イオン液体|溶液界面の電位制御を基軸とする新しい分離分析法の基盤構築

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21245021
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 垣内 隆 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20135552)
• 研究分担者: 西 直哉 (10372567) ; 北隅 優希 (00579302)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 分離分析 / 電気分析化学

研究概要

イオン液体-水2相系を用いた分離・分析のために、界面電位差の制御の観点から多くのイオン液体を設計・合成し、室温で液体である超疎水性イオン液体および、抽出や塩橋に適した中程度疎水性イオン液体を得た。これらを用いるイオン抽出系、イオン検出系を構築した。イオン液体界面の特有の性質として、電気二重層の層構造、超緩慢緩和、特異な物質輸送の存在を明らかにした。イオン液体塩橋によりpHなど単独イオン活量の精密測定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Ionic liquid salt bridge with low solubility of water and stable liquid junction potential based on a mixture of a potential-determining salt and a highly hydrophobic ionic liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Zhang, T. Miyazawa, Y. Kitazumi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: Anal. Chem. 巻: 84 ページ: 3461-3464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface structure of a hydrophobic ionic Liquid probed by spectroscopic ellipsometry (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Nishi, K. Kasuya, and T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 5097-5102
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電気化学的視点から見たイオン液体-水2相系を用いるイオン抽出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 垣内隆
  • 雑誌名: イオン交換学会誌 巻: 23 ページ: 21-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] イオン液体の塩橋への応用と単独イオン活量の精密測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 垣内隆
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic liquid salt bridge based on N-alkyl-N-methyl-pyrrolidinium bis(pentafluoroethane-sulfonyl) amide for low ionic strength aqueous solutions (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujino, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Electroanal. Chem. 巻: 651 ページ: 61-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the activity of hydrogen ions in dilute sulfuric acids using an ionic liquid salt bridge sandwiched by two hydrogen electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata, H. Sakaida, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: Anal. Chem. 巻: 83 ページ: 164-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential pulse stripping voltammetry of non-redox-active ions using hydrophobic ionic liquid membranes (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ohtani, N. Nishi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Electroanal. Chem. 巻: 656 ページ: 102-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of multilayering at the free surface of ionic liquids probed by X-ray reflectivity measurements (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Nishi, Tomoya Uruga, Hajime Tanida, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 ページ: 7531-7536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charging current probing of the slow relaxation of the ionic liquid double layer at the Pt electrode (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Makino, Y. Kitazumi, N. Nishi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: Electrochem. Commun. 巻: 13 ページ: 1365-1368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential dependent adsorption and transfer of poly(diallyldialkylammonium) ions at the nitrobenzene| water interface (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Zhang, Y. Kitazumi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 ページ: 13037-13042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the single-ion activities of H+ and Cl-in aqueous hydrochloric acid solutions using an ionic liquid salt bridge (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sakaida, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 115 ページ: 13222-13226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the activity of 1-methyl-3-octylimidazolium bis(trifluoromethane-sulfonyl) amide in binary ionic liquids from the solubility in water (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirohata, N. Nishi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Chem. Eng. Data 巻: 55 ページ: 1980-1985
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic multilayers at the free surface of an ionic liquid, trioctylmethyl-ammonium bis(nonafluorobutanesulfonyl)-amide, probed by X-ray reflectivity measurements (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Nishi, Y. Yasui, T. Uruga, H. Tanida, T. Yamada, S. Nakayama, H. Matsuoka, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 132 ページ: 164705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Voltammetric manifestation of the ultraslow dynamics at the interface between water and an ionic liquid, trioctylmethyl-ammonium bis(nonafluorobutanesulfonyl)-amide (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi, Y. Yasui, Y. Kitazumi, N. Nishi
  • 雑誌名: ChemPhysChem 巻: 11 ページ: 2912-2918
  • 査読あり
• [雑誌論文] A model of the electrochemical instability at the liquid-liquid interface based on the potential-dependent adsorption and Gouy's double layer theory (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kitazumi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Electroanal. Chem. 巻: 648 ページ: 8-14
  • DOI: doi:10.1016/j.jelechem.2010.07.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of equilibrium electrocapillary curves at the interface between hydrophobic ionic liquid, trioctylmethylammonium bis(nona-fluorobutanesulfonyl) amide and aqueous lithium chloride solutions (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasui, Y. Kitazumi, N. Nishi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Chem. Eng. Data 巻: 55 ページ: 4463-4466
  • 査読あり
• [雑誌論文] A comparison of the ultraslow relaxation processes at the ionic liquid| water interface for three hydrophobic ionid liquids (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasui, Y. Kitazumi, N. Nishi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: Electrochem. Commun. 巻: 12 ページ: 1479-1482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrocapillarity under ultraslow relaxation of the ionic liquid double layer at the interface between trioctylmethyl-ammonium bis(nona fluorobutanesulfonyl)-amide and water (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasui, Y. Kitazumi, N. Nishi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 114 ページ: 11141-11148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic liquid salt bridge based on tributyl(2-methoxyethylphosphonium bis(pentafluoroethanesulfonyl) amide for stable liquid junction potentials in highly diluted aqueous electrolyte solutions (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sakaida, Y. Kitazumi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: Talanta 巻: 83 ページ: 663-666
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientation correlation of sulfosuccinate-based room temperature ionic liquids studied by polarization resolved hyper Rayleigh scattering (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Revillod, N. Nishi, T. Kakiuchi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B. 巻: 113 ページ: 15322-15326
  • 査読あり
• [学会発表] イオン液体|電極界面におけるボルタンメトリーに見られる特異な物質移動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 垣内隆, 牧野真平
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] pHはどこまで正確に測れるのか (2011)
  • 著者名/発表者名: 垣内隆
  • 学会等名: 第57回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] Electrochemical aspects of extraction of metal ions in ionic liquid-water two-phase systems (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Teraoka, T. Kakiuchi
  • 学会等名: 19th International Solvent Extraction Conference
  • 発表場所: Santiago,チリ
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] How Unique are Ionic Liquids in Electrochemistry (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Slow relaxation of ionic liquid double layer poses conundrum to electrochemists (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi
  • 学会等名: Shikata Discussion 2011
  • 発表場所: 兵庫
  • 年月日: 2011-05-29
• [学会発表] Electroanalytical Chemistry of Ionic Liquids : New Bottles for New Wine? (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi
  • 学会等名: IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] Ionic Liquid Salt Bridge for the Measurement of Single Ion Activities (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi
  • 学会等名: IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] The prospects for accurate determination of the single ion activities based on ionic liquid salt bridge (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi
  • 学会等名: Pittcon
  • 発表場所: 米国
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] Significance of ultraslow dynamics of the structure of ionic liquid in the vicinity of the interface on electrochemical measurements (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi
  • 学会等名: Pacifichem
  • 発表場所: Hawaii,米国
  • 年月日: 2010-12-20
• [学会発表] イオン液体電気二重層の緩慢緩和が電気化学計測に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 垣内隆
  • 学会等名: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会、秋田大学
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2010-11-07
• [学会発表] Significance and Generality of Ultraslow Relaxation of the Electrical Double Layer in the Ionic Liquid Side of the Interface in Electrochemistry of Ionic Liquids (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi, Y. Yasui, T. Motokawa, Y. Kitazumi, N. Nishi
  • 学会等名: 61st Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: フランス
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Ionic Liquid Salt Bridge-An Innovation Since 1895 (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi
  • 学会等名: Pittcon 2010
  • 発表場所: Orlando, Florida、米国
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] Use of Ionic Liquid Salt Bridge for Accurate Determination of pH of Low Ionic Strength Samples (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kakiuchi, Y. Fujino, H. Sakaida, 1 K. Kuwamoto, M. Shibata, S. Nomura
  • 学会等名: Pittcon 2010
  • 発表場所: Orlando, Florida、米国
  • 年月日: 2010-03-01
• [学会発表] イオン液体電気二重層の緩慢緩和が電気化学計測に与える影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 垣内隆
  • 学会等名: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会、徳島大学
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-11-22
• [備考] ホームページは、2011年度末までは存在した
  • URL: http://www.fm.ehcc.kyoto-u.ac.jp/
• [備考] 研究代表者の2012年3月末定年退職にともない、研究代表者が代表するホームページとしては現存しない。