氷を機能性材料とする計測化学の展開

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21245020
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 岡田 哲男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20183030)
• 研究分担者: 原田 誠 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60313326) ; 長谷川 健 京都大学, 化学研究所, 教授 (30258123)
• 連携研究者: 古川 義純 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20113623)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 氷 / 物質分離 / 計測 / マイクロリアクタ / 共存液相

研究概要

氷および電解質などをドープした氷を機能性材料と位置付けて、種々の計測法を展開した。たとえば、共存液相をリアクタとして用いると、1μmオーダーの液相中に閉じ込められた1000個程度のマグネシウムイオンを検出可能であり、凍結による濃縮と平衡移動による高感度計測が可能であった。また、これらの研究を通じて、ドープ氷中の共存液相では種々の反応が著しく促進され得ることを見出した。これらの分子的起源を明らかにすることを目指し、X線吸収微細構造を用いて、氷表面、内部でのイオンの状態解析を行い、周辺構造を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Hydration of Ions and Salt Crystallization in Liquid Phase Coexistent with Ice at Temperature below Eutectic Point (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Harada, Yuiko Tasaki, Hui Qu, and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 2 ページ: 461-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wide-Bore Capillary Hydrodynamic Chromatography with ICP-MS Detection for Evaluation of Lanthanide Uptake by Molecular Aggregates (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoji Umehara, Hidekazu Miyahara, Akitoshi Okino, Makoto Harada, and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 28 ページ: 359-365
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Rearrangement in a Zinc Stearate Langmuir Film Dependent on a Film Preparation Method Studied by Using Polarization-Modulation Infrared Reflection Absorption Spectroscopy and X-ray Absorption Fine Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Maiko Muro, Makoto Harada, Tetsuo Okada, and Takeshi Hasegawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 巻: 116 ページ: 3148-3154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up to Four Orders of Magnitude Enhancement of Crown Ether Complexation in Aqueous Phase Coexistent with Ice (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuiko Tasaki and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Journal of American Chemical So 巻: 134 ページ: 6128-6131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Light Absorption by Localized Surface Plasmon Resonance in a Thin Film of Gold Nanoparticles Studied by Visible Multiple-Angle Incidence Resolution Spectrometry (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiyoshi Kasuya, Yuki Itoh, Tetsuo Okada, Masatoshi Osawa, Yukina Takahashi, Emiko Kazuma, Tetsu Tatsuma and Takeshi Hasegawa
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 13 ページ: 9691-9696
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrolyte-doped Ice as Platform of Femto to Attoliter Reactor Enabling Zeptomol Detection Takuya Hashimoto (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuiko Tasaki, Makoto Harada, and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 83 ページ: 3950-3956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Ice Chromatographic Retention Mechanism by Changing Temperature and Dopant Concentration (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuiko Tasaki and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 83 ページ: 9593-9599
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advances of analytical methodologies with ice as a functional material (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Okada, Yuiko Tasaki, Kohei Sugiya, Takuya Hashimoto
  • 雑誌名: Hui Qu Physics and Chemistry of Ice 2010 ページ: 95-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of salt-doped ice near the eutectic temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuiko Tasaki, Makoto Harada, and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Ice 2010 ページ: 441-445
  • 査読あり
• [雑誌論文] 氷ではかる。氷をはかる (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡田哲男
  • 雑誌名: 海洋科学研究 ページ: 9-15
• [雑誌論文] 氷を用いて光学異性体を分ける-キラルアイスクロマトグラフィー (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡田哲男
  • 雑誌名: 応用物理 巻: 80 ページ: 966-969
  • 査読あり
• [雑誌論文] 氷-反応・計測場として- (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡田哲男
  • 雑誌名: 化学 巻: 66巻2号 ページ: 72-73
• [雑誌論文] Coupled Acoustic-gravity Field for Dynamic Evaluation of Ion-exchange with a Single Resin Bead (2010)
  • 著者名/発表者名: Shungo Hirawa, Makoto Harada, and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 82 ページ: 4472-4478
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eutectic Transition of Local Structure for Bromide Ion in Bulk and on Surface of Doped Ice (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuiko Tasaki, Makoto Harada, and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 114 ページ: 12573-12579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Ice Chromatography (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuiko Tasaki, and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Journal of American Chemical Society 巻: 132 ページ: 13135-13137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ice chromatography : Current progress and future developments (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Okada and Yuiko Tasaki
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry 巻: 396 ページ: 221-227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrodynamic chromatography in narrow and wide-bores ; whether radial diffusion is essential or not (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Journal of Liquid Chromatography and Related Techniques 巻: 33 ページ: 1116-1129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facilitation of Applicability in Ice Chromatography by Mechanistic Considerations and by Preparation of Fine Water-ice Stationary Phase (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuiko Tasaki and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 81 ページ: 890-897
  • 査読あり
• [雑誌論文] Water-ice Chip with Liquid-core Waveguide Functionality (2009)
  • 著者名/発表者名: Toward Lab on Ice, Kohei Sugiya, Makoto Harada, and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Lab on a Chip, Chemical Technology 巻: 9, 6 ページ: 1037-1039, T35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evacuation of Counteranions from Langmuir Monolayers of Double-tailed Quaternary Ammonium Ions into Subphase at High Surface Pressures as Studied by Total Reflection X-ray Absorption Spectrometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Makoto Harada and Tetsuo Okada
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 113 ページ: 12476-12482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature-Induced Molecular Structural Changes of Linear Poly(ethyleneimine) in Water Studied by Mid-Infrared and Near-Infrared Spectroscopies (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kakuda, Tetsuo Okada, and Takeshi Hasegawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 巻: 113 ページ: 13910-13916
  • 査読あり
• [雑誌論文] 氷の化学-宇宙や地球環境でも注目されている物性と機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田哲男
  • 雑誌名: 化学 巻: 64巻2号 ページ: 68-69
• [雑誌論文] 有機イオン交換体対イオンの水和 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田哲男
  • 雑誌名: 高分子 巻: 58巻 ページ: 87
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consideration of Ion Recognition Selectivity Based on Hydration of Ions in Confined Spaces (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Okada, Takumi Ohki, and Makoto Harada
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 25 ページ: 167-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] イオン交換現象の理解と解明に資する新規分析法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田哲男
  • 雑誌名: イオン交換学会誌 巻: 20巻 ページ: 70-77
• [雑誌論文] 氷を用いる分離-アイスクロマトグラフィー (2009)
  • 著者名/発表者名: 田崎友衣子、岡田哲男
  • 雑誌名: 冷凍 巻: 84巻 ページ: 922-928
  • 査読あり
• [学会発表] Chiral Ice Chromatography (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Okada
  • 学会等名: Separation Science Asia
  • 発表場所: Biopolis, Singapore
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] Separation Modes in Ice Chromatography (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Okada, Yuiko Tasaki, Taiki Shamoto, Yuji Miyazaki, and Satsuki Takahashi
  • 学会等名: HPLC 2011
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2011-06-20
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Okada, Yuiko Tasaki, Taiki Shamoto, and Takuya Hashimoto
  • 学会等名: ICAS 2011
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2011-05-24
• [図書] 「分析化学」基礎から理解する化学3(分担) (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤波真紀、岡田哲男、加納健司、久本秀明、豊田太郎
  • 総ページ数: 144
  • 出版者: みみずく舎(東京)
• [備考]
  • URL: http://www.chemistry.titech.ac.jp/~okada/
• [産業財産権] 物質分離材および物質分離方法 (2010)
  • 発明者名: 岡田哲男、社本泰樹、田崎友衣子
  • 権利者名: 岡田哲男、社本泰樹、田崎友衣子
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-36718
  • 出願年月日: 2010-02-22