大谷 肇 (オオタニ ハジメ)

OHTANI Hajime

写真a

所属学科・専攻等

生命・応用化学教育類 生命・物質化学分野
生命・応用化学専攻 生命・物質化学分野

職名

教授

メールアドレス

メールアドレス

取得学位

  • 名古屋大学 -  工学博士

学外略歴

  • 1998年04月
    -
    2005年03月

      名古屋大学大学院工学研究科   助教授

  • 1995年04月
    -
    1998年03月

      名古屋大学理工科学総合研究センター   助教授

  • 1986年07月
    -
    1995年03月

      名古屋大学工学部   助手

所属学会・委員会

  • 2017年04月
    -
    継続中

    愛知県防災局

  • 2016年05月
    -
    継続中

    Pyro2018組織委員会

  • 2014年03月
    -
    継続中

    日本ゴム協会

  • 2012年11月
    -
    継続中

    愛知県環境部

  • 2012年10月
    -
    継続中

    日本質量分析学会

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専門分野(科研費分類)

  • 高分子化学

  • 分析化学

取得資格

  • 危険物取扱者(甲種)

 

研究経歴

  • ポリマー材料の劣化・改質に関する研究

    国内共同研究  

    研究期間:  1986年01月  -  現在

  • 熱分解ガスクロマトグラフィーの基礎と応用

    国際共同研究  

    研究期間:  1980年04月  -  現在

  • 高分子の構造キャラクタリゼーション

    国際共同研究  

    研究期間:  1980年04月  -  現在

論文

  • Separation of water-insoluble and neutral linear synthetic polymers in nonaqueous capillary zone electrophoresis using phosphonium-based ionic liquid

    Nao Fukai, Shinya Kitagawa, Hajime Ohtani

    Chromatography ( クロマトグラフィー科学会 )  38 ( 3 ) 123 - 127   2017年10月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    The separation of neutral and water-insoluble linear synthetic polymers in non-aqueous capillary zone electrophoresis using the hydrophobic phosphonium-based ionic liquid trihexyl(tetradecyl)phosphonium chloride (P66614Cl) were investigated using polystyrene, polymethylmethacrylates, polybutadiene, and polycarbonate as test analytes. The solubility of P66614Cl in tetrahydrofuran was above 500 mM, which was significantly higher than that of the general ionic surfactants used in our previous studies. The separation of the four polymers was achieved using a binary mixture of tetrahydrofuran/methanol or tetrahydrofuran/acetonitrile containing P66614Cl as the electrophoretic medium. It was confirmed that an increase in hydrophobicity or bulkiness of the cationic reagent improved the polymer separation. The interaction between polycarbonate with P66614Cl was reduced by the addition of acetonitrile, and enhanced by the methanol addition.

  • On-line analysis of catalytic reaction products using a high-pressure tandem micro-reactor GC/MS

    Atsushi WATANABE, Young-Min KIM, Akihiko HOSAKA, Chuichi WATANABE, Norio TERAMAE, Hajime OHTANI, Seungdo KIM, Young-Kwon PARK, Kaige WANG, Robert R. FREEMAN

    Analytical Sciences ( 公益社団法人日本分析化学会 )  33 ( 9 ) 1085 - 1089   2017年09月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    When a GC/MS system is coupled with a pressurized reactor, the separation efficiency and the retention time are directly affected by the reactor pressure. To keep the GC column flow rate constant irrespective of the reaction pressure, a restrictor capillary tube and an open split interface are attached between the GC injection port and the head of a GC separation column. The capability of the attached modules is demonstrated for the on-line GC/MS analysis of catalytic reaction products of a bio-oil model sample (guaiacol), produced under a pressure of 1 to 3 MPa.

  • Multi-imaging of cytokinin and abscisic acid on the roots of rice (oryza sativa) using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry

    Katsuhiro Shiono, Riho Hashizaki, Toyofumi Nakanishi, Tatsuko Sakai, Takushi Yamamoto, Koretsugu Ogata, Ken-ichi Harada, Hajime Ohtani, Hajime Katano, Shu Taira

    Journal of Agricultural and Food Chemistry ( American Chemical Society )  65 ( 35 ) 7624 - 7628   2017年09月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    Plant hormones act as important signaling molecules that regulate responses to abiotic stress as well as plant growth and development. Because their concentrations of hormones control the physiological responses in the target tissue, it is important to know the distributions and concentrations in the tissues. However, it is difficult to determine the hormone concentration on the plant tissue as a result of the limitations of conventional methods. Here, we report the first multi-imaging of two plant hormones, one of cytokinin [i.e., trans-zeatin (tZ)] and abscisic acid (ABA) using a new technology, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI–TOF–MS) imaging. Protonated signals of tZ (m/z 220.1) and ABA (m/z 265.3) were chosen on longitudinal sections of rice roots for MS imaging. tZ was broadly distributed about 40 mm behind the root apex but was barely detectable at the apex, whereas ABA was mainly detected at the root apex. Multi-imaging using MALDI–TOF–MS enabled the visualization of the localization and quantification of plant hormones. Thus, this tool is applicable to a wide range of plant species growing under various environmental conditions.

  • High resolution Kendrick mass defect analysis of poly(ethylene oxide)-based non-ionic surfactants and their degradation products

    Thierry Fouquet, Haruo Shimada, Katsuyuki Maeno, Kanako Ito, Yuka Ozeki, Shinya Kitagawa, Hajime Ohtani, Hiroaki Sato

    Joulnal of Oleo Science ( Japan Oil Chemists' Society )  66 ( 9 ) 1061 - 1072   2017年09月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   単著

    Matrix assisted laser desorption ionization (MALDI) high-resolution mass spectrometry (HRMS) and the recently introduced high-resolution Kendrick mass defect (HRKMD) analysis are combined to thoroughly characterize non-ionic surfactants made of a poly(ethylene oxide) (PEO) core capped by esters of fatty acids. A PEO monostearate surfactant is first analyzed as a proof of principle of the HRKMD analysis conducted with a fraction of EO as the base unit (EO/X with X being an integer) in lieu of EO for a regular KMD analysis. Data visualization is greatly enhanced and the distributions detected in the MALDI mass spectrum are assigned to a pristine (H, OH)-PEO as well as mono- and di-esterified PEO chains with palmitate and stearate end-groups in HRKMD plots computed with EO/45. The MALDI-HRMS/HRKMD analysis is then successfully applied to the more complex case of ethoxylated hydrogenated castor oil (EHCO) found to contain a large number of hydrogenated ricinoleate moieties (up to 14) in its HRKMD plot computed with EO/43, departing from the expected triglyceride structure. The exhaustiveness of the MALDI-HRMS/HRKMD strategy is validated by comparing the so-obtained fingerprints with results from alternative techniques (electrospray ionization MS, size exclusion and liquid adsorption chromatography, ion mobility spectrometry). Finally, aged non-ionic surfactants formed upon hydrolytic degradation are analyzed by MALDI-HRMS/HRKMD to easily assign the degradation products and infer the associated degradation routes. In addition to the hydrolysis of the ester groups observed for EHCO, chain scissions and new polar end-groups are observed in the HRKMD plot of PEO monostearate arising from a competitive oxidative ageing.

  • Effect of surfactant species and electrophoretic medium composition on the electrophoretic behavior of neutral and water-insoluble linear synthetic polymers in nonaqueous capillary zone electrophoresis

    Nao Fukai, Shinya Kitagawa, Hajime Ohtani

    Electrophoresis ( Wiley )  38 ( 13-14 ) 1724 - 1729   2017年07月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    We have recently demonstrated the separation of neutral and water-insoluble linear synthetic polymers in nonaqueous capillary zone electrophoresis (NACZE) using a cationic surfactant of cetyltrimethylammonium chloride (CTAC). In this study, eight ionic surfactants were investigated for the separation of four synthetic polymers (polystyrene, polymethylmethacrylates, polybutadiene, and polycarbonate); only three surfactants (CTAC, dimethyldioctadecylammonium bromide, and sodium dodecylsulfate) caused their separation. The order of the interaction between the polymers and the surfactants depended on both the surfactant species and the composition of the electrophoretic medium. Their investigation revealed that the separation is majorly affected by the hydrophobic interactions between the polymers and the ionic surfactants. In addition, the electrophoretic behavior of polycarbonate suggested that electrostatic interaction also affects the selectivity of the polymers.

  • Retention in high-performance liquid chromatography at -196ºC

    Tomohiro Motono, Shinya Kitagawa, Hajime Ohtani

    Journal of Chromatography A ( Elsevier )  1503   32 - 37   2017年06月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    Recently, we have developed ultralow-temperature high-performance liquid chromatography (HPLC) at −196 °C using liquid nitrogen-based mobile phases. In this study, a retention model for ultralow-temperature HPLC, in which adsorption exchange and “pseudo partition” modes are combined, is proposed to describe the effect of the mobile phase composition on the retention of analytes. The experimental results agreed well with the equation of the proposed model. It was revealed that, in the low and high additive concentration regions, adsorption exchange and pseudo partition retention, respectively, dominate the analyte retention. The difference in the retention behavior between bare-silica and octadecylsilyl-modified silica (ODS) columns was also studied. Retention of alkanes in the ODS column was greater than that in the bare-silica one. Addition of both ethane and ethylene to the mobile phase in the ODS column afforded the elution of propylene, which was not eluted with the bare-silica column at −196 °C.

  • Effect of column structure on separation efficiency in low-temperature HPLC using pure liquid carbon dioxide as the mobile phase

    Mina Otsubo, Tomohiro Motono, Shinya Kitagawa, Hajime Ohtani

    Chromatography ( クロマトグラフィー科学会 )  38 ( 1 ) 31 - 37   2017年03月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    The effect of column structure and chromatographic conditions (flow rate, inlet pressure, and temperature) on separation behavior in low-temperature HPLC using pure liquid CO2 mobile phase was investigated. Three types of packed columns (fully porous, small nonporous, and core-shell particles) and a monolithic column (fully porous) were used. The effect of temperature (-5 to -30°C), inlet pressure (5.3 or 6.3 MPa), and flow rate (1 or 2 mm/s) on chromatographic behavior was evaluated. The retention factors of the analytes (naphthalene, anthracene, and pyrene) were not affected by either inlet pressure or flow rate. Although the column temperature somewhat affected the separation efficiency, the typical relationship between temperature and separation efficiency was not observed. On the other hand, both inlet pressure and flow velocity affected the separation efficiency. In this study, the highest separation efficiency was achieved in the core-shell column with a flow rate of 1 mm/s and inlet pressure of 6.3 MPa. The best separation efficiency under this condition was 12 m in theoretical plate height (85 000 N/m) for pyrene at -30°C. In addition, the supplied liquid CO2 was found to solidify in the column at low temperatures and its behavior also depends on both the chromatographic conditions (particularly for flow rate) and the column structure. The typical relationship between solidification and chromatographic behavior was not observed clearly.

  • End group analysis of styrene-butyl acrylate copolymers initiatedwith benzoyl peroxide by stepwise chemolysis-pyrolysis gas chromatography

    Hajime Ohtani, Kaoru Takeuchi, Yoshinori Iiguni, Asako Kaneko, Masaaki Kiura, Hikaru Momose

    Journal of Analytical and Applied Pyrolysis ( Elsevier )  124   677 - 681   2017年03月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    End groups in a series of styrene (St)-butyl acrylate (BA) copolymer samples (St:BA, 80:20 molar feed ratio) prepared through radical polymerization with various amounts (1.5–10 wt%) of benzoyl peroxide (BPO) as an initiator were characterized. Two types of end groups originated from the BPO initiator—benzoyloxy and phenyl terminal groups—were individually determined by stepwise chemolysis-pyrolysis gas chromatography (Py-GC) using a double-shot furnace pyrolyzer. In the first (chemolysis) step, the copolymer sample was mixed with tetramethylammonium hydroxide and introduced into the pyrolyzer at 250 °C for 10 min. During this step, the benzoyloxy terminal groups were selectively and quantitatively decomposed into methyl benzoate through the thermally assisted hydrolysis and methylation of ester linkages, which was clearly observed in the pyrogram. In the second step, the residual polymer sample was analyzed by ordinary Py-GC at 600 °C. In the observed pyrogram, benzene and C14H12 were separately detected as the key products reflecting the phenyl terminal groups among the various pyrolyzates of the polymer main chain. Based on the peak intensities of these characteristic products, the relative contents of both types of the end groups from BPO were estimated to be almost proportional to the feed amounts of BPO. Moreover, it was determined that the number of benzoyloxy end groups was roughly twice of that of the phenyl terminal groups.

  • Characterization of the cross-linking structures in UV- and EB-cured acrylic copolymer resins using high resolution MALDI-spiral-TOFMS combined with supercritical methanolysis

    Makoto Miyazawa, Yoshinori Iiguni, Hajime Ohtani

    Polymer Chemistry ( Royal Society of Chemistry )  8 ( 7 ) 1155 - 1162   2017年02月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    The cross-linking structures of ultraviolet (UV) and electron beam (EB)-cured acrylic copolymer resins prepared with pentaerythritol triacrylate and 1-vinyl-2-pyrrolidone (VP) mixtures were characterized using high resolution matrix-assisted laser desorption/ionization-time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOFMS) combined with supercritical methanolysis. Methyl acrylate (MA)/VP co-oligomers were formed via methanolysis through selective cleavage and methylation at the ester linkages in the radiation-cured resins, which reflected the cross-linking junctions. Almost all of the products were completely separated in the high-resolution spiral TOFMS spectra, including the isotope peaks for a slight mass difference of Δm/z ≃ 0.05. Two types of the copolymeric methanolysis products with different terminal structures were identified for up to 11-mers at approximately m/z 1300 on the MALDI mass spectra. The distributions of the products observed in the mass spectra were interpreted in terms of the original structures of the cured resin samples to reflect the curing reactions.

  • フィールドフロー直交型電気クロマトグラフィーの開発

    目方 宏明, 北川 慎也, 飯國 良規, 大谷 肇

    分析化学 ( 日本分析化学会 )  65 ( 12 ) 737 - 744   2016年12月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    新たな分離分析手法として,流速の異なる流れ場での液体クロマトグラフィーと電気泳動を組み合わせた「フィールドフロー直交型電気クロマトグラフィー(field-flow orthogonal electrochromatography, FFOEC)」の提案を行った.FFOECでは,コントロールされた不均一な流速場を有する平板型固定相内で,流れに直交する電気泳動を行い,field-flow fractionation(FFF)と類似の機構で,試料成分間の流れ方向の分離を促進する.FFOECは平面上で複数の分離モードに基づいた分離を行い,それを一次元分離に増幅・変換しているため,通常のHPLCと同様にただ一つの検出器を用いて検出を行うことが可能となる.FFOECの有効性を理論的に検証するとともに,その実証のために,部位により光照射強度を調整することでモノリス密度がコントロールされた,不均一流速場を有する平板型ポリマーモノリス固定相の調製を行った.調製した平板型モノリス固定相を用い,圧力差流に直交する電気泳動により試料成分間の流れ方向の分離が改善されることを確認した.また,その分離改善の度合いは,印加電圧の増大に伴い向上した.

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著書

  • UV硬化樹脂の配合設計、特性評価と新しい応用

    猿渡 欣幸,大谷 肇 他 (担当: 分担執筆 )

    技術情報協会  2017年11月 ISBN: 978-4-86104-683-4

  • 機能性モノマーの選び方・使い方 事例集

    村田 直志,大谷 肇 他 (担当: 分担執筆 )

    技術情報協会  2017年07月 ISBN: 978-4-86104-664-3

  • クリスチャンExcelで解く分析化学

    角田 欣一・戸田 敬監訳,壹岐 伸彦,今任 稔彦,大谷 肇 他 (担当: 共訳 )

    丸善出版  2017年03月

  • 原書7版 クリスチャン分析化学I. 基礎編

    今任 稔彦・角田 欣一監訳,壹岐 伸彦,伊藤 彰英,梅村 知也,大谷 肇 他 (担当: 共訳 )

    丸善出版  2016年12月 ISBN: 978-4-621-30109-8

  • HPLC, GCの測定条件設定テクニックと解析 事例集

    大谷 肇 他 (担当: 分担執筆 )

    技術情報協会  2016年08月 ISBN: 978-4-86104-626-1

  • ポリプロピレンの構造制御と複合化、成形加工技術

    大谷 肇 他 (担当: 分担執筆 )

    技術情報協会  2016年06月 ISBN: 978-4-86104-620-9

  • シランカップリング剤の使こなし ノウハウ集

    大谷 肇 他 (担当: 分担執筆 )

    技術情報協会  2016年01月 ISBN: 978-4-86104-610-0

  • 機器分析

    大谷 肇 (担当: 編著 )

    講談社  2015年09月 ISBN: 978-4-06-156807-5

  • ポリウレタンの材料選定、構造制御と改質 事例集

    大谷 肇 (担当: 分担執筆 )

    技術情報協会  2014年12月

  • Practical Gas Chromatography

    Shin TSUGE, Hajime OHTANI (担当: 分担執筆 )

    Springer  2014年12月 ISBN: 978-3-642-54640-2

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総説・解説記事

  • 高分子材料の多試料同時促進劣化可能なUV照射装置

    松井 和子, 穂坂 明彦, 渡辺 壱, 寺前 紀夫, 大谷 肇

    マテリアルライフ学会誌 ( マテリアルライフ学会 )  28 ( 2 ) 36 - 40   2016年05月  [査読有り]  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   共著

    A multi-sample micro UV irradiator, which can simultaneously irradiate 18 polymer samples for accelerated deterioration, was developed. The fundamental performance of the new irradiator was examined using high impact polystyrene sample, of which degree of degradation was evaluated by evolved gas analysis-MS focusing on the increase in the peak width observed in the thermogram. The observed results were compared with those obtained by the previous irradiator for single sample.

  • 特異な分解反応を利用するUV硬化物の解析と硬化メカニズムの考察

    大谷 肇

    ポリファイル ( 大成社 )  51 ( 3 ) 42 - 49   2014年03月

    総説・解説(商業誌)   単著

  • オンライン紫外線照射-熱分解GC/MS法による各種高分子材料の迅速劣化評価

    穂坂明彦, 渡辺忠一, 大谷 肇

    科学と工業 ( 大阪工研協会 )  88 ( 1 ) 19 - 27   2014年01月

    総説・解説(その他)   共著

  • Evaluation of Acidic Paper Deterioration in Library Materials by Pyrolysis-Gas Chromatography

    Hajime Ohtani

    Senri Ethnological Studies ( 国立民族学博物館 )  85   11 - 19   2013年12月

    総説・解説(その他)   単著

    Pyrolysis-gas chromatography (Py-GC) was used to evaluate deteriorated acidic paper in old books. A tiny piece (ca. 0.25 mg) of deteriorated paper from each book was subjected to Py-GC measurement at a 300 °C pyrolysis temperature. Levoglucosan and its dehydrated form levoglucosenone were typical degradation products, whereas primarily only levoglucosan was observed in control samples of undamaged new paper. The relative intensity of levoglucosenone was much higher in samples taken at the heavily deteriorated marginal edge than in those taken from the center of the same page of an old book. Accordingly, levoglucosenone observed in the pyrogram can be used as a marker to evaluate the degree of deterioration of acidic paper. The formation of levoglucosenone can be attributed to the slow deterioration process of paper, in which the dehydration reaction plays an important role, accompanied by the chain scission of cellulose. The Py-GC method for paper evaluation was also applied to clarify the effect of storage conditions on the deterioration of paper materials and to evaluate the long-term deterioration of the British Parliamentary Papers (1801–1986) collected at the Kyoto University Library.

  • マイクロチップ電磁泳動を用いた微粒子分離

    飯國良規,大谷 肇

    化学工業 ( 化学工業社 )  64 ( 3 ) 207 - 212   2013年03月

    総説・解説(商業誌)   共著

  • 熱分解GCおよびMALDI-MSによる樹脂中安定剤の直接分析

    大谷 肇

    塗装工学 ( 日本塗装技術協会 )  47 ( 10 ) 336 - 344   2012年10月

    総説・解説(国際会議プロシーディングズ)   単著

  • Structural Cgaracterization of Photocured Acrylic Resins Using Specific Decomposition Reactions

    Hajime Ohtani

    RadTech Report ( RadTech International North America )  26 ( 3 ) 10 - 16   2012年09月

    総説・解説(大学・研究所紀要)   単著

  • 反応熱分解ガスクロマトグラフィーによる高分子および天然有機物の分析

    石田康行、大谷 肇

    ぶんせき ( 日本分析化学会 )  2012 ( 9 ) 515 - 521   2012年09月

    総説・解説(国際会議プロシーディングズ)   共著

  • リサイクル高分子材料を活かすための分析化学2-ポリエステル樹脂のマテリアルリサイクリング工程で生成する分岐・架橋構造の解析‐

    大谷 肇

    ぶんせき ( 日本分析化学会 )  ( 10 ) 601 - 604   2011年10月

    総説・解説(国際会議プロシーディングズ)   単著

  • MALDI-TOF-MSによるポリマーキャラクタリゼーションの新展開

    大谷 肇

    日本電子ニュース ( 日本電子株式会社 )  43   1 - 6   2011年08月

    総説・解説(その他)   単著

    質量分析法(mass spectrometry; MS)は、原子または分子をイオン化して、それらを高真空中で加速し、電場や磁場の中を移動させて、各イオン種の質量による場との相互作用の違いを利用して、分離・検出する分析手法である。その結果観測される質量スペクトルから、化合物の分子量、分子式、および化学構造などに関する情報を得ることができる。しかし、ポリマーに代表される高分子量成分に対しては、その分子構造を破壊せずイオン化することが容易ではなく、また、それらを首尾よくイオン化できたとしても、分離及び検出に困難を伴うことなどの問題があった。こうしたことから、かつては高分子化合物はMS の測定対象としては見なされず、その利用は比較的分子量の小さな成分の解析に 限定されていた。しかし、近年の各種ソフトイオン化法、あるいは高い感度や分解能を兼ね備えた質量分離法の著しい発展により、現在では分子量が106を超える高分子量物質の分子イオンをスペクトル上に観測して、分子量の決定や化学構造の解析を行うことなども比較的容易になってきた。こうしたことからMS は、ポリマーキャラクタリゼーションの重要な手法の一つになりつつある。
    本稿ではまず、今日利用されている様々なタイプのMS について、それらの構成要素と特徴などを簡潔に述べた後、昨今ポリマーの解析に最もよく利用されている、マトリックス支援レーザー脱離イオン化-飛行時間型質量分析法(MALDI-TOF-MS)について、その装置構成と測定原理などを概説し、さらにごく最近上市された、超高分解能のスパイラル光学系を備えたMALDI-TOF-MS システムによるポリマーキャラクタリゼーションの具体例を紹介する。

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研究発表

  • 高分子分析概論

    大谷 肇  [招待有り]

    名古屋市中小企業技術者研修  (名古屋市工業研究所)  2017年09月  -  2017年09月  名古屋市

  • 熱分解GC/MSによるデンドリマーの化学構造解析

    塩野 愛, 寺前紀夫, 大谷 肇, アルブレヒト建, 山元公寿

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

  • 無極性固定相を化学結合させた固相抽出用マイクロスプリングコイルの開発

    鄭 甲志, 渡辺 壱, 渡辺忠一, 金子 毅, 寺前紀夫, 大谷 肇

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

  • 極性液相を固定化した固相抽出素子の開発と応用

    石村敬久, 渡辺忠一, 寺前紀夫, 大谷 肇

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

  • フィールドフロー直交型電気クロマトグラフィーの開発

    北川慎也, 目方宏明, 飯國良規, 大谷 肇

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

  • エポキシ樹脂硬化物の化学構造解析のためのテトラリンによる反応熱分解分析法の基礎検討

    酒井 駿, 大谷 肇

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

  • 高分解能MALDI-TOFMSを中心にしたアクリル系多元共重合体の化学構造解析

    加古 敦, 大谷 肇, 木浦正明, 金子朝子

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

  • MALDI-MSイメージングによる高分子材料中の安定剤の分布及び状態分析

    端崎里帆, 山原彩加,, 北川慎也, 飯國良規, 大谷 肇

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

  • タンデム型パイロライザー-GC/MSを用いたセルロースの熱分解に対する酸化チタン触媒効果の解析

    井田寛人, 大谷 肇

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

  • 多検体同時分析を目的とした周波数分割多重化法を用いたnLC-1MSの開発

    北川慎也, 岸 博香, 大谷 肇

    日本分析化学会第66年会  (東京理科大学葛飾キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月  日本分析化学会

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工業所有権

  • シランカップリング剤の定量方法

    特願 特願2015-114391  特開 特開2017-3288 

    山橋 友紀,大谷 肇

    【課題】シリカと共に配合されたシランカップリング剤の定量方法の提供。
    【解決手段】本発明に係る定量方法は、(1)シランカップリング剤及びシリカを含む高分子複合体から試験片を採取する工程、(2)この試験片を、オルトエステル存在下、超臨界状態のアルコール中に保持して、測定用試料を調製する工程、(3)この測定用試料を熱分解ガスクロマトグラフィーで測定して、パイログラムを得る工程及び(4)このパイログラムに基づいて、高分子複合体中のシランカップリング剤の量を算出する工程を有している。この定量方法では、シランカップリング剤とシリカと間に形成されたシロキサン結合が切断されるので、高分子複合体中のシランカップリング剤を精度良く定量することができる。

  • 揮発分解成分捕集回収装置、液体クロマトグラフおよび揮発分解成分分析方法

    特願 特願2013-57391  特開 特許公開2014-182037 

    伊藤 宏,岩井幸一郎,大谷 肇,北川慎也,飯國良規,久野 稔

    【課題】従来のガスクロマトグラフ(GC)では分析困難であった揮発分解成分も含めて、揮発分解成分をほぼ漏れなく液体クロマトグラフで分析可能とする揮発分解成分捕集回収装置を提供する。
    【解決手段】本発明の揮発分解成分捕集回収装置は、キャリアーガスの流路中に試料を保持する試料ホルダーと、試料ホルダーに保持された試料を加熱する加熱手段と、試料ホルダーの下流端部に着脱自在な上開口部とこの上開口部から延在する延在部と延在部の下流側にある下開口部とを有し、揮発分解成分を上開口部から下開口部へ誘導するかまたは内壁に付着させる誘導付着管と、誘導付着管の上開口部を試料ホルダーの下流端部に着設する第一ポジションと誘導付着管の上開口部を試料ホルダーの下流端部から離脱して誘導付着管内へ溶媒を供給する第二ポジションとを切り替え得る切替弁と、を備えることを特徴とする。

  • 水素製造装置

    特願 特願2012-179385  特開 特開2014-37323 

    三輪早枝子,伊藤充則,大谷 肇,東島康裕,出口清一ほか7名

    【課題】 含水水素源を添加物と共に装置内で昇温し、反応操作後の水素濃度と圧力とを簡易に効率よく向上させること。
    【解決手段】 水素源としてメタノール水溶液16を用い、メタノール水溶液16由来の酸素を捕捉し、且つ、メタノール由来の炭素固相変態へのトリガーとなるアルミニウム粒子18を備え、アルコールに対する水の体積比率を0.25~1.0、操作温度を200~450℃に調整する。これによれば、反応により、二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気等が生成する機会が小さくなる。このため、反応後の気相は、水素以外のガスが占める割合が小さくなり得、水素濃度および水素圧力が大きくなり得る。

  • 高分子試料分析装置

    特願 特願2011-197526  特開 特許公開2013-57641 

    山田宏明、大谷 肇

    【課題】定量性に優れた高分子試料分析装置を提供する。
    【解決手段】高分子試料から複数の気相成分を生成する気相成分生成手段と、キャリヤガスを該気相成分生成手段に導入するキャリヤガス導入手段と、該キャリヤガスにより該気相成分生成手段から導入された該複数の気相成分を個々の気相成分に分離する分離手段と、該分離手段により分離された個々の気相成分を検出する検出手段とを備える高分子試料分析装置であって、該気相成分生成手段が加熱装置及びハウジング、該分離手段が分離カラム、該検出手段が硫黄検出器を備え、かつ該分離カラムの試料入口端が該ハウジング内に挿入されていることを特徴とする高分子試料分析装置に関する。

  • 静電荷像現像用トナー、その製造方法、現像剤、画像形成方法及び画像形成装置

    特願 2009-250896  特開 特許公開2011-95608  特許 特許第5511315号

    斉藤彰法, 山田雅英,山田 博,柿沼秀和,大谷 肇

  • 樹脂の分析方法

    特願 特願2003-382133  特開 特開2005-147734 

    大谷 肇,滝川宏司

  • 高分子重合物の分析方法及び分析装置

    特願 特願2003-120759  特開 特開2004-325265  特許 特許第3837543号

    佐藤浩昭,田尾博明,市枝信之,大谷 肇,青井啓悟

  • 加熱装置用試料導入器具

    特願 特願平9-56502  特開 特開平10-253606  特許 特許第3321382号

    佐藤訓孝,渡辺忠一,柘植 新,大谷 肇

  • 気相成分分析装置

    特願 特願平8-178082  特開 特開平9-311128  特許 特許第3290893号

    渡辺忠一,柘植 新,佐藤訓孝,大谷 肇

学術関係受賞

  • 日本分析化学会2016年「分析化学」論文賞

    2017年09月11日   公益社団法人日本分析化学会   フィールドフロー直交型電気クロマトグラフィーの開発  

    受賞者:  目方宏明,北川慎也,飯國良規,大谷 肇

    分離分析手法は、生体分析・環境分析・材料分析など様々な分野で汎用されている重要な技術であり、その発展が求められています。我々の研究部ループは、既存の分離分析手法であるクロマトグラフィー・電気泳動・フィールドフローフラクショネーション(FFF)を組み合わせた、これまでにない分離分析手法の提案を行い、その有効性を実証することに成功しました。
    この研究成果が2016年度に日本分析化学会が刊行する「分析化学」誌に掲載された論文から一篇のみ選ばれる、『2016年「分析化学」論文賞』に選ばれました。

  • 日本分析化学会2015年「分析化学」論文賞

    2016年09月15日   公益社団法人日本分析化学会   交互配列磁場を用いたマイクロチップ電磁泳動による微粒子の連続分離  

    受賞者:  飯國 良規,福井 優吾,北川 慎也,大谷 肇

    本論文は,メチルチモールブルー(MTB)と鉄(III)イオンにおける同種金属二核錯体の生成平衡の特性と,微細化した陰イオン交換樹脂を用いる濃縮法とを組み合わせた,ppbレベルの鉄(III)イオンの目視閾値判定法に関する報告である。環境水,飲料水,排水等の中の金属イオンの許容濃度(基準値)は,自然環境や人体への影響が十分に考慮された上で定められている。公的試験方法においては機器分析法が採用されているが,汚染事故や定点外測定においては,汚染状況を迅速,簡便かつ正確に判定可能なオンサイト分析法が必要となる。既存の簡易分析法では単色の濃淡で判別する比色法が用いられているが,目視分析の性格を考慮するとon/off的な色の違いで判定できることが好ましい。
    この課題に対して著者らは,一つの試薬分子に2個の金属イオンが結合してM2L型錯体が生成する反応に着目した。この種の錯体が生成する平衡反応では,ML型,M2L型錯体の双方の安定度定数が十分に大きく,かつML型錯体の逐次安定度定数がM2L型錯体のそれよりも大きいとき,試薬濃度に対して金属イオン濃度が1~2倍量の領域(1 < MT/LT < 2)において錯体化学種の存在分率が急激に変化する。この平衡特性が溶液の色として反映されれば,金属イオン濃度の僅かな違いを明らかな色の違いで表現できるうえ,金属イオンの測定濃度領域を試薬濃度だけで設定可能となる。この理論に基づく水溶液系での目視閾値判定法は著者らによってすでに実証されているが,試薬濃度が低い場合には目視判定が難しく,実際の水質基準等に対応させるためには濃縮操作が必要であった。
    本論文では,遊離MTBと有色錯体化学種を微細化した陰イオン交換樹脂に吸着させた後,メンブランフィルターで回収・濃縮することにより高感度化を検討した。遊離MTBは陰イオン交換樹脂への吸着時に黄色から青色へと変色し,メンブランフィルター回収後の乾燥時に再び黄色へと変色するという興味深い現象が見出された。この結果,MT/LT = 0で黄色,MT/LT = 1で赤色,MT/LT = 2が青色で表現された。そこで著者らは,1 < MT/LT < 2領域での識別性を向上させるため,鉄(III)イオンとMTBの反応にまったく関与しない黄色色素であるメタニルイエローを混合し,その混色によって1 < MT/LT < 2における色変化の途中で色相平面の原点である無彩色とすることを創案した。MTB濃度を5✕10-7 mol dm-3に設定した場合,MT/LT = 1.3付近で灰色となり,その前後では全く異なる色となる独創的な目視閾値判定法を達成した。このように,高感度化された同種金属二核錯体系の平衡特性と混色による色彩特性の協同効果を利用することで,鉄(III)イオンのppbレベルでの正確な目視閾値判定が可能となった。本論文では鉄(III)イオンについてのみ検討されているが,類似の構造を持つ検出試薬を用いた場合,特にML型錯体が電荷移動吸収を示す系では有効であると考えられるため測定対象の拡大も期待され,オンサイトにおける目視閾値判定法として高い実用性を有しているものと考える。
    委員会で慎重に審議・検討し,上記の理由により,本論文を2014年「分析化学」論文賞受賞論文に値するものと認め,選定した。

  • 第24回中小企業優秀新技術・新製品賞「産学官連携特別賞」

    2012年04月11日   日刊工業新聞社・りそな中小企業振興財団  

    受賞者:  大谷 肇

  • 日本ゴム協会誌第49回優秀論文賞

    2002年03月15日   日本ゴム協会  

    受賞者:  奥本忠興,山田隆男,柘植 新,大谷 肇

  • 東海化学工業会賞

    1994年04月   -  

    受賞者:  -

  • 日本分析化学会奨励賞

    1992年09月   日本分析化学会   高性能熱分解ガスクロマトグラフィーによる高分子分析  

    受賞者:  大谷 肇

科研費(文科省・学振)獲得実績

  • 先端ポリマー材料の全化学構造解析を実現する革新的パイロライザーの開発

    基盤研究(B)

    研究期間:  2016年04月  -  2019年03月  代表者:  大谷 肇

  • 反応熱分解分析の停滞状況を打破する新規分解反応場確立へのブレークスルー

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2016年04月  -  2018年03月  代表者:  大谷 肇

  • セルロース系ナノファイバーの紙資料保存への応用

    基盤研究(B)

    研究期間:  2015年04月  -  2018年03月  代表者:  園田 直子

  • セルロース系ナノファイバーの紙資料保存への応用

    基盤研究(B)

    研究期間:  2014年04月  -  2017年03月  代表者:  園田 直子

その他競争的資金獲得実績

  • 高分子試料の全化学構造解析を実現する高性能パイロライザーの開発

    提供機関:  国立研究開発法人科学技術振興機構  研究成果展開事業マッチングプランナー プログラム「探索試験」

    研究期間:  2015年10月  -  2016年09月  代表者:  大谷 肇

  • バイオマス/プラスチック廃棄物混合系からの資源エネルギー変換技術の開発

    提供機関:  民間財団等  中部科学技術センター海外研究者招へい事業助成

    研究期間:  2015年10月  -  2016年03月  代表者:  大谷 肇

  • 科学技術交流活動コース

    提供機関:  国立研究開発法人科学技術振興機構  日本・アジ青少年サイエンス交流事業(さくらサイエンスプラン)

    研究期間:  2015年07月  -  2015年07月  代表者:  大谷 肇

共同研究実施実績

  • 質量分析法による樹脂、添加剤および反応中間物の解析に関する研究

    提供機関: ポリプラスチックス株式会社  国内共同研究

    研究期間: 2017年04月  -  現在  代表者: 大谷 肇

  • 各種触媒を用いるタンデムマイクロ反応装置の応用開発研究

    提供機関: フロンティア・ラボ株式会社  国内共同研究

    研究期間: 2017年04月  -  2018年03月  代表者: 大谷 肇

  • 機能性ポリマー材料の構造解析法の開発に関する研究

    提供機関: 産業技術総合研究所  国内共同研究

    研究期間: 2016年05月  -  現在  代表者: 大谷 肇

    共重合ポリマーなどの複雑な化学構造をもつポリマー材料の化学構造を詳細に解析するために、主として質量分析技術を用いた新しい分析技術の開発を行う

  • シランカップリング剤の架橋構造解析

    提供機関: 住友電気化学工業株式会社  国内共同研究

    研究期間: 2016年04月  -  現在 

  • アクリルオリゴマーの微細構造解析

    提供機関: 三菱ケミカル株式会社  国内共同研究

    研究期間: 2016年04月  -  現在  代表者: 大谷 肇

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その他教育活動及び特記事項

  • 2016年09月
     
     

    関西学院大学理工学研究科化学特殊講義ⅩⅣ

  • 2011年04月
    -
    2016年03月

    第二部物質工学科クラス担任

 

学会・委員会等活動

  • 2017年04月
    -
    現在

    愛知県防災局   特異火災等アドバイザー

  • 2016年05月
    -
    2017年05月

    東海化学工業会   会長

  • 2016年05月
    -
    現在

    Pyro2018組織委員会   組織委員長

  • 2016年03月
    -
    2017年02月

    日本分析化学会   支部幹事

  • 2015年05月
    -
    2016年05月

    東海化学工業会   副会長

  • 2014年04月
    -
    現在

    日本分析化学会   高分子分析研究懇談会企画委員

  • 2014年04月
    -
    2015年03月

    日本分析化学会   受託分析研究懇談会運営委員

  • 2014年03月
    -
    2016年02月

    日本分析化学会   中部支部監事

  • 2013年03月
    -
    2014年02月

    日本分析化学会   中部支部支部長

  • 2012年11月
    -
    現在

    愛知県環境部   公害審査会委員

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社会貢献活動

  • 名古屋工業大学「知の探究講座」講座

    物質の性質を決める成分を解明する  (名古屋工業大学)  2015年08月  -  2015年08月

    様々な物質の性質は、それを構成する成分により大きく左右されます。この講座では、実際にスペクトル分析やクロマトグラフ分析などの手法を用いて、各種の物質に含まれる成分を、原子・分子レベルで解析し、物質の諸特性との関係を明らかにしていきます。