• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

オンサイト分析に向けたポンプ融合型新規分離媒体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26790033
研究機関京都大学

研究代表者

内藤 豊裕  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10711806)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード電気浸透ポンプ
研究実績の概要

小型で,高い圧力を出力可能な電気浸透ポンプと,液体クロマトグラフィーの固定相の機能を持つポンプ集積型小型液体クロマトグラフの開発を目指し,電気浸透ポンプ内の構造体の形状と化学的性質がポンプの吐出圧に与える影響を評価した。
構造体の形状が吐出圧に与える影響の評価には,微細加工技術を用いて作製した四角柱(直方体型)の構造体を配列した微小流路を用いた。微小流路を電極と抵抗管に接続し,異なる長さの抵抗管における流量から,電気浸透ポンプの吐出圧を測定した。構造体の幅,長さ,間隔,配列方法を変化させたところ,中空流路内体積に対する構造体の体積(充填率)が大きいものほど高い吐出圧をもつことがわかった。電気浸透ポンプの駆動源が固液界面にあり,充填率が高い流路ほど固液界面の割合が大きくなるためである。その一方で,流路内の固液界面を同じに設計した流路でも,構造体の形状や間隔によって吐出圧が異なることがわかった。構造体周辺で電場強度が大きくなり,構造体のない構造体間隙において電場強度が小さくなることが原因と考えられる。これらの結果から,柵状の構造体が高い吐出圧を有することが予想されるが,構造体の形状および配置を最適化し,流れ方向の電場強度を高めることで,ポンプの性能の向上が期待できる。
構造体表面の化学的性質が吐出圧に与える影響の評価では,作製したシリカモノリス表面にスルホ基導入することで評価した。スルホ基導入することで,シリカモノリスのイオン交換能の向上と電気浸透流移動度の増大が確認された。また,ポンプとしての機能は,最大吐出流量の減少から,表面修飾時にモノリスのメソ孔サイズが変化していることが予想されるが,サイズ変化を考慮しても表面修飾による吐出圧の向上が確認された。今後,ポンプの機能を持つカラムによるオンサイト分析への応用が期待される。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件)

  • [学会発表] Development of electroosmotic pumps based on materials for LC columns2015

    • 著者名/発表者名
      Toyohiro Naito, Akihiro Kunisawa, Shunta Futagami, Takuya Kubo, Koji Otsuka
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, HI, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Electroosmotic Pump Based on Separation Media for Miniaturized LC Device2015

    • 著者名/発表者名
      Toyohiro Naito, Akihiro Kunisawa, Shunta Futagami, Takuya Kubo, Koji Otsuka
    • 学会等名
      19th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (mTAS 2015)
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 年月日
      2015-10-25 – 2015-10-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Column Performance of Microfabricated 3D Structures for LC Separations2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakamura*, Toyohiro Naito, Takuya Kubo, Koji Otsuka
    • 学会等名
      19th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (mTAS 2015)
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 年月日
      2015-10-25 – 2015-10-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical and Structural Improvement of a Electroosmotic Flow Pump2015

    • 著者名/発表者名
      Toyohiro Naito, Akihiro Kunisawa, Shunta Futagami, Takuya Kubo, Koji Otsuka
    • 学会等名
      7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM2015)
    • 発表場所
      Kyoto Univ. Katsura, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-06-08 – 2015-06-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the Kinetic Performance of Micro-fabricated 3D Structures for LC Columns2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakamura, Toyohiro Naito, Takuya Kubo, Koji Otsuka
    • 学会等名
      7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM2015)
    • 発表場所
      Kyoto Univ. Katsura, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-06-08 – 2015-06-10
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi