| 研究課題/領域番号 |
15069207
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
伊永 隆史 首都大学東京, 理学研究科, 教授 (30124788)
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| 研究分担者 |
尾張 真則 (尾張 正則) 東京大学, 環境安全研究センター, 教授 (70160950)
竹内 豊英 岐阜大学, 工学部, 教授 (40135322)
内山 一美 首都大学東京, 工学研究科, 助教授 (40151899)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2004年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | 化学実験 / 実験教育 / ダウンサイジング / ガラス器具 / 環境負荷 / 曝露リスク / マイクロチップ / マイクロリアクター / 環境分析 / マイクロ化学リアクター / 環境科学 / 環境安全学 / 環境負荷低減 / 実験設備 / 環境教育 |
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| 研究概要 |
化学実験に用いる器具・装置類のダウンサイジングは、今日マイクロ〜ナノテクノロジーの一研究分野として世界的に重要性が認識されてきたマイクロ化学システムを利用し、ガラス実験器具・装置の微小モノづくりによる環境負荷最小化を目的に、サンプルの前処理,反応,分離,検出など実験室・研究室で行われている化学操作をすべてマイクロチップやマイクロリアクター上に構築するものである。化学操作をダウンサイジング化することにより、化学実験の小スケール化による合理的な環境負荷低減・リスク低減を、実験効率を大きく低下させないで実現可能な環境安全教育に適用することを目標として化学実験器具のダウンサイジングによる実験教育手法の開発を行った。
大学等でHPLC装置・システムを研究実験に使用するところは多く、廃棄有機溶媒の環境に対する負荷削減を目的に検討したが、実験者に対する曝露リスクの低減効果を考えると、分離カラムのダウンサイジングはきわめて費用対効果は大きい。現在全国で稼働中のHPLCシステムをモノリス型カラムに置き換えることに対し抵抗感が無くなれば、HPLC稼働に伴う溶媒消費量を1/1000近くに低減できることがわかった。ダウンサイジングによる環境安全教育を標準化し、モノリス型カラムLC組み立て実験、化学工学スケールダウン実験、小スケール有機反応実験などのダウンサイジング化学実験事例を取り入れた実験指導教育が望まれることを認めた。
中学・高校および大学一般教育・専門教育で行われる基盤的化学実験においては、適切な実験を経験する機会をできるだけ多く与えることが重要で、実験教育による環境負荷や曝露リスクの低減等の課題を解決できるダウンサイジング化学実験法の構築が有望であるため、実験効率を大きく低下させることなく、種々の実験テーマに適用可能なように標準規格化することが今後の課題である。
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