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

  • 2019年05月
    -
    継続中

    Pyro2020組織委員会

  • 2018年04月
    -
    継続中

    ISPAC2019組織委員会

  • 2017年04月
    -
    継続中

    愛知県防災局

  • 2016年05月
    -
    2018年09月

    Pyro2018組織委員会

  • 2014年03月
    -
    継続中

    日本ゴム協会

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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

  • 水性二相流を利用するマイクロチップ電磁泳動法による微粒子の連続分離

    飯國良規, 田村零央, 北川慎也, 大谷 肇

    分析化学   68 ( 10 ) 743 - 750   2019年10月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Evaluation of the Interactions Between Palladium(II) and N,N'-Dimethyl-N,N'-di-n-hexyl-thiodiglycolamide in the Presence of Surfactants Using Capillary Electrophoresis

    Nana TANAKA, Shinya KITAGAWA, Hajime OHTANI, Yuki IWAMA, Koichiro KONDO, Yuzo ISHIGAKI, Nobuyuki SHIBATA, Takehiko KINOSHITA, Yuki KAMIMOTO, Ryoichi ICHINO

    Chromatography   40 ( 2 ) 59 - 63   2019年06月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Frequency division multiplex HPLC-MS for simultaneous analyses

    Hiroka Kishi, Takashi Kumazaki, Shinya Kitagawa, Hajime Ohtani

    Analyst   144   2922 - 2928   2019年04月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Electrospray ionization-ion mobility spectrometry-high resolution tandem mass spectrometry with collision induced charge stripping for analysis of highly multiply charged intact polymers

    Yuka Ozeki, Mizuki Omae, Shinya Kitagawa, Hajime Ohtani

    Analyst   144   3428 - 3435   2019年04月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Analysis of Multiply Charged Poly(ethylene oxide-co-propylene oxide) Using Electrospray Ionization–Ion Mobility Spectrometry–Mass Spectrometry

    Kanako ITO, Shinya KITAGAWA, Hajime OHTANI

    Analytical Sciences   35 ( 2 ) 169 - 174   2019年02月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Analysis of Multiply Charged Poly(Ethylene Oxide-co-Propylene Oxide) Using Electrospray Ionization-Ion Mobility Spectrometry-Mass Spectrometry

    Kanako ITO, Shinya KITAGAWA, Hajime OHTANI

    Analytical Sciences ( 日本分析化学会 )    2018年12月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Electrophoretic behavior in nonaqueous capillary zone electrophoresis using tetrahydrofuran-based ternary nonaqueous solutions

    Soichiro UCHIDA, Shinya KITAGAWA, Yoshinori IIGUNI, Hajime OHTANI

    Chromatography ( クロマトグラフィー科学会 )  39 ( 3 ) 161 - 165   2018年10月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    Nonaqueous capillary electrophoresis has the potential to separate water-insoluble analytes. Previously, we reported the separation of water-insoluble and neutral synthetic polymers in nonaqueous capillary zone electrophoresis using tetrahydrofuran (THF)-based ternary nonaqueous solutions. In this paper, the effect of the composition of a THF-based ternary solution (THF, acetonitrile, and methanol) containing cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) on electrophoretic behavior is investigated using small organic compounds as prove analytes. In addition to general electrophoretic parameters such as electrophoretic mobility, analytical stability was also evaluated. The electric current, electrophoretic mobility of the benzyltriethylammonium cation (ion pair formation with chloride anion), and electrophoretic mobility of coronene (solvophobic interaction with the CTA cation) were dominated mainly by the THF content, and lower THF content resulted in higher values. In contrast, electroosmotic mobility was enhanced by an increase in THF content and was affected mainly by methanol content. Interestingly, in addition to stable electropherograms, we observed instable (fluctuation of baseline or zero current) electropherograms, which were obtained irregularly. Although a notable relation between the composition and the instable behavior was not observed, it is suggested that this “discontinuous instability” is related with the composition distribution (heterogeneous composition) of the ternary solvents in a capillary. Increasing the temperature effectively suppressed the composition distribution and has the potential to decrease the risk of instable behavior.

  • 流動電位測定によるポリオキシエチレン鎖を有する非イオン性界面活性剤と金属イオン間の相互作用の解析

    朝田 皓, 北川 慎也, 大谷 肇, 木下 武彦, 石垣 友三, 柴田 信行, 二井 晋, 岡野 泰則

    分析化学 ( 日本分析化学会 )  67 ( 8 ) 453 - 459   2018年08月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエステル(PONPE)─金属イオン間の相互作用を流動電位法により測定した.試料溶液を0.25 MPaの加圧により,未修飾・ODS修飾・PONPE被覆ODS修飾ヒューズドシリカキャピラリーに通液し,キャピラリー両端に発生した流動電位から,キャピラリー内表面の表面電荷密度を求めた.PONPE被覆キャピラリーの表面電荷密度は,塩酸濃度の増加に伴い増加し,約100 mM程で一定の値となった.PONPE被覆を行うことで表面電荷密度は,ODS修飾表面の約2倍となった.プロトン付加したポリオキシエチレン(POE)鎖は,静電相互作用の場として働くことが明らかになった.酸性条件下における金塩化物錯体はキャピラリー表面と静電相互作用,及びそれ以外の相互作用でも吸着し,その濃度増加に伴い負の表面電荷密度を与えることが明らかになった.中性条件下ではPOE鎖に対してK+イオンはNa+イオンよりも約3倍程度吸着量が多く,POE鎖はK+イオンに対する親和性が高いことが確認された.

  • On the Kendrick mass defect plots of multiply charged polymer ions: splits, misalignments and how to correct them

    Thierry N. J. Fouque, Robert B. Cody, Yuka Ozeki, Shinya Kitagawa, Hajime Ohtani, Hiroaki Sato

    Journal of The American Society for Mass Spectrometry ( Springer )  29 ( 8 ) 1611 - 1626   2018年08月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    The Kendrick mass defect (KMD) analysis of multiply charged polymeric distributions has recently revealed a surprising isotopic split in their KMD plots—namely a 1/z difference between KMDs of isotopes of an oligomer at charge state z. Relying on the KMD analysis of actual and simulated distributions of poly(ethylene oxide) (PEO), the isotopic split is mathematically accounted for and found to go with an isotopic misalignment in certain cases. It is demonstrated that the divisibility (resp. indivisibility) of the nominal mass of the repeating unit (R) by z is the condition for homolog ions to line up horizontally (resp. misaligned obliquely) in a KMD plot. Computing KMDs using a fractional base unit R/z eventually corrects the misalignments for the associated charge state while using the least common multiple of all the charge states as the divisor realigns all the points at once. The isotopic split itself can be removed by using either a new charge-dependent KMD plot compatible with any fractional base unit or the remainders of KM (RKM) recently developed for low-resolution data all found to be linked in a unified theory. These original applications of the fractional base units and the RKM plots are of importance theoretically to satisfy the basics of a mass defect analysis and practically for a correct data handling of single stage and tandem mass spectra of multiply charged homo- and copolymers.

  • 熱分解ガスクロマトグラフィーによるハイインパクトポリスチレンの光劣化挙動解析

    大谷 肇, 飯國 良規, 伊藤 渉, 松田 康太, 松田 孝明

    高分子論文集 ( 高分子学会 )  75 ( 4 ) 363 - 366   2018年07月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

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著書

  • エポキシ樹脂の硬化メカニズム解析と機能設計

    大谷 肇 (担当: 分担執筆 )

    シーエムシー出版  2019年04月 ISBN: 978-4-7813-1413-6

  • エポキシ樹脂の高機能化と上手な使い方

    大谷 肇 (担当: 分担執筆 )

    R&D支援センター  2018年11月 ISBN: 978-4-905507-29-1

  • 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

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総説・解説記事

  • 特異な分解反応を利用するアクリル系硬化樹脂の硬化反応および架橋ネットワーク構造の解析(Ⅱ報)超臨界メタノール分解-マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析

    大谷 肇

    塗装工学 ( 日本塗装技術協会 )  53   2018年11月  [査読有り]  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   単著

  • 特異な分解反応を利用するアクリル系硬化樹脂の硬化反応および架橋ネットワーク構造の解析(I報)反応熱分解ガスクロマトグラフィー

    大谷 肇

    塗装工学 ( 日本塗装技術協会 )  53 ( 10 ) 328 - 337   2018年10月  [査読有り]  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   単著

  • 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 Characterization 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

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研究発表

  • 熱分解GC-APCI-TOFMSによる高分子材料分析

    大谷 肇  [招待有り]

    材料分析部会2019年度合宿  (日本化薬伊東保養所)  2019年11月  -  2019年11月  日本質量分析学会材料分析部会

  • 熱分解分析法によるポリマー材料の実用的解析評価

    大谷 肇  [招待有り]

    第28回ポリマー材料フォーラム  (ウインクあいち)  2019年11月  -  2019年11月  公益社団法人高分子学会

  • Identification of polymer species in complex mixture samples by pyrolysis-gas chromatography-atmospheric pressure chemical ionization quadrupole time-of-flight mass spectrometry (Py-APGC-MS) as a basic research for environmental microplastics

    H. Ohtani,K. Harata

    5th International Symposium on Advances in Sustainable Polymers (ASP-19)  (京都工芸繊維大学)  2019年10月  -  2019年10月 

  • 13Cラベル化水酸化テトラメチルアンモニウムを用いた反応熱分解GC-MSによるポリカーボネートの加熱過程で生成する架橋ネットワーク構造の解析

    大谷 肇, 高橋拓馬

    第68回高分子討論会  (福井大学)  2019年09月  -  2019年09月  公益社団法人高分子学会

  • 試料の分解反応を利用する実用ポリマー材料分析法の開発と応用

    大谷 肇  [招待有り]

    日本分析化学会第68年会  (千葉大学)  2019年09月  -  2019年09月  公益社団法人日本分析化学会

  • 貫通孔ポーラスアルミナ薄膜DIUTHAMEを用いたLDI-MSイメージングによる高分子材料中安定剤の分布及び状態解析

    太田友和, 北川慎也, 飯國良規, 大谷 肇, 小谷政弘

    マテリアルライフ学会 第30回研究発表会  (名古屋工業大学)  2019年07月  -  2019年07月  マテリアルライフ学会

  • Thermal degradation reaction of 4-vinylpyridine-divinylbenzene copolymer in acetic acid studied by pyrolysis-GC-MS and MALDI-MS

    Y. Ogawa, H. Ohtani, K. Urasaki, R. Kanai

    32nd International Symposium on Polymer Analysis and Characterization (ISPAC2019)  2019年06月  -  2019年06月 

  • 超臨界メタノール分解-MALDI-MSによるポリブチレンテレフタレートの安定化反応解析

    大谷 肇, 栗本将宏, 阿久津裕明, 川口邦明, 渡辺一史

    第79回分析化学討論会  (北九州国際会議場)  2019年05月  -  2019年05月  公益社団法人日本分析化学会

  • 特異な分解反応を利用するアクリル系紫外線硬化樹脂の硬化反応および架橋ネ

    大谷 肇  [招待有り]

    日本塗装技術協会総会  (東京大学)  2019年05月  -  2019年05月  日本塗装技術協会

  • 特異な分解反応を利用する高分子の精密構造解析

    大谷 肇  [招待有り]

    泗研懇分析分科会オープンセミナー  2019年02月  -  2019年02月 

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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

  • 日本分析化学会学会賞

    2019年09月12日   日本分析化学会   試料の分解反応を利用する実用ポリマー材料分析法の開発と応用  

    受賞者:  大谷 肇

  • 日本塗装技術協会賞編集委員長賞

    2019年05月17日   日本塗装工学協会   特異な分解反応を利用するアクリル系紫外線硬化樹脂の硬化反応および架橋ネ  

    受賞者:  大谷 肇

  • 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   多機能型高分子材料分析システム  

    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   -   熱分解ガスクロマトグラフィーによる高分子の構造キャラクタリゼーション  

    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

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

  • マイクロプラスチック生成機構の解明

    提供機関: 国立大学法人群馬大学  国内共同研究

    研究期間: 2019年04月  -  現在 

  • 熱分解装置に用いる加湿装置の研究開発

    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: 2019年04月  -  現在 

  • 架橋ポリマーの詳細解析手法の開発

    提供機関: 積水化学工業株式会社「  国内共同研究

    研究期間: 2019年04月  -  現在 

  • 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

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職務上の実績に関する事項

  • 2018年04月
    -
    現在

    学術指導

 

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

  • 2019年05月
    -
    現在

    日本分析化学会   第69年会実行委員長

  • 2019年05月
    -
    現在

    Pyro2020組織委員会   International Scientific Committee

  • 2018年06月
    -
    現在

    マテリアルライフ学会   第30回年次大会実行委員長

  • 2018年04月
    -
    現在

    ISPAC2019組織委員会   共同組織委員長

  • 2018年03月
    -
    現在

    日本化学会   東海支部副支部長

  • 2018年03月
    -
    現在

    日本分析化学会   中部支部参与

  • 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04月
    -
    現在

    日本質量分析学会   材料分析部会運営委員

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社会貢献活動

  • 日本化学会東海支部化学教育競技会化学教育セミナー

    2019年12月  -  2019年12月

  • 基礎及び最新の分析化学講習会

    日本分析化学会中部支部  2019年12月  -  2019年12月

  • イノベーションハブ技術シーズ発表会

    2019年12月  -  2019年12月

  • 日本化学会東海支部化学教育競技会化高等学校化学研究交流発表会

    (静岡大学工学部)  2019年11月  -  2019年11月

  • 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)  2019年08月  -  2019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。

  • 高分子の基礎と応用講座

    高分子学会関西支部  2019年06月  -  2019年06月

  • 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。

  • 高分子基礎研修コース

    高分子学会東海支部  (名古屋工業大学)  2010年10月  -  現在

  • 高分子分析技術講習会

    日本分析化学会高分子分析研究懇談会  2001年09月  -  現在