| 研究課題/領域番号 |
22K19884
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
岩崎 渉 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20712508)
|
|---|
| 研究分担者 |
竹村 謙信 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (10909831)
大曲 新矢 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (40712211)
山下 健一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 副研究センター長 (90358250)
森田 伸友 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (90807554)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
|
|---|
| キーワード | ホウ素ドープダイヤモンド / 電気化学 / 洗浄技術 / ナノ粒子 / ボロンドープダイヤモンド |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではIoT用途の放置型化学センサの実現に向けて、表面吸着が少なく、電気化学的に広い電位窓を有するボロンドープダイヤモンド（BDD）電極を利用した超高電位印加により、電気化学センサのセンサ表面の自己洗浄技術を開発する。まず、BDD電極の成膜条件の検討や特性評価を行う。このBDD電極にナノ粒子を標識することにより金属イオンの高感度測定技術を確立する。さらに、超高電圧印加により電極表面上の付着物質の洗浄方法を検討し、電極表面の再生技術を確立する。
|
| 研究実績の概要 |
昨年度構築したフローセルを用いてセンサ電極の洗浄試験を行った。まず、鉛や銅をターゲットとしてフローセルを用いて測定を矩形波パルスストリッピングボルタンメトリー（SWSV）により測定を行ったが、鉛や銅に起因した電流ピークは得られなかった。測定方法をリニアスイープストリッピングボルタンメトリー（LSV）に変更すると金属の濃度に応じた電流ピークを得ることができた。このフローセルを用いた測定ではSWSV測定は適していないことが分かった。また、このフローセルはBAS社製のフローセルの電極部にホウ素ドープダイヤモンド（BDD）電極を貼り合わせる構造としており、治具とBDDをスペーサを介して貼り合わせてることによりスペーサ部分がマイクロ流路部となっているが、マイクロ流路の片面が全てBDD電極となっていた。この場合測定時には電圧降下が大きく安定した測定が実施的なかったことから穴をあけたシールを電極に貼ることで電極面積を小さくすることでこの問題を解決できた。
このフローセルを用いて100ppb濃度の銅を100 μl/minで流しながら、電気洗浄・CSV測定を5回繰り返し行った。その結果、回数を重ねると銅のピークがすこしづつ高くなってしまった。電気化学洗浄の方法を複数検討したが、フローセル外（ビーカー内）で電気化学洗浄を行った時と同じように測定の再現性を高めることはできなかった。これは測定系のスケールの違いによるものと考えられるため、流路構造などの再検討や電気化学洗浄の電圧印加方法の再検討が必要であると考えられる。
|
