| 研究課題/領域番号 |
22K05175
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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34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
植松 宏平 福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (30547584)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | フルオラス溶媒 / フルオラスイオン / 有機フッ素化合物 / イオン移動ボルタンメトリー / 液膜 / フルオラス化合物 / 親フッ素性 / 液 | 液界面電気分析 / 液｜液界面 / 電気化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
フルオラス溶媒は一般に電解質を溶かさないため，電気分析法への適用が困難である。我々グループでは，ある種のフルオラス溶媒が，フルオラス溶媒｜水界面の電気分析を可能とし，フルオラスイオンの親フッ素性を容易に評価できることを見出した。またフルオラス溶媒｜水界面では，フルオラス溶媒の疎油性により，有機溶媒｜水界面とは異なる非吸着性の界面反応場を与える可能性が高い。本研究では，フルオラス溶媒，またフルオラス溶媒｜水界面の特異な性質を利用することで可能となる新規かつ有用な電気分析法の構築を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本申請研究では、特異なフルオラス溶媒｜水界面反応場を利用した新規電気分析法の構築を目的とする。当該年度では、昨年度構築した液膜系での測定法を用いて、近年問題となっている有機フッ素化合物の選択的高感度分析法構築の検討を行った。具体的に、有機フッ素化合物としてperfluorooctanoate ionを用い、フルオラスイオンと通常のイオン(非フルオラスイオン)の水相から非水溶媒相（フルオラス溶媒 or 有機溶媒)へのイオン移動反応を、液膜系を用いて検討した。フルオラスイオンは親フッ素性(もしくは疎油性)を、通常のイオンは疎フッ素性を示す。これらイオン間において、非水溶媒相をフルオラス溶媒から有機溶媒に変えたときの移動電位のシフトは逆方向となる結果が得られ、提案する手法によりフルオラスイオンを識別できることが分かった。
また液膜系では測定対象イオンの水相から液膜相への電気化学的濃縮と、その逆移動（脱濃縮）過程を利用することでの高感度分析が可能となることが期待される。液膜の非分極性界面側の水相の電解質組成を適切に選択することで、目的イオンを液膜相に安定に濃縮でき、濃縮時間に応じた高感度分析が可能となることが分かった。実際に今回の測定系では、5分間の濃縮で100倍程度の高感度化、100 nMオーダーの分析が可能であった。また同濃縮過程はネルンスト拡散層を仮定した拡散律速過程により解析でき、1時間の濃縮で水相中の約90％の目的イオンを濃縮できることが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度の研究では、昨年度構築した液膜系での測定法を用いて、フルオラスイオンの選択的高感度分析法が可能であることを示せた。よって、研究は概ね順調に進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度検討したフルオラスイオンの選択的高感度分析法について、フルオラスイオンのフッ化炭素鎖長の評価など、分析性能に関するより詳細な検討を行う。またフルオラス溶媒｜水界面において非吸着性等の特異な界面特性が現れるか、電気化学的検討を行う。
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