特異なフルオラス溶媒｜水界面反応場を利用した新規電気化学分析法の構築

独特的氟溶剂 | 利用水界面反应场构建新型电化学分析方法

• 批准号: 22K05175
• 负责人: 植松 宏平
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Fukui Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05175/
• 关键词: フルオラス溶媒; フルオラス化合物; 親フッ素性; 液 | 液界面電気分析; 液｜液界面; 電気化学

本申請研究では、特異なフルオラス溶媒｜水界面反応場を利用した新規電気分析法の構築を目的とする。当該年度では、同目的実現のために、フルオラス溶媒液膜｜水界面電気分析法の検討を行った。液膜系での測定法が確立できれば、必要となるフルオラス溶媒量を格段に抑えることができ、測定系の低コスト化や環境負荷低減、またフルオラス相への電気化学的濃縮とこれによる高感度分析への展開が望める。フルオラス溶媒として1H,1H,5H-octafluoropentyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether (OFE)を用い、OFE溶液をメンブレンフィルターに含浸させ、OFE液膜｜水界面を形成した。同界面においてサイクリックボルタンメトリーを行い、通常のOFE｜水界面と同程度の分極領域が得られることを確認した。種々の無機・有機・フルオラスイオンの移動反応を検討し、これらイオンの可逆なイオン移動波を確認し、溶媒間移行式量ギブズエネルギーを求めた。その結果、OFE液膜｜水界面においても、通常のOFE｜水界面と同等の親フッ素性を示すことが確認され、親フッ素性を有する液膜系の液｜液界面電気分析が可能であることを確認した。また本研究に関連して、鎖長の異なる直鎖カルボン酸イオンとパーフルオロカルボン酸イオンの有機溶媒｜水、フルオラス溶媒｜水界面のイオン移動反応の温度依存性を検討した。これよりアルキル鎖（CH2基とCF2基）の有機相からフルオラス相への溶媒間移行反応における熱力学量を求めた。その結果、両者におけるギブズエネルギーの違いが、エンタルピー項ではなくエントロピー項の違いを主として反映した結果であることが確認された。この結果は、フルオラス化合物の特異性（親フッ素性・疎油性）において、エントロピー項の重要性を示唆する点で興味深い。

本研究的目的是构建一种利用独特的氟溶剂/水界面反应场的新电分析方法。本财年，为了实现同样的目标，我们研究了氟溶剂液膜|水界面电解法。如果可以建立使用液膜系统的测量方法，则可以显着减少所需的氟溶剂的量，从而降低测量系统的成本和环境影响，以及氟相的电化学浓缩及其由此产生的高灵敏度。我们希望将其发展为分析。使用1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙醚(OFE)作为氟溶剂，用OFE溶液浸渍膜过滤器以形成OFE液膜/水界面。我们在同一界面进行循环伏安法，并确认获得了与正常 OFE|水界面相当的极化区域。我们研究了各种无机、有机和氟离子的转移反应，证实了这些离子的可逆离子转移波，并确定了溶剂到溶剂转移方程的吉布斯能量。结果，证实了OFE液膜|水界面显示出与正常OFE|I所证实的相同的亲氟性。此外，结合本研究，我们研究了不同链长的直链羧酸离子和全氟羧酸离子在有机溶剂|水和氟溶剂|水界面上的离子转移反应的温度依赖性。由此，确定了烷基链（CH2基团和CF2基团）从有机相到氟相的溶剂间转移反应中的热力学量。结果证实，两者吉布斯能量的差异主要是反映熵项而不是焓项的差异的结果。这个结果很有趣，因为它表明了熵项在含氟化合物的特异性（亲氟性/疏油性）中的重要性。

项目成果

直鎖カルボン酸イオンの移動反応を利用したメチレン基の溶媒間移行エントロピーの決定

利用直链羧酸离子的转移反应测定亚甲基的溶剂间转移熵

• 发表时间: 2022
• 作者: 植松宏平;上條日菜乃;田中恵利菜;片野 肇
• 通讯作者: 片野 肇

アルキル鎖のフルオラス溶媒｜水界面移動反応の熱力学的検討

烷基链氟溶剂|水界面转移反应的热力学研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 植松宏平;上條日菜乃;田中恵利菜;片野 肇
• 通讯作者: 片野 肇