| 研究課題/領域番号 |
20K05194
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
深澤 智典 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (00589187)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | ゼータ電位 / 電気泳動 / イオン集積 / イオン水和 / 親疎水性 / 降伏応力 / 凝集速度 / ソフト界面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
液中に懸濁する粒子の界面近傍における溶存イオンの集積状態の理解は、懸濁液の分散安定性やレオロジー特性の解析など、幅広い分野において不可欠である。本研究では、印加電場の低下にともなうゼータ電位の減少に着目し、モデル粒子を用いた印加電場を操作したゼータ電位測定、粒子プローブ原子間力顕微鏡法を用いた相互作用力測定、粒子の分散安定性や懸濁液のレオロジー特性の評価を行い、印加電場を操作した精密ゼータ電位測定による粒子界面におけるイオン集積状態を評価する簡便な手法の確立を目指す。
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| 研究成果の概要 |
印加電場の低下にともなうゼータ電位の減少に着目し、モデル粒子を用いた印加電場を操作したゼータ電位測定および粒子の分散安定性や懸濁液のレオロジー特性の評価を行い、印加電場を操作した精密ゼータ電位測定による粒子界面におけるイオン集積状態の評価を試みた。
モデル粒子としてポリスチレンラテックス粒子およびシリカ粒子を用い、光学顕微鏡法により単一粒子毎に電気泳動度(ゼータ電位)を測定した。特に、溶存イオン種（水和イオンエンタルピー）、粒子の親・疎水性、分散媒のpHがイオン集積状態に及ぼす影響について重点的に調査した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、今まで実験上の誤差として見落とされてきたゼータ電位に及ぼす印加電場の影響に着目し、粒子界面における溶存イオンの集積状態の評価を試みることに学術的意義がある。
本研究は、広く普及しているゼータ電位測定法の問題点を指摘するものではない。むしろ、得られる知見の活用によって、印加電場を操作因子とした新たな粒子界面の特性評価法の開発が期待される。それによる各種分野への波及効果は極めて大きく、学術上の発展のみならず、産業・社会へも貢献できる。
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