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2014 年度 実績報告書

薬物・毒物の分析を可能とする表面支援レーザー脱離イオン化質量分析システム

研究課題

研究課題/領域番号 24241041
研究機関北海道大学

研究代表者

米澤 徹  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90284538)

研究分担者 石田 洋平  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00726713)
藤野 竜也  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (20360638)
研究期間 (年度) 2012-10-31 – 2016-03-31
キーワードナノ粒子 / 半導体粒子 / 金属酸化物粒子 / 質量分析 / 脱離 / イオン化 / SALDI-MS
研究実績の概要

液中プラズマ法によって合成されたナノ粒子、そのなかでもタングステンブロンズについてその構造と物性評価を行った。STEM(走査透過型電子顕微鏡)、特にHAADF(高角度散乱暗視野)像から、得られたタングステン酸化物の原子レベルの構造を明らかとし、酸素欠損の位置を明確に決定づけた。さらには、合成時におけるプラズマ発生電極周囲のガス条件を変化させることで、プラズマ内に発生するラジカル種の制御が可能であることを見出し、プラズマの温度や酸化還元挙動をあやつれることを明らかとした。こうして、さまざまなタングステンブロンズの合成を可能とした。得られる酸化タングステンはいずれも酸素欠損を含むことがあきらかであったが、条件によってその状態は変化した。そして得られたナノ粒子を用いたSALDI-MSによる検証を行った。さらに、ナノチューブ状のチタニアをSALDI-MS基板として有効ではないかと考え、その作成に取り組んだ。その成長メカニズムなども解析した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

LDI-MS装置を導入し、ナノ材料をもちいたSALDI-MSについて鋭意検討を重ねた。さまざまな波長を吸収できるナノ材料はいくつか合成できイオン化に供することが可能となっている。そのなかで、液中プラズマ法によるナノ粒子合成について得られた粒子としての物性が非常に興味深く、その点の解析を行ったこと、また、金属ナノ材料についても、興味深い物性が得られており、急いで解析できた。このようにナノ材料の合成は進んでおり、様々な波長で光を吸収するナノ材料が合成できている。一方で、波長可変のLDI-MS装置のイオン化効率があまり高くならず、現状では脱離イオン化の評価が困難であるところが問題点としてある。

今後の研究の推進方策

まず、SALDI-MS用にもちいるナノ粒子の物性評価を確実として、ナノ粒子研究としての評価を確実なものとしたい。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 国立台湾大学(中国(台湾))

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      国立台湾大学
  • [雑誌論文] Cladding Layer on Well-defined Double-Wall TiO2 Nanotubes2015

    • 著者名/発表者名
      Chaorui Xue, Tetsu Yonezawa,* Mai Thanh Nguyen, and Xu Lu
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 31 ページ: 1575-1580

    • DOI

      DOI: 10.1021/la504670p

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation and Optical Properties of Fluorescent Gold Nanoparticles Obtained by Matrix Sputtering Method with Volatile Mercaptan Molecules in the Vacuum Chamber and Consideration of Their Structures2015

    • 著者名/発表者名
      Taiki Sumi, Shingo Motono, Yohei Ishida, Naoto Shirahata, and Tetsu Yonezawa
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 31 ページ: 4323-4329

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.langmuir.5b00294

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Double-Wall TiO2 Nanotube Arrays: Enhanced Photocatalytic Activity and In situ TEM Observations at High Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Chaorui Xue, Takashi Narushima, Yohei Ishida, Tomoharu Tokunaga, and Tetsu Yonezawa
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 6 ページ: 19924-19932

    • DOI

      DOI:10.1021/am505333v

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ TEM Observation of Double-Wall TiO2 Nanotube Arrays at High Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Chaorui Xue, Takashi Narushima, Yohei Ishida, Tomonaru Tokunaga, and Tetsu Yonezawa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 ページ: 1514-1516

    • DOI

      DOI:10.1246/cl.140486

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alignment of Needle TiO2 Nanoparticles in Water2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Hasegawa, Masamitsu Yoshiki, Tsuguhito Nakano, Kohji Abe, Susumu Sato, and Tetsu Yonezawa
    • 雑誌名

      International Journal of Theoretical and Applied Nanotechnology

      巻: 2 ページ: 18-23

    • DOI

      DOI: 10.11159/ijtan.2014.003

    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロ波液中プラズマ法による酸化チタンナノ粒子の吸収特性変化2015

    • 著者名/発表者名
      元兼康智、石田洋平、徳永智春、大谷文章、米澤 徹
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2015年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学 フロンティア応用科学棟
    • 年月日
      2015-01-27 – 2015-01-28
  • [学会発表] In situ TEM observation of double-wall TiO2 nanotubes at hightemperature with and without oxygen gas2014

    • 著者名/発表者名
      Chaorui Xue, Yohei Ishida, and Tetsu Yonezawa
    • 学会等名
      The 17th Hokkaido University – Seoul National University Joint Symposium
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 無機ナノ粒子を用いたSALDI-MSによる薬物分析2014

    • 著者名/発表者名
      浅野貴志、米澤 徹
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] Functionalization of titanium oxide nanoparticles by microwave induced plasma in water2014

    • 著者名/発表者名
      Yasutomo Motokane, Yohei Ishida, Tomoharu Tokunaga, Bunsho Ohtani, Tetsu Yonezawa
    • 学会等名
      CRC International Symposium “Novel Photocatalysts for Environmental Purification and Energy Generation”
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-10-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 液中プラズマを用いた金属酸化物およびその触媒の物性強化2014

    • 著者名/発表者名
      米澤 徹
    • 学会等名
      新技術説明会
    • 発表場所
      JST
    • 年月日
      2014-09-08
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ波液中プラズマ法による酸化タングステンナノ粒子の作製とパルス周波数の影響2014

    • 著者名/発表者名
      本野真梧、塚本宏樹、米澤 徹
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学神楽坂キャンパス
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [学会発表] マイクロポーラス白金マイクロボール(MPtM)の合成2014

    • 著者名/発表者名
      白井宏明、Kevin C.-W. Wu、米澤 徹
    • 学会等名
      平成26年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      北海道大学 情報教育館・遠友学舎
    • 年月日
      2014-07-28
  • [学会発表] Sensitive Cell Boundaries of Anodized TiO2 Nanotube Arrays2014

    • 著者名/発表者名
      Chaorui Xue、石田洋平、米澤 徹
    • 学会等名
      平成26年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      北海道大学 情報教育館・遠友学舎
    • 年月日
      2014-07-28
  • [学会発表] 液中プラズマ法による酸化チタンナノ粒子の性質変化2014

    • 著者名/発表者名
      元兼康智、石田洋平、米澤 徹、徳永智春、大谷文章
    • 学会等名
      平成26年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      北海道大学 情報教育館・遠友学舎
    • 年月日
      2014-07-28
  • [学会発表] Study on titanium oxide and sub-oxide nanoparticle dispersion in liquid produced via molten matrix sputtering2014

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ishida, Matteo Porta, Yuichi Shishino, Tetsu Yonezawa
    • 学会等名
      Interinational Symposium on Polymeric Materials Based on Element-Blocks
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学60周年記念会館
    • 年月日
      2014-05-31
    • 国際学会
  • [備考] http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/limsa/

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-03-01  

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