北海道大学大学院 理学研究院 化学部門 分析化学研究室
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微小空間を対象とした化学 −マイクロ化学−

これまでの化学においては、「サイズ」や「形状」といった空間概念はほとんど考慮されて来なかった。
しかし、マイクロメートルサイズの微小空間では、様々な化学反応や現象が反応容器の「大きさ」や
「形」に依存することが明らかにされつつある。


我々の研究室においては、有機化合物、無機化合物、高分子、生物試料などの
測定対象を問わず、各種の顕微計測法、合成化学的手法、微細加工法などを駆使し、

  1. マイクロ秒〜ピコ秒領域のダイナミクスを含めた微小空間
    における化学の特徴の探索と解明

      
  2. 化学における空間概念(サイズと形状)の重要性の提示
      
  3. 空間規制されたシステムの構築と、その反応制御・分析への応用
などを目的として研究を行っている。
 
研究手法

1)単一微粒子の光操作と顕微計測

  単一微粒子あるいは微小空間の分光・電気化学測定


2)時間分解分光

  マイクロ秒〜ピコ秒領域におけるダイナミクス計測


3)マイクロテクニック

微細加工・インプリンティング法




マイクロフロー法

 微細加工法によるマイクロチャンネルチップ、マイクロフローセルなどの作製と、溶液フロー条件下における顕微分光・電気化学計測

研究のねらい

1)微小空間を利用した高精度・高感度計測とその反応ダイナミクスの解明への応用


微小空間の化学
単一微粒子あるいは微小空間への試料の濃縮・分配・閉じ込めなどと、顕微計測法を利用した、ダイナミクス含めた高精度・高感度計測と分析。


2)微小空間に特徴的な化学の探索と解明


空間次元(サイズと形状)制御による新しい化学
化学反応・現象のサイズ・形状依存性の解明を通して、化学における「空間概念」の重要性を示す。


3)マイクロチップ化学



マイクロチャンネルチップ化学
微細加工法により作製したマイクロチップと顕微計測法などを駆使して、新たな計測法や反応・分析システムを構築する。


4)分子認識過程の光化学ダイナミクス

分子認識系の光化学と電気化学
水素結合や芳香環のスタッキングなどの分子間相互作用による分子認識と、その機構の光化学的、電気化学的解明。


  5)金属錯体の光化学

錯体光化学
新規な光機能や性質を持つ金属錯体の合成と、その励起状態ダイナミクスの解明。


  6)分子組織体の化学と分光計測

分子組織体の化学
超微粒子/高分子複合体やJ会合体などの分子組織体の光物性の特徴を分光学的に明らかにする。


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