高吸水性ポリマー電極のキャラクタリゼーションと分析化学的応用

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高吸水性ポリマー電極を凍らせた(氷電極改め)凍結電極を用い、各種4級アンモニウムイオンの凍結電解質溶液中へのイオン移動の研究を詳細に行った。その結果、25℃の水溶液中へのイオン移動に比べた場合、半波電位はすべて負側にシフトし、シフトの大きさは4級アンモニウムイオンの炭素鎖が長くなるに連れて大きくなった。今の場合、半波電位が負にシフトするということは、それらのイオンが凍結電解質中でより不安定になっていることを意味する。したがって炭素鎖が長くなり疎水性が高まるほど、疎水的溶媒和構造の形成が凍結電解質中では困難になっているのではないかと考えられる。また構造破壊型のイオンも凍結電解質中では半波電位が大きく負にシフトし、安定ではないことが分かっている。凍結電極界面でのイオン移動速度も決定したが、それによれば拡散速度の大きい炭素鎖の長い4級アンモニウムイオンほど、わずかではあるがイオン移動速度は増加した。これについては現在検討中である。さらに2種類の4級アンモニウムイオンを含むバイナリー系での測定も進行中で、それぞれのイオンの相互作用に新規な現象が見つかるのではないかと期待できる。ナフト-15-クラウン-5によるアルカリ金属イオン促進移動の研究も行った。それによると、溶媒抽出法で報告されたように、ナトリウムではナフト-15-クラウン-5が1つ付加し移動するが、カリウムでは2個付加するのが確認された。現在、ECメカニズムを仮定し、拡散定数や錯体の安定度定数の決定を試みている。ロ-ノイズ電流増幅器を中心とした、応答性の速いコンピュータ制御微小電流測定装置の開発により、脂質2分子膜を介したイオン移動のより詳細な研究が可能となった。いくつかの興味深い結果が得られているが、現在のところ定量的結果を報告するまでには至っていない。