| 研究課題/領域番号 |
19H02741
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
渋川 雅美 埼玉大学, 理工学研究科, 名誉教授 (60148088)
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| 研究分担者 |
半田 友衣子 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (20586599)
齋藤 伸吾 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60343018)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
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| キーワード | 表面気泡変調液体クロマトグラフィー / 超臨界流体固定化液体クロマトグラフィー / 逆相液体クロマトグラフィー / 界面液相 / イオン分配法 / ナノ気泡 / VOC / 疎水性ナノ細孔 / 揮発性有機化合物 / 不活性ガス / ナノ超臨界流体 / HPLC / 二酸化炭素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者は，ナノメートルサイズの疎水性微小空間が水溶液中で気体および超臨界流体を安定に保持する能力があることを明らかにし，疎水性ナノ細孔がもつこの特異的機能を利用して，気体および超臨界流体を固定相の構成要素とするこれまでにない液体クロマトグラフィーを創出した。本研究は，これらの研究成果に基づいて，多様な表面構造をもつ多孔質材料の内部に気体および超臨界流体を固定化し，ナノ空間における気体と超臨界流体の物性と分離媒体としての機能を解明するとともに，圧力や温度によって分離選択性を自在に変換できる，従来にない分離技術を生み出すことを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は，異なる表面構造をもつ多孔質材料の細孔内に気体および超臨界流体を固定化し，これを分離場とする表面気泡変調液体クロマトグラフィーおよび超臨界流体固定化液体クロマトグラフィーシステムを構築して，疎水性ナノ空間における気体と超臨界流体の分離媒体としての機能を解明するとともに，従来にない分離技術を生み出すことを目的として行った。最初に疎水性物質表面に形成される界面液相の構造と疎水性物質表面の化学構造が分離選択性に与える影響の解明を行った。ついで，気液分離による前処理を必要としない水中の揮発性有機化合物の完全回収分析法と不活性ガスの高速分析法の開発を目的として研究を展開した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
逆相液体クロマトグラフィー（RPLC）は水溶液中の化合物の分離に最も広く利用されている分析法であるが，その分離機構の実験的解明は進んでいない。研究代表者はイオン分配法と表面気泡変調液体クロマトグラフィー（SBMLC）を創案して，この問題に取り組んできた。本研究では，疎水性物質が水溶液と接したときに物質表面に形成される界面液相の構造と表面の化学構造によってRPLCの物質分離選択性がどのように変化するかを明らかにすることに成功した。さらにSBMLCとRPLCを用いて，人体に有害な水溶液中の揮発性有機化合物の精密分析法と，従来法では分離が難しい不活性ガスの新しい分離分析法を開発した。
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