2018 Fiscal Year Annual Research Report
Solid state electrochemical analysis system using bicontinuous microemulsion gels
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17K19142
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
國武 雅司 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (40205109)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 智 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80579839)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 電気化学 / 電気化学分析 / 両連続相 / マイクロエマルション / ゲル / 抗酸化能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
両連続相マイクロエマルションゲルを反応とする電気化学を用いた、ソリッドステート・スタンドアローン（固体・一体）型電気化学分析システムの構築に成功した。
水と油がミクロに共存した両連続相（BME)溶液において、水相のみをゲル化した両連続相ハイドロゲルを作成し、これを３電極がシート上に印刷されたプリント電極に貼り付けるだけで電気化学測定が可能であることを証明した。固体型であるにも関わらず、通常の拡散律速に相当する応答が得られた。特に水相のみをゲル化したことで、ミクロ油相での拡散は比較的自由度が高く、ほぼ溶液と変わらぬ感度を示した。
一例として、ゲル膜上にオリーブオイルを垂らしてから電気化学測定することで、オリーブオイル中の抗酸化能を定量評価が可能であることを確認した。
フッ素化された炭素電極を用いて両連続相マイクロエマルションゲルのCV測定をすると、両連続相マイクロエマルションハイドロゲルにおいてもトルエン相に抽出されたフェロセンの酸化還元ピークのみが明瞭に観察され、水相中の酸化還元物質のピークは現れなかった。両連続相マイクロエマルションゲルでも、両連続相マイクロエマルション溶液と同様な選択性を発現できることを確認した。試料溶液を垂らすだけで、分配抽出が起こり、そのまま親水性レドックスと親油性レドックスを個別に分析できるシステムへ繋がりうることを証明した。
さらにシート電極上にBMEモノマー溶液を塗布してから光重合させることで、５０ミクロン程度のゲル薄膜と一体化した電気化学システムを構築した。これによりほぼ固体のシート電極単独で、電解溶液やセルを必要としないスタンドアローン電気化学システムとして確立した。この発明に対して、特許し申請もおこなった。
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