光 英樹
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    • Year and Date
      2016-09-14
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      織井達也,岡崎琢也,波多宣子,田口茂,田口明,菅原一晴,倉光英樹
    • Organizer
      日本分析化学会第65年会
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      北海道札幌市
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      2016-09-14
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    • Organizer
      日本分析化学会第65年会
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      北海道札幌市
    • Year and Date
      2016-09-14
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      T. Okazaki, T. Orii, A. Taguchi, N. Hata, S. Taguchi, Y. T. Yong, F. A-Rahman, H. Kuramitz
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      RSC Tokyo International Conference 2016
    • Place of Presentation
      Chiba, Japan
    • Year and Date
      2016-09-08
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 金ナノ粒子に由来する局在表面プラズモン共鳴を利用した電気化学-光ファイバーセンサーの開発2016

    • Author(s)
      織井達也,岡崎琢也,波多宣子,田口茂,田口明,菅原一晴,倉光英樹
    • Organizer
      日本分析化学会第76回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      岐阜県岐阜市
    • Year and Date
      2016-05-28
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    • Author(s)
      山本高一路,織井達也,岡崎琢也,波多宣子,田口茂,菅原一晴,倉光英樹
    • Organizer
      日本分析化学会第76回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      岐阜県岐阜市
    • Year and Date
      2016-05-28
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      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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