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省エネルギー方式の重水分離製造プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 14654144
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 分離・精製・検出法
研究機関北海道大学

研究代表者

古月 文志  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (40281844)

研究分担者 長谷部 清  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (70000859)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード水素イオン / 両性イオン固定相 / ホスファチジルコリン / 高速液体クロマトグラフィー / イオンペア / 分離 / エネルギー / pH / 核融合エネルギー / 重水素 / 生体膜 / 両性イオン / 生体を模倣した分離カラム / 水素イオンの分離
研究概要

重水素イオン及び水素イオンを、両性イオンを固定相、脱イオン水を移動相として用いた高速液体クロマトグラフィーによって分離されたことが実験的に確認された。この研究成果は、申請者が目指している「重水の分離と精製」に直接に結びつく研究成果である。固定相としては、下記の三種類の両性イオン固定相、即ち、四級アンモニウム塩基/リン酸基タイプの固定相、四級アンモニウム塩基/スルホン酸基タイプの固定相、並びに、四級アンモニウム塩基/カルボキシル基タイプの固定相を用いて、実験した。その結果、四級アンモニウム塩基/リン酸基タイプの固定相、つまり、生体膜を構成する脂質であるホスファチジルコリン(レシチン)タイプの両性イオン固定相のみは、水素イオン及び重水素イオンを認識・分離することが分かった。水素イオン及び重水素イオンは、共に、ボスファチジルコリン(PC)と結合する。しかしながら、重水素イオン/ホスファチジルコリンの安定性は、水素イオン/ホスファチジルコリンの安定性より高い。その結果、重水素イオンは、水素イオンより遅く溶出され、水素イオンから分離されることになる。移動相としては、脱イオン水以外に、電解質水溶液、例えば、塩化ナトリウムや、塩化リチウム水溶液を用いても、分離が確認された。加えて、本研究成果は、「pHメーターの精度が低い」といった分析化学の基本問題の解決にも貢献する。
重水素イオンを分取するといった観点から見た実験では、つまり、通常の酸から重水素イオンを取り出すことを試みた場合、重水素イオンの含有量が極めて低いため、水素イオンのピークのみが観察された。全く異なる固定相を合成し、より効率の高い分離システムの構築を目標にして、これからも研究を続けたいと考えている。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Dodecylsulfate-coated monolithic octadecyl-bonded silica stationary phase for high-speed separation of hydrogen ions2004

    • 著者名/発表者名
      Q.Xu et al.
    • 雑誌名

      J.Chromatogr., A 1026

      ページ: 191-194

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Ion chromatographic separation of hydrogen ions2004

    • 著者名/発表者名
      Q.Xu et al.
    • 雑誌名

      J.Chromatogr., A 1023

      ページ: 239-245

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Determination of monovalent inorganic ions in high-ionic-strength samples by electrostatic ion chromatography2004

    • 著者名/発表者名
      W.Hu et al.
    • 雑誌名

      J.Chromatogr., A 1039

      ページ: 59-62

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Studies on the separation of hydronium ions using surfactant-modified reversed-phase stationary phase.2003

    • 著者名/発表者名
      P.N.Nesterenko et al.
    • 雑誌名

      J.Chromatogr., A 986

      ページ: 263-273

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 古月 文志 他2名: "Studies on the separation of H^+ ions using HPLC"Journal of Chromatography A. 986. 263-273 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 古月文志 他4名: "Ion chromatographic separation of H^+ ions and the other ions"Journal of Chromatography A. 1023. 239-245 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 古月文志 他4名: "A monolithic column for high-speed separation of H^+ and the other ions"Journal of Chromatography A. 1026. 191-194 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 古月文志 他6名: "A monolithic column for high-speed ion chromatographic determination of acidity"Journal of Chromatography A. 997. 183-190 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 古月 文志: "Use of a biomimetic chromatographic stationary phase for study of the interactions occurring between inorganic ions and bio-membranes"Biophysical Journal. 83. 3351-3356 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 古月文志: "Determination of total acidity and of divalent cations by HPLC with n-hexadecylphosphocholine as the stationary phase"Journal of Chromatography A. 956. 139-145 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 古月文志: "Capacity effects of the eluent cations on anion separation in HPLC using ODS coated with phosphatidylcholines as the stationary phase"Analytical Sciences. 18. 1183-1184 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 古月文志: "Ion chromatographic determination of total acidity in aqueous solution"Analytical Sciences. 18. 1383-1385 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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