グラフェンを用いたSPMEデバイスの作製とその応用

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既存の固相マイクロ抽出(SPME)は, 液体中の試料抽出率が低く, 特にイオンのような高極性化合物の抽出が困難である. そこで, 本研究では, SPMEファイバーの固定相をグラフェンに置き換えたデバイスを作製することを目的とした. グラフェンは, 単位質量あたりの表面積が非常に大きく, 高い機械的強度および耐薬品性を有していることから, 液体からの試料抽出に有効であると考えられた.上記の基礎研究として, 還元型酸化グラフェン(rGO)を作製し, rGOの特性評価及び薬物抽出への適用可否について検討した. Modified Hummers法で酸化グラフェンを調整し, L-アラニンを加えて還元してrGOを得た。作製したrGOは, 電子顕微鏡による観察, ラマンスペクトル測定及び抵抗値測定の結果より, 大きさは最大で数百μmで, 官能基を有し, かつ, 電気伝導性を有していることが示唆された. rGOによる薬物抽出には, メタンフェタミン(MA)を用いて分散固相抽出で検討を行った. 抽出時のMA水溶液のpHを酸性, 中性及びアルカリ性で検討した結果, アルカリ性にすることでMAをほぼ全て抽出できた。また, 抽出後のrGOからの回収溶媒をメタノール, ジクロロメタン及びヘキサンで検討した結果、メタノールにすると回収率が最も良かった. 抽出時のMA水溶液のpHをアルカリ性, 抽出後のrGOからの回収溶媒をメタノールとし, 定量分析を実施した結果, 検量線は直線性を示した.