2011 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 埼玉大学, 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 / XAFS / イオン交換 / 疎水界面水 / 二次元化学種変換HPLC |
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| Research Abstract |
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水溶液系における分離機構の解明を行うとともに,その研究結果に基づいて,高温高圧水を分離媒体ならびに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,陰イオン交換平衡ならびに有機イオン(テトラアルキルアンモニウムイオン,アミノ酸)のイオン交換平衡に及ぼす温度効果を,イオン交換SWCを用いて調べた。その結果,陰イオン交換系でも陽イオン交換系と同様,温度上昇に伴って同一の電荷をもつイオン間の選択係数は1に収束する一方で,電荷の異なるイオンの保持の差は大きくなることが明らかになった。高温高圧セルを用いてX線吸収微細構造(XAFS)による高温下での水溶液中のイオンの水和構造の解析を行った結果,高温になるにしたがって水分子の熱運動によりイオンの水和構造が破壊されることが示され,このイオンの水和構造の変化がイオン交換分離選択性の変化の主要因であることが確認された。一方,酸化還元化学種変換HPLCを二次元化し,分析目的成分を含む分画のみを一次元分離カラムからの溶出液から取り出して,酸化還元化学種変換ユニットに導くオンライン二次元酸化還元化学種変換HPLCシステムを構築した。化学種変換ユニットを高温にして変換反応速度を高めるのに対して,分離カラムは低温にすることで反応を抑制し,酸化還元性化合物についての高度に選択的な分離が可能になることを示した。さらに,水と疎水性物質との界面が示す分離機能をHPLCと示差熱分析によって調べた。その結果,疎水界面において水はバルク水とは異なる構造をとり,それ自身が分離媒体として機能することを明らかにした。
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[Presentation] 環境分析2011
Author(s)
渋川雅美
Organizer
第35回湘南ハイテクセミナー
Place of Presentation
神奈川大学(横浜市)(依頼講演)
Year and Date
2011-12-01
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