| 研究課題/領域番号 |
22K19884
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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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)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
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| キーワード | 電気化学 / ホウ素ドープダイヤモンド / 自己洗浄 / IoT / 長期モニタリング / 洗浄技術 / ナノ粒子 / ボロンドープダイヤモンド |
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| 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。
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| 研究成果の概要 |
ホウ素ドープダイヤモンド電極を用いて連続的に電気化学測定が可能なフローセルを作製し、濃度100 ppbの銅イオンを含む水溶液を100 μl/minで流し、リニアスイープボルタンメトリーによる測定と電気化学洗浄による洗浄を行った。その結果、電気洗浄電位が1.5 Vの時は測定回数を重ねると銅のピークが少しずつ低くなり、電気洗浄電位が0.5 Vの時は測定回数を重ねると銅のピークが高くなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
センシング技術はIoT（Internet of Things）を支える重要な基盤技術である。化学センサはセンシング部が大気や液体などの測定対象物と接して測定するため、センサ表面の汚れが測定結果に大きく影響を与えてしまい、表面が汚れてしまうIoT用途の長期間の使用に向いていない。本研究はIoT向けの放置型化学センサとして電気化学センサのセンサ表面をセンサ自身で自己洗浄する技術を開発しており、環境中への排出が規制されている重金属類の環境モニタリング等、化学センサによる長期モニタリングの実現に貢献する。
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