| 研究課題/領域番号 |
19H02754
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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34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
大山 陽介 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (60403581)
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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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | 蛍光性水センサー / 水 / 光誘起電子移動 / 分子内電荷移動 / 蛍光共鳴エネルギー移動 / 蛍光性水センサーフィルム / 蛍光性センサー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、蛍光性色素の光誘起電子移動(PET)、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)および分子内電荷移動(ICT)特性を利用して試料中や表面の水分を検出・定量化かつ可視化(蛍光発光による画像化)できる蛍光性水センサーを創製し、PET, FRETおよび ICT特性に基づいた水分検出のメカニズムを解明することで、微量水分から高水分領域で使用できる水分検出・定量・可視化蛍光分析法の創成(JISやISOなどの国家・国際規格化)を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
水分子を認識し、蛍光発光により応答する“蛍光性水センサー”を開発することができれば，迅速，高感度かつオンラインでのリアルタイム測定や目視による可視化（蛍光発光による画像化）も可能な水分検出・定量・可視化蛍光分析法の確立を図れるものと期待できる。本研究では、試料中および試料表面の微量～高水分を検出・定量化かつ可視化できる蛍光性水センサーの分子設計・開発および水分に対する蛍光センシング特性の解明に成功した。さらに、蛍光性水センサーを種々のポリマーにドープした蛍光性ポリマー材料の作製と水蒸気や水滴に対する光応答性を追究し、飛沫を検出し目視により確認できる機能性色素材料の創製を提案することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した蛍光性水センサーの学術的意義は、蛍光発光特性を利用した微量水分から高水分領域の水分検出法という新しい方法論(JISやISOなどの国家・国際規格化)を提供し、水分子を検出・定量・可視化するエポックメイキングな蛍光分析法(概念)を世界に先駆けて具現化するところにある。さらに、本研究の社会的意義は、有機溶媒、ガス、食品および工業製品中の水分検出剤としての用途の他、蛍光性水センサーをポリマー化あるいは分散(固定化)させたフィルム(基板)等を作製し、Society 5.0やSDGsに資する機能性色素材料群に発展(土木・建築・医療・医薬・衛生材料として社会実装)させるところにある。
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