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究極の環境調和型機能性材料としての氷をプラットフォームとする計測法の探索

研究課題

研究課題/領域番号 19655024
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 分析化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

岡田 哲男  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20183030)

研究分担者 原田 誠  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60313326)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2008年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2007年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード氷 / クロマトグラフィー / 光導波路 / マイクロチップ
研究概要

1.アイスクロマトグラフィー
分離能を向上させるためにこれまで用いてきた数10μm程度の粒径をもつ氷固定相の微細化を図る必要があると考え、微小氷固定相調整法を検討した。その結果超音波式の加湿器を利用する簡便な方法を開発し、10μm以下の平均粒径を持つ球状の氷固定相を調整することに成功した。この固定相を用いることにより、従来の分離に比べて最大で約10倍の理論段数の向上が可能になった。
氷と共存する液相を分離に利用することを目的に、NaClをドープした氷固定相による検討を行った。その結果、NaCl濃度と温度が共に低いときには液相は離散的に存在するのに対し、NaCl濃度または温度を増加させることにより、液相間にチャンネルが生じ、全体としてスルーポアが形成されることがわかった。氷と共存する液相を用いることにより、分配と吸着の機構をスイッチングすることが可能である点で、物質分離の観点からは有用である。また、この現象は、今後の方法論開発の上で種々の可能性を示唆するものである。
アイスクロマトグラフィーによる成果は、LC-GC EuropeやSeparation Nowなどの記事として取り上げられた。
2.氷を用いる光導波路
ヘキサンをはじめ種々のコア溶媒について光導波路特性を評価し、コア溶媒の屈折率よりも水との相互溶解性が重要な因子であることを見出した。氷内にチャンネルを作るための手法を最適化し、ヘキサンコアの光導波路により1dm/cm以下の減衰率を達成した。また、このようにして作製したヘキサンコア-氷光導波路がFIA氷チップとして利用可能であることを、色素溶液の注入を繰り返し行うことで示した。この成果を報告した論文は、英国王立化学会の“Chemical Technology"誌にもトピックスとして取り上げられた。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Water-ice Chip with Liquid-core Waveguide Functionality. Toward Lab on Ice.2009

    • 著者名/発表者名
      K. Sugiya, M. Harada, T. Okada
    • 雑誌名

      Lab on a Chip 9

      ページ: 1037-1039

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facilitation of Applicability in Ice Chromatography by Mechanistic Considerations and by Preparation of Fine Water-ice Stationary Phase2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Tasaki, T. Okada
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry 81

      ページ: 890-897

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption-partition Switching of Retention Mechanism in Ice Chromatography with NaCl-doped Water-ice2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Tasaki, T. Okada
    • 雑誌名

      Analytical Sciences 25

      ページ: 177-181

    • NAID

      10025209985

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アイスクロマトグラフィー 〜氷の物性を利川した分離分析法〜2008

    • 著者名/発表者名
      田聯友衣子, 岡田哲男
    • 雑誌名

      雪氷 70

      ページ: 435-440

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ice Chromatographic Characterization of Thin Liquid Layer at the Interface between Water-ice and Organic Solvent2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tasaki, T. Okada
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C 112

      ページ: 2618-2623

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 氷を用いる分析化学2008

    • 著者名/発表者名
      岡田哲男
    • 学会等名
      日本化学会第2回関東支部大会
    • 発表場所
      群馬大学(桐生)
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ice Chromatography-A Probe of Molecular Interactions on Water-ice Surface and Its Potential in Practical Separation2008

    • 著者名/発表者名
      T. Okada
    • 学会等名
      8^<th> Csaba Horvath Medal Award Symposium
    • 発表場所
      Innsbruck, Austria
    • 年月日
      2008-04-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ice Chromatography2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Tasaki, T. Okada
    • 学会等名
      International Conference on Ion Exchange
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2007-10-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ice Chromatography2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Tasaki, T. Okada
    • 学会等名
      HPLC 2007
    • 発表場所
      Gent, Belgium
    • 年月日
      2007-06-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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