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グラフェンの水溶液内分散とミセル動電クロマトグラフィーによる化学的評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05903
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関徳島大学

研究代表者

高柳 俊夫  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (50263554)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードキャピラリー電気泳動 / ミセル動電クロマトグラフィー / グラフェン / カーボンナノチューブ / 水溶性カーボンナノドット / 可溶化 / ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム / ポリスチレンスルホン酸イオン / キャピラリーゾーン電気泳動法 / 疎水性 / 親水性 / 金ナノ粒子 / 分散安定性 / 不可逆吸着 / 水溶性高分子 / 分離分析 / 界面活性剤
研究成果の概要

本研究は,界面活性剤と水溶性高分子を用いて,疎水性・凝集性が高い炭素材料であるグラフェン及びカーボンナノチューブ(CNT)を水溶液内に均一に分散させることを目的とした.ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムとポリエチレングリコールを用いた場合にエレクトロフェログラム上でショットシグナルは少なく,グラフェンの分散性は良好であった.一方,CNTの分散ではドデシル硫酸ナトリウムが効果的であった.陰イオン性高分子であるポリスチレンスルホン酸イオンもグラフェンを水中に分散し,不可逆な吸着特性が認められた.本手法は,ナノ粒子であるカーボンナノドット,金ナノ粒子の分散性評価にも適用可能であった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,新しい炭素材料であるグラフェンを水中に凝集することなく分散させる手法及びその評価手法を提案した.グラフェンは不定形でありサイズや形状がある程度の幅を有しているが,その分散状態を評価する手法としてエレクトロフェログラム上のピーク形状を判断材料とする手法はこれまでに報告例がなく,学術的な意義がある.分散性の評価や分散安定性の評価にCZE,MEKCを用いることは,水溶性カーボンナノドット,金ナノ粒子でも成功しており,ナノクラスターの新規開発に際して新しいキャラクタリゼーションの手法として有効であり,効率的な材料開発の観点から社会的意義がある.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Capillary Electrophoretic Characterization of Water-soluble Carbon Nanodots Formed from Glutamic Acid and Boric Acid under Microwave Irradiation2020

    • 著者名/発表者名
      TAKAYANAGI Toshio、IWASAKI Sota、BECCHAKU Yuta、YABE Shun、MORITA Kotaro、MIZUGUCHI Hitoshi、HIRAYAMA Naoki
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 36 号: 8 ページ: 941-946

    • DOI

      10.2116/analsci.19P484

    • NAID

      130007886445

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2020-08-10
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Capillary Electrophoresis/Dynamic Frontal Analysis for the Enzyme Assay of 4-Nitrophenyl Phosphate with Alkaline Phosphatase2020

    • 著者名/発表者名
      TAKAYANAGI Toshio、MINE Masanori、MIZUGUCHI Hitoshi
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 36 号: 7 ページ: 829-834

    • DOI

      10.2116/analsci.19P471

    • NAID

      130007872121

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2020-07-10
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition Assay of Theophylline by Capillary Electrophoresis/Dynamic Frontal Analysis on the Hydrolysis of p-Nitrophenyl Phosphate with Alkaline Phosphatase2020

    • 著者名/発表者名
      Mine Masanori、Mizuguchi Hitoshi、Takayanagi Toshio
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 6 ページ: 681-684

    • DOI

      10.1246/cl.200130

    • NAID

      130007852069

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] キャピラリーゾーン電気泳動法によるカテコールアミン類の酸解離定数の決定2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤大地,水口仁志,高柳俊夫
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 68 号: 11 ページ: 871-876

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.68.871

    • NAID

      130007759836

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2019-11-05
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dispersion of Graphene in an Aqueous Solution with Poly(sodium 4-styrenesulfonate) Monitored by Capillary Electrophoresis2019

    • 著者名/発表者名
      TAKAYANAGI Toshio、MIZUTA Yuto、BECCHAKU Yuta、MIZUGUCHI Hitoshi
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 40 号: 3 ページ: 121-126

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2019.016

    • NAID

      130007741860

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • 年月日
      2019-10-20
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polyethylene Glycols for the Dispersion Development of Graphene in an Aqueous Surfactant Solution Studied by Affinity Capillary Electrophoresis2019

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi, Y. Becchaku, Y. Tomiyama, M. Kurashina, and H. Mizuguchi
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 35 号: 3 ページ: 307-313

    • DOI

      10.2116/analsci.18P433

    • NAID

      130007610162

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2019-03-10
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CZEによる電気泳動移動度測定に基づくヒドロクロロチアジドとその分解生成物の酸解離定数の決定2017

    • 著者名/発表者名
      高柳俊夫,磯田昌志,伊藤大地,水口仁志
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 66 号: 7 ページ: 509-514

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.66.509

    • NAID

      130005936864

    • ISSN
      0525-1931
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Migration Behavior of Carbon Nanotube in Capillary Electrophoresis with Sodium Dodecyl Sulfate and Water-Soluble Nonionic Polymer2017

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi, K. Ikeuchi, H. Mizuguchi
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 38 号: 3 ページ: 101-106

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2017.013

    • NAID

      130007040471

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] キャピラリーゾーン電気泳動法を用いた易分解性フラビン誘導体の酸解離平衡解析2019

    • 著者名/発表者名
      谷上裕紀,田上拓磨,荒川幸弘,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動法によるグルタミン酸から合成した水溶性カーボンナノドットのキャラクタリゼーション2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎颯太,矢部 駿,森田耕太郎,平山直紀,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリーゾーン電気泳動法による易分解性フラビン誘導体の酸解離平衡の解析2019

    • 著者名/発表者名
      谷上裕紀,田上拓磨,荒川幸弘,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      第26回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動法によるグルタミン酸から合成した水溶性カーボンナノドットの親水性/疎水性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎颯太,矢部 駿,森田耕太郎,平山直紀,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      第26回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動/ダイナミックフロンタルアナリシスによる酵素反応の解析2019

    • 著者名/発表者名
      高柳俊夫,峯大典
    • 学会等名
      第39回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動/動的前端分析によるβ-D-ガラクトシダーゼの酵素反応解析2019

    • 著者名/発表者名
      峯大典,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      第39回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 圧力支援キャピラリー電気泳動/動的前端分析によるカルボキシルエステラーゼの酵素反応解析2019

    • 著者名/発表者名
      松本直也,峯大典,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      第39回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 動的インキャピラリー反応によるアルカリフォスファターゼの阻害測定2019

    • 著者名/発表者名
      峯大典,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動法による電気炉加熱分解法により合成されたCNDの物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎颯太,森田耕太郎,平山直紀,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 圧力支援キャピラリー電気泳動法による易分解性フラビン誘導体の酸解離定数の決定2019

    • 著者名/発表者名
      谷上裕紀,田上拓磨,荒川幸弘,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ポリスチレンスルホン酸イオンを分散剤として用いるグラフェンのキャピラリー電気泳動2018

    • 著者名/発表者名
      高柳俊夫, 別役優太, 水田悠斗, 水口仁志
    • 学会等名
      第38回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動/動的前端分析による酵素反応の速度論解析2018

    • 著者名/発表者名
      高柳俊夫, 峯大典, 水口仁志
    • 学会等名
      第29回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ波照射法で合成した水溶性カーボンナノドットのキャピラリー電気泳動法によるキャラクタリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      別役優太,矢部 駿,森田耕太郎,平山直樹,水口仁志,高柳俊夫
    • 学会等名
      第78回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Acid - Base Equilibrium of Bupropion under Degradation Conditions by Capillary Zone Electrophoresis2017

    • 著者名/発表者名
      D. Ito, T. Takayanagi
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミセル動電クロマトグラフィーの容量比からみたグラフェンのミセル分配2017

    • 著者名/発表者名
      別役優太, 水口仁志, 高柳俊夫
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キャピラリーゾーン電気泳動法によるヒドロクロロチアジドとその分解生成物の酸解離平衡の解析2017

    • 著者名/発表者名
      高柳俊夫, 磯田昌志, 伊藤大地, 水口仁志
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SDSを用いたカーボンナノチューブのミセル動電クロマトグラフィー2017

    • 著者名/発表者名
      高柳俊夫, 池内伽奈子, 別役優太, 水口仁志
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キャピラリーゾーン電気泳動法を用いた易分解性プロトカテク酸の酸解離定数の決定2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤大地, 水口仁志, 高柳俊夫
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キャピラリーゾーン電気泳動法による酸化分解性プロトカテク酸の酸解離平衡反応の解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤大地, 水口仁志, 高柳俊夫
    • 学会等名
      第28回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CZEの分離機能を活用する反応活性物質の平衡反応解析2017

    • 著者名/発表者名
      高柳俊夫
    • 学会等名
      第37回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Flow and Capillary Electrophoretic Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi and S. Motomizu
    • 総ページ数
      401
    • 出版者
      Nova Science Publishers
    • ISBN
      9781536131840
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 徳島大学大学院 先端技術科学教育部 物質生命システム工学専攻 分析・環境化学 B-1講座ホームページ

    • URL

      https://www.chem.tokushima-u.ac.jp/B1/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 徳島大学大学院 先端技術科学教育部 物質生命システム工学専攻 分析・環境化学 B-1講座ホームページ

    • URL

      http://www.chem.tokushima-u.ac.jp/B1/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 徳島大学大学院 先端技術科学教育部 物質生命システム工学専攻 分析・環境化学 B-1講座ホームページ

    • URL

      http://www.chem.tokushima-u.ac.jp/B1/pub.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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