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2019 年度 実績報告書

分析化学に資する新規な磁気効果の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 26288066
研究機関大阪大学

研究代表者

渡會 仁  大阪大学, ナノサイエンスデザイン教育研究センター, 招へい教授 (30091771)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2020-03-31
キーワード磁気分析科学 / 磁気泳動モル比法 / 磁気光学効果 / 磁性ナノ粒子 / 磁気配向線二色性 / 磁気sagnac効果 / 溶液界面 / 凝集過程
研究実績の概要

平成31年度(令和元年度)の研究実績の概要を以下に述べる。
1)磁気泳動の分析化学的展開では、磁気泳動モル比法を溶媒抽出系に応用するためのに、単一液滴の磁気泳動速度の解析から金属イオンの抽出量を求める方法を検討した。
2)表面をCOOHで修飾した磁性酸化鉄ナノ粒子(MNPs)分散水溶液の磁気光学効果の分析化学的利用を目指して、以下の研究を行った。①磁気サニャック効果の観測装置を用いて、MNPs分散溶液がその濃度に比例した磁気複屈折を生じることを確認し、その磁場依存性をLangevin式を用いて解析した。陽イオン性界面活性剤を加えたときのMNPsの凝集と、更に高濃度の界面活性剤の添加による再分散が明確に検出された。この研究は、Bull.Chem.Soc.Jpnに公表された。②MNPs分散水溶液が明瞭な磁気配向線二色性(MOLD)スペクトルを示し、MNPsの分散状態を高感度に反映することを明らかにした。この溶液に鉄(III)イオンを添加した際の凝集反応と、過剰の鉄(III)イオンの添加による再分散過程を、MOLDスペクトルの大きさと極大波長の長波長シフトにより検出できることを明らかにした。磁気配向状態のままでUV硬化樹脂中に固定化されたMNPsのLDスペクトルの測定から、MNPsの磁気容易軸とLDの遷移モーメントが同方向であることを確認した。Anal.Sci.に公表された論文は、Hot Articleに選定された。③ガラスプリズムとMNPs分散水溶液の界面での偏光反射光強度における磁場効果について、セルの厚さの影響、s偏光、p偏光の影響、陽イオン性界面活性剤の影響等について調べた。界面反射光強度が磁場に大きく依存し、その依存性はLangevin式により解析された。界面活性剤の添加によりガラス表面への吸着が増加した。この研究の論文はJ.Mag.Mag.Mat.誌に掲載された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Transverse magneto-optical measurements of magnetic nanoparticles in glass/water reflection cell2020

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Watarai, Zhijin Chen, Ting Hui Yu
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 499 ページ: 166292

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.166292

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic Sagnac Interference Measurements of Agglomeration and Deagglomeration of Magnetic Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Watarai, Ziyu Chen
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn

      巻: 92 ページ: 949-951

    • DOI

      doi:10.1246/bcsj.20190015

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic Orientational Linear Dichroism Spectra of Magnetic Nanoparticles as a Probe of the Dispersion State2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Watarai, Sana Subhan Memon Sakurai, Hana Subhan Memon Sakurai
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 35 ページ: 951-954

    • DOI

      https://doi.org/10.2116/analsci.19C006

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced modulation of magnetic field on surface plasmon coupled emission (SPCE) by magnetic nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Kaixin Xie, Shuohui Cao, Yanyun Zhai, Min Chen, Xiaohui Pan, Hitoshi Watarai, Yaoqun Li
    • 雑誌名

      Chinese Chemical Letters

      巻: 30 ページ: 2173-2176

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.cclet.2019.06.045

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 複光束サニャック干渉法による反磁性w/oマイクロエマルションの磁気応答の観測2019

    • 著者名/発表者名
      渡會 仁・Xing Zilu
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
  • [学会発表] Magnetic linear dichroism for the detection of agglomeration of magnetic nanoparticles in solutions2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Watarai
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Materials (ICAM) 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] ドデカンを連続相とするw/oマイクロエマルションにおける磁気サニャック効果2019

    • 著者名/発表者名
      渡會 仁・Xing Zilu
    • 学会等名
      第68回分析化学会年会
  • [学会発表] Magneto-Optical Detection of Agglomeration and Deagglomeration of Magnetic Nanoparticles in Aqueous Solutions2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Watarai
    • 学会等名
      International Conference on Magneto-Science (ICMS) 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] AOT/H2O/ドデカン系マイクロエマルションにおける 磁気誘導サニャック効果の観測2019

    • 著者名/発表者名
      渡會 仁, Chen Ziyu, Xing Zilu
    • 学会等名
      第14回日本磁気科学会年会

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公開日: 2021-01-27  

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