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東京電機大学 工学部 環境化学科
教授 鈴木 隆之
小野 栞
大倉電気株式会社
石井 憲章
全pH領域を網羅するpH指示材料
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工場内配管や河川などの水環境をpH測定で評価する需要が増している!
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pHの測定方法
特徴・・
・リアルタイムモニタリング可能
・頻繁な校正の必要はない
・色から簡便にpH測定・水への汚染物質の溶出はない
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pH試験紙(リトマス紙等)の場合
化学結合の力で離れないぞ~
色調変化型高分子の場合
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新技術の試み
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10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
? ?
広範囲pH測定可能
同一高分子鎖に二つのpH指示モノマーを!!
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pH 7.1pH 8.3
O
O
OH
OH
6-ビニル-α-ナフトールフタレイン(6-vinyl-α-NP)
6-ブロモ-α-ナフトールフタレイン(6-Br-α-NP)
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P(NIPAAm-AABAA-4-vinyl-α-NP)cryogelの作製
6-vynil-α-NP
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基本的な実験方法
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高分子ゲルの作製
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高分子ゲルの色調変化
0.5pH
12
約1時間浸漬
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高分子ゲルの色調変化
acid basic
Cryogel
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数値化する主な機器
数百万円 数万円
分光器 測色器
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スライドガラス
pHモニタリング高分子
ホワイトバッキング
高分子ゲルの色の数値化(L*a*b*値)
光
測色器
(color munki photo)
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色度図の作成
色度図上に(x,y)値をプロットする。
・Lab表色系の値をYxy表色系の値に変換二次元三次元
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測定結果
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実際の色調変化
P(NIPAAm-AABAA-6-vinyl-α-NP)cryogelの色調変化挙動
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色度図による高分子ゲルの偏角Dの算出
白色点
0°
D
pH 0
pH 12
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pKaの算出
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 2 4 6 8 10 12 14
Deg
ree(°
)
pH
pKa
① 2.31② 10.45
色度測定結果(平衡状態にて測定、浸漬時間1時間)
①
②
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課題解決策
Ⅰ組成比の検討
Ⅱ新規pH指示薬の合成
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企業への期待
•測定箇所の汚染を懸念して躊躇していた企業に利用してもらい、問題点を抽出したい。
•多点での測定を通して、広い範囲における水環境のモニタリングを検討している企業に。
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本技術に関する知的財産権−1−
•発明の名称:塩基性色調変化型pH指示用モ
ノマー及びpH指示用共重合体
•出願番号:特願2016−183687
•出願人:東京電機大学1)、大倉電気株式会社2)
•発明者:鈴木隆之1) 、小野栞1) 、石井憲章2)
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本技術に関する知的財産権−2−
•発明の名称:広範囲pH指示用共重合体及び
その合成方法
•出願番号:特願2016−183688
•出願人:東京電機大学1)、大倉電気株式会社2)
•発明者:鈴木隆之1) 、小野栞1) 、石井憲章2)
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お問い合わせ先(必須)
東京電機大学
研究コーディネーター 亀井 隆夫
TEL 03-5284 - 5225
FAX 03-5284 - 5242
e-mail crc@jim.dendai.ac.jp