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サブ-ppmレベルのHClガスを検出するオプティカルガスセンサ素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10680509
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関新居浜工業高等専門学校

研究代表者

中川 克彦  新居浜工業高等専門学校, 教授 (40149977)

研究分担者 堤 主計  新居浜工業高等専門学校, 生物応用化学科, 助手 (00300640)
田渕 研三  新居浜工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (00044090)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードOptochemical sensor / Hydrogen chloride / Tetraphenylporphyrins / Gas sensor / UV-vis spectrum / Environmental monitoring / Tetraphenylporphyins / hydrogen chloride / Tetraphenyl porphyrins / Envioromental monitoring / Oas sensor
研究概要

1)ポリマーマトリックスの合成について:我々のグループで見い出した水-有機2相系で開始剤に塩化テトラブチルアンモニウム(TBACl)-Na_2S_2O_4-CCl_4を用いて、酢酸ビニル(VAc)、アクリロニトリル、スチレン(St)及びメタクリル酸メチル(MMA)の重合を行うと、酢酸ビニルを用いた場合がもっとも良く重合し、次いでアクリロニトリル、MMAの順に重合率が減少し、Stを用いた場合には全く重合しなかった。両末端に-CCl_3を有するポリ酢酸ビニルを用いてアクリル酸エステル(AA)とのブロック共重合体を合成を検討するが、AAの重合率が低いためGPC分析によりブロック効率が低くなることが分かった。
2)色素の合成及びセンサ特性について:テトラフェニルポルフィリン(TPPH_2)にOH基を導入したTPPH_2導入体の回復時間を改善する方法として、(1)TPPH_2のフェニル基(パラ位)とOH基の間に長鎖メチレン基を導入したTPPH_2誘導体を合成 (2)TPPH_2のフェニル基(パラ位)にアルコキシル基を導入したTPPH_2誘導体を合成し、HClガスに対する応答・回復性について検討すると、アルコキシル基が最も優れていることが分かった。さらに、枝分かれ構造を有する電子供与性置換基は非常に速い回復を示し、TPPH_2をほぼ同じ回復速度を示した。一方、HClガスセンサ特性に及ぼす複合膜のポリマーマトリックスのガラス転移温度が光学的HClガスセンサの感度・応答・回復挙動へ与える影響を検討すると、ガラス転移温度がセンサ測定温度よりもやや低いポリマーマトリックスを用いた時、HClガスに対する応答・回復性が最も向上した。これは膜中の自由体積の増大とポリマー分子運度の活発化によりによりHClガスが拡散しやすくなることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al.: "OPTOCHMICAL HCl GAS DETECTION USING ALKOXY SUBSTITUTED TETRAPHENYLPORPHYRIN-POLYMER COMPOSITE FILMS, EFFECTS OF ALKOXY-CHAIN LENGTH ON SENSING CHARACTERISTICS."Sensors and Actuators B. (in press.). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al: "OPTOCHEMICAL HCl GAS DETECTION USING mono-SUBSTITUTED TETRAPHENYLPORPHIN-POLYMER COMPOSITE FILMS."Sensors and Actuators B. (in press). (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山下雅弘,et al: "テトラフェニルポルフィリン-アクリル酸エステルポリマー複合膜を用いた光学的HClガスセンサ"Chemical Sensors, Supplement A. 16. 54-56 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al: "HCl GAS SENSING PROPERTIES OF TPPH_2 DISPERSE IN VARIOUS COPOLYMERS."Sensors and Actuators B. 65. 138-140 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田渕研三,et al: "水-有機2相中の塩化テトラブチルアンモニウム-亜ジチオン酸ナトリウム-四塩化炭素系によるビニルモノマーの重合"新居浜工業高等専門学校紀要. 36. 59-63 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al: "Tetraphenylporphine-Polymer Composite Films for Optochemical HCl Gas Sensors, Effects of Polymer Matrix on Sensing Characteristics"Electrochmistry. 67. 431-437 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al.: "AN OPTOCHEMICAL HCl SENSOR USING 5,10,15,20-TETRAKIS(3', 5'-DI-TERT-BUTYL-4'-HYDROXYPHENYL)PORPHIN-ETHYLCELLULOSE COMPOSITE FILM"Sensors and Acuators B. 52. 10-14 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ヘルスプリヤトノ,et al: "テトラフェニルポルフィリン-ポリマー複合膜を用いた光学的HClガスセンサにおけるガラス転移温度の影響"Chemical Sensors, Supplement B. 14. 173-176 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al.: "HCl GAS SENSING PROPERTIES OF TPPH_2 DISPERSED IN VARIOUS COPOLYMERS."Technical Digest of the 7th International Meetings on Chemical Sensors.. 876-878 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al.: "OPTOCHEMICAL HCl GAS SENSOR USING SUBSTITUTEC TETRAPHENYL-PORPHYRIN-ETHYLCELLULOSE COMPOSITE FILMS"J.Mater, Chem,. 8. 1199-1204 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al: "OPTOCHEMICAL HCI GAS DETECTION USING ALKOXY SUBSTITUTED TETRAPHENYLPORPHYRIN-POLYMER COMPOSITE FILMS.EFFECTS OF ALKOXY-CHAIN LENGTH ON SENSING CHARACTERISTICS"Sensors and Actuators B. (in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.SUPRIYATNO, et al.: "OPTOCHEMICAL HCI GAS DETECTION USING mono-SUBSTITUTED TETRA-PHENYLPORPHIN-POLYMER COMPOSITE FILMS"Sensors and Actuators B. (in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.YAMASHITA, et al.: "OPTICAL HCl DETECTION USING COMPOSITE FILMS OF TETRAPHENYLPORPHINE-POLYACRYLATE"Chemical Sensors. Vol.16, Supplement A. 54-56 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al.: "HCl GAS SENSING PROPERTIES OF TPPH_2 DISPERSE IN VARIOUS COPOLYMERS."Sensors and Actuators B. Vol.65. 138-140 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.TABUCHI, et al.: "Polymerization of Vinyl Monomer with TBA^+Cl^--Na_2S_2O_4-CCl_4 in Aqueous Organic Two-Phase System"the Memoirs of Niihama National College of Technology. Vol.36. 59-63 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.SUPRIYATNO, et al: "OPTOCHEMICAL HCl GAS SENS OR BASED ON TETRAPHENYLPOR PHINE-POLYMER COMPOSITE FILM-Effects of Polymer Matrix on Sensing Characteristics-"Electrochemistry. Vol.67. 431-437 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al: "AN OPTOCHEMICAL HCl SENSOR USING 5,10,15,20-TETRAKIS (3', 5'-DI-TERT-BUTYL-4'-HYDROXY-PHENYL) PORPHIN-ETHYLCELLULOSE COMPOSITE FILM"Sensors and Acuators B. Vol.52. 10-14 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.SUPRIYATNO, et al: "EFFECT OF GLASSTRANSITION TEMPERATURE ON OPTOCHEMICAL HCl GAS SENSOR USING TETRAPHENYLPORPHINE-POLYMER COMPOSITES"Chemical Sensors, Supplement B. Vol.14. 173-176 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al: "HCl GAS SENSING PROPERTIES OF TPPH_2 DISPERSED IN VARIOUS COPOLYMERS."Technical Digest of the 7th International Meetings on Chemical Sensors. 876-878 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA, et al: "OPTOCHEMICAL HCL GAS SENSOR USING SUBSTITUTEC TETRAPHENYL-PORPHYRIN-ETHYL CELLULOSE COMPOSITE FILMS"J.Mater.Chem.. Vol.8. 1199-1204 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.NAKAGAWA,Y.SADAOKA, et al.: "OPTOCHEMICAL HCl GAS DETECTION USING ALKOXY SUBSTITUTED TETRAPHENYLPORPHYRIN-POLYMER COMPOSITE FILMS.EFFECTS OF ALKOXY-CHAIN LENGTH ON SENSING CHARA CTERISTICS"Sensors and Actuators B,. (in press.). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.SUPRIYATNO,K.NAKAGAWA, et al.: "OPTOCHEMICAL HCI GAS DETECTION USING mono-SUBSTITUTED TETRAPHENYLPORPHIN-POLYMER COMPOSITE FILMS"Sensors and Actuators B,. (in press.). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H. Supriyatno, K. Nakagawa, Y. Sadaoka: "Tetraphenylporphine-Polymer Composite Films for Optochemical Hcl Gas Sensors. Effects of Polymer Matrix on Sensing Characterist."Electrochemistry. Vol.67 (No.5). 431-437 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Nakagawa, K. Kumon, et al: "Hcl gas sensing properties of TPPH _2 dispersed in various copolymers."Sensors and Actuators B. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田渕研三、中川克彦、et al.: "水-有機2相中の塩化テトラブチルアンモニウム-亜ジチオン酸ナトリウム-四塩化炭素系によるビニルモノマ-の重合"新居浜工業高等専門学校紀要. 36巻. 59-63 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 山下雅弘、中川克彦、et al.: "テトラフェニルポルフィリン-アクリル酸エスラルポリマー複合膜を用いた光学的HClガスセンサ"化学センサ(Chemical Sensor,in Press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Heru SUPRIYATNO: "テトラフェニルポルフィリン-ポリマー複合膜を用いた光学的HClガスセンサにおけるガラス転移温度の影響" Chemical Sensors. 14. 173-176 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuhiko NAKAGAWA: "HCl GAS SENSING PROPERTIES OF TPPH_2 DISPERSED IN VARIOUS COPOLYHERS" Technical Digests of the 7th International Meetings on Chemical Sensors. 876-878 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuhiko NAKAGAWA: "An optochmical HCl gas sensor using f,10,15,20-tetrakis (3',5'-di-tert-butyl,4'-hydroxyphenol)porphin-ethyl cellulose conposite films" Sensors and Actuators B. 52. 10-14 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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