| 研究課題/領域番号 |
20K05529
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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34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
篠田 哲史 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00285280)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 近赤外分光 / ランタノイド / アミノ酸 / ケモメトリクス / ゼオライト / 定量分析 / アニオン分析 / 近赤外スペクトル / ランタノイド錯体 / ホストーゲスト化学 / 水溶液分析 / シリカゲル / 固体分析 / 多変量解析 / キャスト膜 / 固体センサー / 近赤外吸収 / 溶液分析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
溶液内に溶けている多くの物質の種類や濃度を光を当てるだけで知ることができれば、分析の迅速化や簡便化につながる。近赤外分光はそのような可能性をもつ分析法であり、実際に食品分析などに実用化もされているが、感度の低さから一般化学分析には適さない。本研究では、ランタノイド錯体をキーマテリアルとし、感度の向上や基質選択性を持たせることにより、ミリモーラー（mM）レベルの化学分析を可能にしようとするものである。ランタノイドイオンと相互作用するアミノ酸や陰イオンの同時分析、即時分析の実現を目指した研究である。
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| 研究成果の概要 |
ランタノイドイオンのf電子遷移に基づく近赤外吸収がランタノイドイオンに結合した分子やイオンの種類によって微細な変化を生じることから，これを利用した近赤外分光とケモメトリクスを活用した化学分析法を提案している．本研究では，従来測定が困難であった水溶液に対する分析法を開発するため，ランタノイドイオンを固相に担持し近赤外分光に適用することを目指した．種々の固相担体やその調製方法を検討した結果，人工ゼオライトにカチオン交換法でランタノイドイオンを導入した素材が有効であることを見出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近赤外分光法は物質透過性の高い近赤外光とケモメトリクスを用いた非破壊検査法として優れた分析手段であるが，感度の低さにより対象に制限が大きい．本研究で提案しているランタノイドイオンをプローブとした近赤外分光は電子遷移という強い吸収を利用することにより，基質の検出感度の向上が図れるとともに，直接検出が難しい単原子イオンなど観測対象を拡大することができる．固相にランタノイドイオンを担持することにより，より実用的な分析手段とし，アミノ酸などの有機酸を即時に定量可能な新しい分析法につなげることを目指している．
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