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

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K21052
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Environmental engineering and reduction of environmental burden; Green/Environmental chemistry
• Research Institution: Meiji 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
• 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

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.

Free Research Field

分析化学

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。