特殊形状中空キャピラリーGC分離カラムの設計と開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25620109
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 大谷 肇 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50176921)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: ガスクロマトグラフィー / 中空キャピラリーカラム / 金属キャピラリーカラム / 理論段数

Research Abstract

本研究は、現在のガスクロマトグラフ（GC）用中空キャピラリー分離カラムでは実現不可能な、高い分離性能と大きな許容試料負荷量を兼ね備えた理想の分離カラムの実現を目指し、特殊な断面形状を有する中空キャピラリーカラムの開発を目的としている。平成25年度は、形状加工しやすいステンレス製金属キャピラリー素材を用いて、これを扁平化した際の効果を実験的に確認した。一般的なシリコーン固定相を塗布した金属キャピラリーカラム（内径1.2 mm、外径1/16 inch、長さ20 m）を 試作用ローラーで押し潰し、楕円扁平形状にしてGCに装着し、分離効率や吸着特性などのカラム性能を評価した。
カラム断面形状を扁平化することにより、テトラデカンなどの炭化水素類を試料とした場合の理論段数は、もとの円形カラムの２～３倍程度に増大した。このことは、カラム形状を工夫することにより、優れた分離特性と大きな試料処理量を両立させた狙い通りの分離カラムを実現できる可能性を十分に示すものである。しかし、これまでの検討では、作成したカラムごとに分離性能等の再現性が十分には得られなかった。また、扁平化の工程で、カラム内面の不活性化薄膜の一部が破壊され、極性化合物の吸着現象が生じるなどの問題も生じた。平成25年度の検討の結果、特殊形状カラムの実現に向けては、当面克服すべきこのような課題があることが明らかになった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

開発を目指す分離カラム性能を評価するうえで不可欠な、作成時の再現性を担保する段階で予想以上に手間取っており、計画通りの研究遂行に必ずしも到達していない。

Strategy for Future Research Activity

前項で課題として挙げた、カラム作成時の再現性向上のための方策が、最近になってようやく明確になりつつある。平成２６年度はこの点を早急に解決し、本来の目的である各種特殊形状カラムの設計・試作とその性能評価を加速して実施する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

基礎検討段階で予想以上に研究に手間取り、当初立案した計画通りの実施およびそれに伴う経費使用に至らなかった。
前年度の遅れを取り戻すよう、２６年度に当初予定以上に重点的に研究に取り組み、当初予算計画通りに経費を使用する。