マイクロ波支援による高性能イオン交換型モノリスの迅速調製の最適化

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K05536
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: リム リーワ 岐阜大学, 工学部, 教授 (80377689)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: マイクロ波合成 / 迅速調製法 / 有機ポリマーモノリス / イオン交換モノリス / ワンポット反応 / キャピラリーIC

研究成果の概要

充填型カラムに比較してより透過性の高いモノリス型カラムは極めて高い分離や反応の効率を達成することができ，分離・吸着・触媒担体等として注目を集めている。キャピラリーサイズのモノリス型分離カラムはin situ重合法により調製されるが，現在の加熱炉を用いる調製法では，シリカ系モノリスは約５日間，有機ポリマー系モノリスの場合は約１日間を要している。
本研究では，有機ポリマー系モノリスカラムの調製でのカラム前処理や重合，表面化学修飾などにかかる時間をマイクロ波照射により短縮し，高性能イオン交換型モノリスの迅速調製の最適化を行った。

自由記述の分野

分析化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロ波を利用した反応は，従来技術に比べて選択的，かつ数十分の一程度のエネルギーで，カラムの調製が可能な特色を有す。従来の加熱法では，モノリス調製の成功率がわずか30％であることに対して，マイクロ波照射を利用した場合，調製されたモノリスの80％が高い分離性能を示す。本研究は，分析システムの小型化によってシステムの消費電力が少なくなり，分析に必要な溶媒も数百分の一程度になるため，廃溶剤による環境負荷を大幅に低減することができる。