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2010 Fiscal Year Annual Research Report

液液光導波路分光法の開拓と界面反応解析への応用

Research Project

Project/Area Number 20350033
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

角田 欣一  群馬大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30175468)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉井 康彦  東京大学, 大学院・工学研究科, 特任准教授 (90345108)
Keywords液液光導波路 / マイクロチップ / 数値流体力学 / 粒子画像流速測定法 / 界面反応
Research Abstract

混じり合う溶媒間あるいは水と高塩濃度水溶液間の"液液界面"(これらを、以下「混じり合う溶媒間の界面」と呼ぶ)を新たな反応場および分離場として利用するとともに、界面選択的な計測・解析手法としての液液光導波路(LLW)法の確立を目指し研究を行った。本年度得られた結果は以下のとおりである。
1)ガス圧を用いる送液法などを応用するなどして、安定にLLWを生成できる装置の開発に成功した。
2)市販数値流体力学(CFD)用ソフト(STAR-CD)を用い、LLW用の計算プログラムを完成させ、種々の溶媒(NaC1水溶液/水系、テトラヒドロフラン/水、50%エタノール/水など)や様々なコアとクラッドの線流速条件のCFDシミュレーションを行った。特に、実際の実験と同一条件でもシミュレーションを行い、それらの結果を相互に比較した。実際の実験とCFDシミュレーションの結果は、基本的によく一致し、今回開発したシミュレーションプログラムによりLLWの性質を、かなりの程度推定できることが分かった。また、LLWの流れを決定する要因として、分子の拡散係数が重要であることが分かった。
3)LLWによりアルミニウムイオンとルモガリオンの錯形成反応をAl^<3+>-ルモガリオン錯体の蛍光により観察した。その結果、蛍光強度はLLWの下部に行くに従い強くなることが分かった。さらに、コアとクラッドの界面部分で反応がスタートし、徐々にコアの中心部に広がっていく様子が観測された。その結果はCFDシミュレーションの結果ともよく一致した。

  • Research Products

    (5 results)

All 2011 2010

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 数値流体力学シミュレーションによる水/水光導波路およびTHF/光導波路のキャコア・クラッド共に水からなラクタリゼーション2011

    • Author(s)
      神山潤也、浅沼奏人、滝口裕実、堀田弘樹、角田欣一、杉井康彦
    • Organizer
      日本分析化学会第60年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-09-15
  • [Presentation] Characterisctics of liquid-core/liquid-cladding optical waveguide as studied by computational fluid dinamics2011

    • Author(s)
      Junya Kamiyma, Souto Asanuma, Hiroki Hotta, Kin-ichi Tsunoda, Yasuhiko Sugii
    • Organizer
      ICAS2011
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Presentation] Optical Waveguides for Interface Studies and Chemical Sensing2010

    • Author(s)
      K.Tsunoda
    • Organizer
      2010 China-Japan-Korea Symposium on Analytical Chemistry
    • Place of Presentation
      武漢(中国)(invited)
    • Year and Date
      2010-11-02
  • [Presentation] 水/水光導波路の構築とその数値流体力学シミュレーションによるキャラクタリゼーション2010

    • Author(s)
      神山潤也、浅沼奏人、堀田弘樹、角田欣一、杉井康彦
    • Organizer
      日本分析化学会第59年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-09-15
  • [Presentation] コア・クラッド共に水からなる水/水光導波路における導波路構造の解析2010

    • Author(s)
      浅沼奏人、吉井拓郎、神山潤也、堀田弘樹、杉井康彦、角田欣一
    • Organizer
      第71回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      松江
    • Year and Date
      2010-05-15

URL: 

Published: 2013-06-26  

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