2016 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of specific liquid-liquid interface in a microfluidic flow and its application to analytical system
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26410165
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
塚越 一彦 同志社大学, 理工学部, 教授 (60227361)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 微小領域の流れ / 混相流 / 液液界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の液-液混相流、「非混和混相流」では、水と水とは混ざらない疎水性有機溶媒を通常２つの流路から流し、流路内で合流させることによって液-液界面が得られる。これに対して、申請者が見出した液-液混相流、すなわち「相分離混相流」では、一流路系で溶液を合流させることもなく、流路内に液-液界面を創出することができる。
相分離混相流には、二相分離混合溶液が使用される。二相分離混合溶液とは、回分式容器内で、温度／圧力変化によって相変化し、均一一相から不均一二相（上相と下相）へと可逆的に相変化する混合溶液をいう。このような二相分離混合溶液を、一流路系の微小空間内に送液し、温度／圧力変化で、均一一相から不均一二相へ相変化させることで、液-液界面を有する混相流が得られる。これを「相分離混相流」と呼ぶ。
「相分離混相流」の概念は、「科学研究費補助金 基盤研究（C）2014-2016年度」の助成を受けて、2015年にこれまでの研究成果とともに、論文としてはじめて公表された[K. Tsukagoshi, J. Flow Injection Anal., 2015, 32, 89, and references cited therein]。「相分離混相流」は、今まで誰も試みることがなかった手法で微小空間に液-液界面をつくり、特異的かつ興味深い流れ特性を創出する。そこで生じた環状流の外側の相流れを擬似固定相として利用する「環状流キャピラリークロマトグラフィー」も極めて独創的な着想に基づいた方法論である。しかしながら、先行する研究報告は無く、未だ十分な解明と応用には至っていない現状も否めない。「相分離混相流」および「環状流キャピラリークロマトグラフィー」の学術的体系化およびその実用化を意識した技術改良は、流れ分析の新たな研究領域として無限の可能性を有している。
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