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pH記憶応答性イオン素子の作製とイオンスイッチング特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 13640581
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 機能・物性・材料
研究機関山口大学

研究代表者

比嘉 充  山口大学, 工学部, 助教授 (30241251)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードpH応答性 / イオン / 輸送 / 両性荷電 / 制御 / 膜 / 記憶 / ベクトル
研究概要

本研究では、外部刺激応答イオン素子のモデルとして、外部pHによりその荷電符号が正から負へと変化し、この状態をpH5.5付近の塩溶液において長時間記憶保持する新規なpH記憶両性荷電イオン素子の開発を検討した。そのため、まずポリビニルアルコールに2mol%のアクリル酸基を共重合組成として含むポリマーとポリアリルアミンをポリマーブレンドしてキャスト製膜し、160℃で熱処理後、グルタルアルデヒドで架橋することで、pH記憶両性荷電イオン素子を作製した。そのイオン素子をpH13、またはpH2の処理溶液に浸漬後、pH5.5のKC1溶液に保存しながら、所定時間毎にKC1溶液を用いることで膜電位を測定した。その結果このイオン素子は高PH処理(pH13)を行うと負荷電膜となり、低pH処理(pH2)を行うと正荷電膜となることが判明した。そしてpH5.5の塩溶液中でこの荷電状態を300時間以上も記憶保持した。またこのイオン素子のイオン輸送特性とpH記憶処理との関係をイオン輸送実験により検討した結果、このイオン素子は高pH処理を行うと、カチオン輸送がスイッチON状態になり、アニオンはOFF状態となった。逆に低pH処理ではアニオン輸送がスイッチON状態となり、カチオンがOFF状態となった。これらのことからこのイオン素子は非常に高いイオン選択的スイッチング特性を有していることが判明した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Control of Uphill-transport Modes of Ions through Temperature-responsive Bipolar Membranes : Effect of the Charged Layer Structure on their Transport Properties"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27・2. 411-414 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Charge mosaic Membranes Prepared from Laminated Structure of Charged Gel layers : Effect of Membrane Structure on the Salt Permselectivity"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27・2. 407-410 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Preparation and characterization of ionic gels for polymer actuators"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27・2. 443-44* (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Matsusaki: "Chemical Modification of Anion Exchange Resin"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27・2. 427-430 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobutaka Endo: "Study of the Ion Exchange Properties of Colloidal Particle Consisting of Polyaniline and Poly(vinyl alcohol)"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27・2. 431-434 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Control of Ionic Transport Vectors Using Temperature-responsive Charged Membranes"高分子. 51・11. 898 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eisuke Kobayashi, Dai Masuda, Mitsuru Higa: "Charge-mosaic Membranes Prepared from Laminated Structure of Charged Gel Layers : Effect of Membrane Structure on the Salt Permselectivity"Trans. Mat. Res. J.. 27. 407-410 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinya Ishida, Mitsuru Higa, Tomoko Yamakawa: "Control of Uphill-transport Modes of Ions through Temperature-responsive Bipolar Membranes: Effect of the Charged Layer Structure on their Transport Properties"Trans. Mat. Res. J.. 27. 411-414 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuru Higa, Tomoko Yamakawa, Koji Matsusaki: "Preparation and Characterization of Ionic Gels Prepared from Poly(vinil alcohol) and Polyelectrolytes"Trans. Mat. Res. J.. 27. 443-446 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Matsusaki, Mitsuru Higa, Nobutaka Endo: "Chemical Modification of Anion Exchange Resin."Trans. Mat. Res. J.. 27. 427-430 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobutaka Endo, Motohiko Suma, Koji Matsusaki, Mitsuru Higa: "Study of the Ion Exchange Properties of Colloidal Particle Consisting of Polyaniline and Poly(vinylalcohol)"Trans. Mat. Res. J.. 27. 431-434 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Control of Ionic Transport Vectors Using Temperature-responsive Charged Membranes"Koubunshi High Polymers, Japan. 51(11). 898 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Control of Uphill-transport Modes of Ions through Temperature-responsive Bipolar Membranes : Effect of the Charged Layer Structure on their Transport Prperties"Thans. Mat. Res. Soc. J.. 27(2). 411-414 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Charge mosaic Membranes Prepared from Laminated Structure of Charged Gellayers : Effect of Membrane Structure on the Salt Permselectivity"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27(2). 407-410 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Preparation and characterization of ionic gels for polymer actuators"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27(2). 443-446 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Matsusaki: "Chemical Modification of Anion Exchangc Rcsin"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27(2). 427-430 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nobutaka Endo: "Study of the Ion Exchange Properties of Colloidal Particle Consisting of Polyaniline and Pol(vinylalcohol)"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27(2). 431-434 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Analysis of Ionic Transport through NPN Type Bipolar Membranes"Trans. Mat. Res. Soc. J.. (In press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Control of Uphill-transport Modes of Ions through Temperature-responsive Bipolar Membranes : Effect of the Charged Layer Structure on their Transport Properties"Trans.Mat.Res.Soc.J.. (In press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Charge mosaic Membranes Prepared from Laminated Structure of Charged Gel layers : Effect of Membrane Structure on the Salt Permselectivity"Trans.Mat.Res.Soc.J.. (In press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Higa: "Preparation and characterization of ionic gels for polymer actuators"Trans.Mat.Res.Soc.J.. (In press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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