液液固３相界面の制御による選択計測法の創出

本研究では、水相と油相の２相が液滴にならず連続状態である両連続相マイクロエマルション(BME)を用いた選択的な電気化学計測を実現することを目標とする。この実現に向けて、これまでに開発してきたナノカーボン薄膜電極とBMEを組み合わせ形成される液液固３相界面の制御因子を明らかにし、様々な抗酸化物質を選択計測する手法を創出する。本年度は、３相界面の制御因子として電極表面の親疎水性が３相界面へ与える影響を調べるため、ナノカーボン薄膜表面の親疎水性を制御する方法を検討した。表面親水化はUV/オゾン法と電気化学的酸化処理の２種類を検討し、疎水化処理はCF4ガスによる反応性イオンエッチング処理を用いた。XPS測定の結果、親水化ナノカーボン表面のC/O比は0.07～0.08(UV/オゾン法)、0.12(電気化学的酸化処理)程度であった。一方、疎水化ナノカーボン表面のF/C値は0.15程度であった。これらの電極とヘプタン系BMEを組み合わせた時の、脂溶性ビタミンEと水溶性ビタミンCの電気化学反応性を検討したところ、電気化学処理した親水化ナノカーボン電極ではビタミンCのみの応答が、疎水化ナノカーボン電極ではビタミンEのみの応答が確認できた。UV/オゾン法による親水化ナノカーボン電極ではビタミンEもわずかに応答を示したことから、選択性に優れた測定には、電気化学処理による親水化ナノカーボン電極が良いことがわかった。過去に我々が選択測定を達成した成果では、親水性電極として市販の金属酸化物電極を使用したが、本研究では親水性/疎水性電極ともにナノカーボン薄膜で構築することができた。また、超解像度顕微鏡や走査電子誘電率顕微鏡により、BME構造の可視化に挑戦した。本年度は、観察をしやすくするために、独自合成した蛍光プローブやシリカナノ粒子をBME試料中に添加して観察を行った。両顕微鏡において、均一溶液とは明らかに異なる分散状態であることが確認できた。

本研究では、水相と油相の２相が液滴にならず連続状態である両連続相マイクロエマルション(BME)を用いた選択的な電気化学計測を実現することを目標とする。この実現に向けて、これまでに開発してきたナノカーボン薄膜電極とBMEを組み合わせ形成される液液固３相界面の制御因子を明らかにし、様々な抗酸化物質を選択計測する手法を創出する。本年度は、３相界面の制御因子として電極表面の親疎水性が３相界面へ与える影響を調べるため、ナノカーボン薄膜表面の親疎水性を制御する方法を検討した。表面親水化はUV/オゾン法と電気化学的酸化処理の２種類を検討し、疎水化処理はCF4ガスによる反応性イオンエッチング処理を用いた。XPS測定の結果、親水化ナノカーボン表面のC/O比は0.07～0.08(UV/オゾン法)、0.12(電気化学的酸化処理)程度であった。一方、疎水化ナノカーボン表面のF/C値は0.15程度であった。これらの電極とヘプタン系BMEを組み合わせた時の、脂溶性ビタミンEと水溶性ビタミンCの電気化学反応性を検討したところ、電気化学処理した親水化ナノカーボン電極ではビタミンCのみの応答が、疎水化ナノカーボン電極ではビタミンEのみの応答が確認できた。UV/オゾン法による親水化ナノカーボン電極ではビタミンEもわずかに応答を示したことから、選択性に優れた測定には、電気化学処理による親水化ナノカーボン電極が良いことがわかった。過去に我々が選択測定を達成した成果では、親水性電極として市販の金属酸化物電極を使用したが、本研究では親水性/疎水性電極ともにナノカーボン薄膜で構築することができた。また、超解像度顕微鏡や走査電子誘電率顕微鏡により、BME構造の可視化に挑戦した。本年度は、観察をしやすくするために、独自合成した蛍光プローブやシリカナノ粒子をBME試料中に添加して観察を行った。両顕微鏡において、均一溶液とは明らかに異なる分散状態であることが確認できた。