2008 Fiscal Year Annual Research Report
高温高圧水を用いた反応選択的分離分析システムの開発と高温水化学反応解析への展開
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20350034
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
渋川 雅美 Saitama University, 理工学研究科, 教授 (60148088)
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| Keywords | 高温高圧水 / クロマトグラフィー / 反応解析 / 化学種変換 |
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| Research Abstract |
水は高温高圧下で誘電率が著しく低下するなど物性が大きく変化することが知られている。本研究では高温高圧水を移動相とするクロマトグラフィー(SWC)を用いて高温高圧下での溶液内化学反応の解析を行うとともに,その研究結果に基づいて,高温高圧水を分離媒体としてばかりではなく反応媒体として利用し,SWCと本研究グループが開発した化学種変換HPLCを融合した新しい環境適合型反応選択的高速分離分析システムを開発することを目的としている。本年度はまず,イオン交換SWCシステムを構築し,イオン交換分離選択性に及ぼす温度の効果を解析するとともに,これと平行してX線吸収微細構造(XAFS)によるイオンの水和構造の解析を行い,水溶液内でのイオン反応と水和構造との関係を明らかにすることを第一の目的とした。ポリスチレンージビニルベンゼン共重合体樹脂を基材とした強酸性陽イオン交換体と強塩基性陰イオン交換体の耐熱性を検討したところ,それぞれ180℃,120℃で官能基が脱離することがわかった。そこでこれを上限温度として無機陽イオンと陰イオンの分配係数に及ぼす温度の影響を調べた。その結果,溶離イオンと同一の電荷負号を持つ試料イオンは,すべて温度上昇に伴って溶離イオンの分配係数に収束することが明らかになった。高温高圧に耐えられるXAFSセルを製作して,高温水中のRb+,Br-,Sr2+イオンのXAFSスペクトルを測定しイオンの水和構造を解析したところ,イオン交換反応に及ぼす温度効果はイオンの水和構造の変化によって説明できることがわかった。このほか,疎水性ナノ細孔や高分子ゲルに取り込まれた水が特異的な分離選択性を示すことを,水性二相抽出と逆相HPLCを用いて明らかにした。また,その水の分離選択性や量が温度に依存することが示唆された。
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[Presentation] 環境分析2008
Author(s)
渋川雅美
Organizer
第28回湘南ハイテクセミナー
Place of Presentation
神奈川大学(横浜)
Year and Date
2008-12-05
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