究極の環境調和型機能性材料としての氷をプラットフォームとする計測法の探索

以冰为平台作为终极环保功能材料的测量方法探索

基本信息

批准号：
19655024
负责人：
岡田哲男
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19655024/
关键词：
氷クロマトグラフィー光導波路マイクロチップ

项目摘要

1.アイスクロマトグラフィー分離能を向上させるためにこれまで用いてきた数10μm程度の粒径をもつ氷固定相の微細化を図る必要があると考え、微小氷固定相調整法を検討した。その結果超音波式の加湿器を利用する簡便な方法を開発し、10μm以下の平均粒径を持つ球状の氷固定相を調整することに成功した。この固定相を用いることにより、従来の分離に比べて最大で約10倍の理論段数の向上が可能になった。氷と共存する液相を分離に利用することを目的に、NaClをドープした氷固定相による検討を行った。その結果、NaCl濃度と温度が共に低いときには液相は離散的に存在するのに対し、NaCl濃度または温度を増加させることにより、液相間にチャンネルが生じ、全体としてスルーポアが形成されることがわかった。氷と共存する液相を用いることにより、分配と吸着の機構をスイッチングすることが可能である点で、物質分離の観点からは有用である。また、この現象は、今後の方法論開発の上で種々の可能性を示唆するものである。アイスクロマトグラフィーによる成果は、LC-GC EuropeやSeparation Nowなどの記事として取り上げられた。2.氷を用いる光導波路ヘキサンをはじめ種々のコア溶媒について光導波路特性を評価し、コア溶媒の屈折率よりも水との相互溶解性が重要な因子であることを見出した。氷内にチャンネルを作るための手法を最適化し、ヘキサンコアの光導波路により1dm/cm以下の減衰率を達成した。また、このようにして作製したヘキサンコア-氷光導波路がFIA氷チップとして利用可能であることを、色素溶液の注入を繰り返し行うことで示した。この成果を報告した論文は、英国王立化学会の“Chemical Technology"誌にもトピックスとして取り上げられた。

1.为了提高冰色谱的分离性能，我们认为有必要将冰固定相微型化，其粒径为几十微米，并研究了微型冰固定相的制备方法。因此，我们开发了一种使用超声波加湿器的简单方法，并成功制备了平均粒径小于10μm的球形冰固定相。通过使用这种固定相，与传统分离相比，理论塔板数可增加约 10 倍。为了利用与冰共存的液相进行分离，我们使用掺杂有 NaCl 的冰固定相进行了研究。结果，当氯化钠浓度和温度都较低时，液相离散地存在，而通过增加氯化钠浓度或温度，在液相之间形成通道并整体形成通孔。通过使用与冰共存的液相，可以切换分布和吸附机制，这从物质分离的角度来看是有用的。此外，这种现象为未来方法论的发展提供了多种可能性。 LC-GC Europe 和 Separation Now 等文章对冰色谱结果进行了专题报道。 2.使用冰的光波导我们评估了包括己烷在内的各种核心溶剂的光波导特性，发现与水的互溶性是比核心溶剂的折射率更重要的因素。我们优化了在冰中创建通道的方法，并使用己烷芯光波导实现了小于 1 dm/cm 的衰减率。我们还证明，通过重复注入染料溶液，以这种方式制造的己烷芯冰光波导可以用作 FIA 冰芯片。报告这一结果的论文也被英国皇家化学学会的《化学技术》杂志作为专题报道。