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化学メカニズムに基づく新しいSERSセンシングプラットフォームの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13F03332
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 物理化学
研究機関関西学院大学

研究代表者

尾崎 幸洋  関西学院大学, 理工学部, 教授 (00147290)

研究分担者 Wei Ji  関西学院大学, 理工学部, 外国人特別研究員
JI Wei  関西学院大学, 理工学部, 外国人特別研究員
JI Wei  関西学院大学, 理工学部, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードラマン散乱 / 表面増強ラマン散乱 / 酸化チタン / 化学メカニズム / 半導体 / センシング / クロム / ナノ粒子
研究実績の概要

1. 半導体励起による“Turn-off”表面増強ラマン散乱分光法;水中の選択的クロム(VI)測定への応用
Jiは、新しい半導体励起による“Turn-off”SERS戦略を提案した。コロイドTiO2NPsはARS(alizarin red S)分子のSERS信号を引き出す効果的な基板としてだけでなく、Cr(VI)とARSとの反応を誘発する触媒中心としても用いられている。“Turn-off”SERS信号に基づいて、Cr (VI)を測定するための簡単な分析法を開発することができる。ARS-TiO2複合体は、Cr (VI)の定量に対し、高感度と高い選択力を発揮することが分かった。ここで提案している方法は、汚染物質濃度を正確に評価する場合の水溶液中のCr (VI)測定にも用いることができる。この研究は、化学メカニズムに基づいた半導体増強ラマン分光法の初めての実践的な応用例であると言える。この方法はCr (VI)に特化した方法であり、Cr (VI)の濃度の0.6から140マイクロメートルまでを測定するのに適している。Cr 以外の他の金属イオンは異なった半導体励起のシステムを用いることにより調べることが出来る。

2. 半導体増強ラマン散乱法による水溶液中のフッ化物測定法のための再生可能SERS センサー
フッ化物は歯と骨の成長に関連した、欠かすことのできない微量栄養素の1つだが、濃度が生物学的必要量を上回ると有毒となる。したがって環境中にあるフッ化物濃度を正確に測定できる、簡単で、安価で、高感度、高選択性のフッ化物センサーを開発することは、非常に重要である。うまく設計すると、コロイドTiO2NPsの表面上のTi-OHグループは、Ti-Fと置き換えることができる。その結果、プローブ分子の吸着のための活性部位の数を減らすことができる。よってSERSの強度はフッ化物の濃度が増えると減少し、フッ化物測定のための、指標として使うことができると言える。さらにコロイドTiO2NPsはリサイクルできる可能性もあり、それに関する研究も進めた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Semiconductor materials in analytical applications of surface-enhanced Raman scattering2015

    • 著者名/発表者名
      Wei Ji, Bing Zhao and Yukihiro Ozaki
    • 雑誌名

      Journal of Raman Spectroscopy

      巻: 47 号: 1 ページ: 51-58

    • DOI

      10.1002/jrs.4854

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Semiconductor-enhanced Raman scattering for highly robust SERS sensing: the case of phosphate analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Wei Ji, Wei Song, Ichiro Tanabe, Yue Wang, Bing Zhao and Yukihiro Ozaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 51 号: 36 ページ: 7641-7644

    • DOI

      10.1039/c5cc02395e

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Semiconductor-driven “turn-off” surface-enhanced Raman scattering spectroscopy: application in selective determination of chromium (Ⅳ) in water2014

    • 著者名/発表者名
      Wei Ji, Yue Wang, Ichiro Tanabe, Xiaoxia Han, Bing Zhao and Yukihiro Ozaki
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 6 号: 1 ページ: 342-348

    • DOI

      10.1039/c4sc02618g

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contribution of hydrogen bonding to charge-transfer induced surface-enhanced Raman scattering of an intermolecular system comprising plaminothiophenol and benzoic acid2014

    • 著者名/発表者名
      Yue Wang, Wei Ji, Zhi Yu, Ran Li, Xu Wang, Wei Song, WeidongRuan, Bing Zhao and Yukihiro Ozaki
    • 雑誌名

      Physial Chemistry Chemical Physics

      巻: 16(7) 号: 7 ページ: 3153-3161

    • DOI

      10.1039/c3cp54856b

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploring the effect of intermolecular H-bonding: A study on charge-transfer contribution to surface-enhanced Raman scattering of p-mercaptobenzonic acid2014

    • 著者名/発表者名
      Yue Wang, Wei Ji, Huimin Sui, Yasutaka Kitahama, WeidongRuan, Yukihiro Ozaki and Bing Zhao
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry

      巻: 118 号: 19 ページ: 10191-10197

    • DOI

      10.1021/jp5025284

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Template free synthesis of dendritic silver nanostrustures and their supplication in surface-enhanced Raman scattering2014

    • 著者名/発表者名
      Mohammad MydulAlam, Wei Ji, HomNathLuitel, Yukihiro Ozaki, TakanoriWatari and Kenichi Nakashima
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 号: 95 ページ: 52686-52689

    • DOI

      10.1039/c4ra10113h

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Discrimination of Alcohols by Hydrogen Bonding: Enantioselective Discrimination of Alcohols by Hydrogen Bonding2014

    • 著者名/発表者名
      Yue Wang, Zhi Yu, Wei Ji, Yoshito Tanaka, Huimin Sui, Bing Zhao,Yukihiro Ozaki
    • 雑誌名

      A SERS Study AngewandteChemie International Edition

      巻: 126(50) 号: 50 ページ: 13866-13870

    • DOI

      10.1002/anie.201407642

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Semiconductor-enhanced Raman Scattering for monitoring the small inorganic molecule and ion2015

    • 著者名/発表者名
      Wei JI
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Semiconductor-enhanced Raman scattering: towards applications in highly robust SERS sensing2015

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Ozaki
    • 学会等名
      FACSS/SCIX Conference annual meeting
    • 発表場所
      Providence, USA
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Semiconductor-Enhanced Raman Scattering for Detection of Small Inorganic Molecules and Ions2015

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Ozaki
    • 学会等名
      8th International Conference of Advanced Vibrational Spectroscopy (ICAVS-8)
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2015-07-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The application of surface-enhanced Raman scattering on the field of inorganic molecule and inos detection.2015

    • 著者名/発表者名
      Wei Ji
    • 学会等名
      中国化学会第十二回全国分析化学年会
    • 発表場所
      Central China Normal University, China
    • 年月日
      2015-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Semiconductor Nanomaterials-based SERS for Analytical Application2014

    • 著者名/発表者名
      Wei Ji, Bing Zhao, Yukihiro Ozaki
    • 学会等名
      18th National Conference on Molecular Spectroscopy, 31 October - 4 November 2014 (Suzhou, China)
    • 発表場所
      Suzhou, China
    • 年月日
      2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Semiconductor-enhanced Raman Spectroscopy for Highly Sensitive Metal Ions Detection2014

    • 著者名/発表者名
      Wei Ji, Yue Wang, Ichiro Tanabe, Bing Zhao, Yukihiro Ozaki
    • 学会等名
      ICORS 2014, 10-15, August 2014 (Jena, Germany)
    • 発表場所
      Jena, Germany
    • 年月日
      2014-08-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 尾崎研究室ホームページ

    • URL

      http://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~ozaki/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 研究分野、 表面増強ラマン散乱 (SERS)/チップ増強ラマン散乱 (TERS)

    • URL

      http://ksc-new-dep.sakura.ne.jp/ozakilabo/resproj/research-field/sersters/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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