高分離性能マイクロガスクロマトグラフィカラムを用いた匂いセンサ

采用高分离性能微型气相色谱柱的气味传感器

• 批准号: 09J08815
• 负责人: 中井 隆志
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J08815/
• 关键词: ガスクロマトグラフィ; MEMS; 固定相材料

まず,マイクロピラーを有するガスクロマトグラフィカラム(半充填カラム)の分離性能をシミュレーションによって評価した.ピラー間距離とピラー配置に着目した結果,ピラー間距離の短縮がピラーの配置による流れ場の均一化よりも分離性能の向上にとって支配的であることを示した.まず装置の圧力限界からピラー間距離を決定し,次いで流れ場が均一になるようピラー配列を決定するという設計指針を得た.次に,前年度に検討したアミノ基を有するポリパラキシリレン(パリレン)に加えて,エチル基を持つパリレンを新しく固定相材料として提案した.エチル基を持つパリレンは,分析対象の物質の極性に関わらず,良好なピークの対称性と高い分離性能を持つことを明らかにした.さらに,単層カーボンナノチューブ(SWNT)の固定相材料への応用可能性を検討した,高い純度を持つSWNTのガス吸着量の評価と流路への直接生成を行った.その結果,SWNTのヘキサンに対する吸着量が市販の吸着剤よりも優れていることを示すとともに,高い純度を持つ単層カーボンナノチューブを流路の一面に直接生成することに成功した.最後に,ピラー間距離の異なる半充填カラムをMEMS技術によって作成し,その分離性能を評価した.固定相材料としてエチル基を持つパリレンを用いた.半充填カラムの分離性能を比較した.実験の結果はシミュレーション結果と良い整合性を示した.このことから,シミュレーションによって得られた結果の妥当性を示し,半充填カラムのような微細構造を持つマイクロガスクロマトグラフィカラムの固定相材料として,官能基を持つパリレンが有用であることを明らかにした.提案した複数種類の固定相材料と半充填カラムをアレイ化させることで分離時間の短縮が可能である.よって,アレイ化した半充填カラムによって,高分離性能を持つリアルタイム匂いセンサの可能性を明確にした.

まず,マイクロピラーを有するガスクロマトグラフィThe separation performance of カラム(half-filled カラム)をシミュレーションによって Comment 価した.ピラーDIstance とピラーconfigurationに目した results, ピラーの shortening がピラーのconfigurationによる流The homogenization of the field and the separation performance of the upward pressure control device. The decision to leave the field, the uniform flow of the field, the layout of the layout, the design pointer, and the previous year's discussionしたアミノを有するポリパラキシリレン(パリレン) に加えて, エチルbased を志つパリレンを新しく fixed photographic material The proposal of the material is the same as the material.いSeparation performance: つことを明らかにした.さらに, single-layer カーボンナノチューブ(SWNT) stationary phase material Use the possibility to create high-purity SWNT adsorption capacity and the flow path to directly generate the results, S WNT's adsorption capacity is the commercially available adsorption capacity, high purity, high purity, and high purity. One side of the カーボンナノチューブを flow path directly generates the success of the することに. Finally, the distance between the ピラーのdifferent and half-filled カラムをMEMS technology is made by によって, and そのseparation performance is evaluated. Stationary phase material としてエチルbase is held by つパリレンをComparing the separation performance of semi-filled カラムの using the した.実験のRESULTS はシミュレーション RESULTS と好いINTEGRATION をSHOW た.このことから,シミュレーションによってGET られたThe validity of the result is shown, the semi-filled カラムのようなmicrostructure is maintainedつマイクロガスクロマトグラフィカラムのstationary phase material として, the functional base is useful and functional. It is proposed that multiple types of stationary phase materials and semi-filled カラムをアレイ させることで separation time be shortened and it is possible to である.って, アレイ化したhalf-filled カラムによって, high separation performance つリアルタイム匂いセンサのpossibility をclear にした.

项目成果

Evaluation of adsorption capacity of single-walled carbon nanotubes for application to micro gas preconcentrators

用于微型气体预浓缩器的单壁碳纳米管吸附能力评价

• 发表时间: 2010
• 作者: Masayuki IKEDA;Hironobu Sakuma;Ryuji Tada;Mori Kyoko;Shintaro Takayoshi;Masanori Ikeda;上田優輝;森京子;Nishimura Go;森京子;中井隆志
• 通讯作者: 中井隆志