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Dispersion of graphene in an Aqueous Solution and its Chemical Characterization by Micellar Electrokinetic Chromatography

Research Project

Project/Area Number 17K05903
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

TAKAYANAGI Toshio  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (50263554)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsキャピラリー電気泳動 / ミセル動電クロマトグラフィー / グラフェン / カーボンナノチューブ / 水溶性カーボンナノドット / 可溶化 / ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム / ポリスチレンスルホン酸イオン / キャピラリーゾーン電気泳動法 / 疎水性 / 親水性 / 金ナノ粒子 / 分散安定性 / 不可逆吸着 / 水溶性高分子 / 分離分析 / 界面活性剤
Outline of Final Research Achievements

This study aimed at the dispersion of hydrophobic graphene/carbon nanotube in an aqueous solution with surfactants and/or water-soluble polymers. When an anionic surfactant of sodium dodecylbenzenesulfonate and a nonionic polymer of poly(ethylene glycol) were used, less shot signals of graphene were detected in the electropherograms, and graphene was effectively dispersed in an aqueous solution. On the other hand, sodium dodecyl sulfate was useful for the dispersion of carbon nanotube. Anionic polymer of poly(sodium 4-styrenesulfonate) can also dispersed graphene in an aqueous solution through irreversible adsorption. The proposed characterization technique is applicable to the of the dispersion of carbon nanodots and gold nanoparticles.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,新しい炭素材料であるグラフェンを水中に凝集することなく分散させる手法及びその評価手法を提案した.グラフェンは不定形でありサイズや形状がある程度の幅を有しているが,その分散状態を評価する手法としてエレクトロフェログラム上のピーク形状を判断材料とする手法はこれまでに報告例がなく,学術的な意義がある.分散性の評価や分散安定性の評価にCZE,MEKCを用いることは,水溶性カーボンナノドット,金ナノ粒子でも成功しており,ナノクラスターの新規開発に際して新しいキャラクタリゼーションの手法として有効であり,効率的な材料開発の観点から社会的意義がある.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Capillary Electrophoretic Characterization of Water-soluble Carbon Nanodots Formed from Glutamic Acid and Boric Acid under Microwave Irradiation2020

    • Author(s)
      TAKAYANAGI Toshio、IWASAKI Sota、BECCHAKU Yuta、YABE Shun、MORITA Kotaro、MIZUGUCHI Hitoshi、HIRAYAMA Naoki
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 36 Issue: 8 Pages: 941-946

    • DOI

      10.2116/analsci.19P484

    • NAID

      130007886445

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Year and Date
      2020-08-10
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  • [Journal Article] Capillary Electrophoresis/Dynamic Frontal Analysis for the Enzyme Assay of 4-Nitrophenyl Phosphate with Alkaline Phosphatase2020

    • Author(s)
      TAKAYANAGI Toshio、MINE Masanori、MIZUGUCHI Hitoshi
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 36 Issue: 7 Pages: 829-834

    • DOI

      10.2116/analsci.19P471

    • NAID

      130007872121

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Year and Date
      2020-07-10
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inhibition Assay of Theophylline by Capillary Electrophoresis/Dynamic Frontal Analysis on the Hydrolysis of p-Nitrophenyl Phosphate with Alkaline Phosphatase2020

    • Author(s)
      Mine Masanori、Mizuguchi Hitoshi、Takayanagi Toshio
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 49 Issue: 6 Pages: 681-684

    • DOI

      10.1246/cl.200130

    • NAID

      130007852069

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    • Author(s)
      伊藤大地,水口仁志,高柳俊夫
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 68 Issue: 11 Pages: 871-876

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.68.871

    • NAID

      130007759836

    • ISSN
      0525-1931
    • Year and Date
      2019-11-05
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    • Author(s)
      TAKAYANAGI Toshio、MIZUTA Yuto、BECCHAKU Yuta、MIZUGUCHI Hitoshi
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 40 Issue: 3 Pages: 121-126

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2019.016

    • NAID

      130007741860

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Year and Date
      2019-10-20
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    • Author(s)
      T. Takayanagi, Y. Becchaku, Y. Tomiyama, M. Kurashina, and H. Mizuguchi
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 35 Issue: 3 Pages: 307-313

    • DOI

      10.2116/analsci.18P433

    • NAID

      130007610162

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Year and Date
      2019-03-10
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    • Author(s)
      高柳俊夫,磯田昌志,伊藤大地,水口仁志
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 66 Issue: 7 Pages: 509-514

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.66.509

    • NAID

      130005936864

    • ISSN
      0525-1931
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    • Author(s)
      T. Takayanagi, K. Ikeuchi, H. Mizuguchi
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 38 Issue: 3 Pages: 101-106

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2017.013

    • NAID

      130007040471

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
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      谷上裕紀,田上拓磨,荒川幸弘,水口仁志,高柳俊夫
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      第79回分析化学討論会
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      岩崎颯太,矢部 駿,森田耕太郎,平山直紀,水口仁志,高柳俊夫
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      峯大典,水口仁志,高柳俊夫
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    • Author(s)
      T. Takayanagi and S. Motomizu
    • Total Pages
      401
    • Publisher
      Nova Science Publishers
    • ISBN
      9781536131840
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    • URL

      http://www.chem.tokushima-u.ac.jp/B1/pub.html

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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