2020 Fiscal Year Research-status Report
Quantitative analysis of free radicals by collaboration of effective magnetic moment method and magnetic resonance method
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17K05918
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
松本 信洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30358048)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 信靖 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (70415644)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 一次標準直接法 / 純度 / フリーラジカル試薬 / 超伝導量子干渉計(SQUID) / 電子スピン共鳴測定(ESR) / キュリー・ワイスの法則 / 常磁性 / 定量EPR法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題における定量EPR法では、有効磁気モーメント法によりフリーラジカル純度が既知である一次標準試料を基準にして、未知純度のラジカル試薬の純度を簡便に値付けする事を目的としている。異なる試薬メーカー2社から購入した安息香酸4ヒドロキシTEMPO粉末[4HTB]を試料とし("4HTB-A", "4HTB-B"とする)、各試料のフリーラジカル純度を有効磁気モーメント法により相対拡張不確かさ0.3%で測定した結果、両者のフリーラジカル純度に1%の差が見られた。その後、定量EPR法において4HTB-Aを「一次標準試料」とした定量EPR法により4HTB-Bを値付けした分析値は、相対拡張不確かさ(k=2)0.6%の範囲内で有効磁気モーメント法によるラジカル純度と良く一致した。当初の研究計画で予定していた適切な「参照試料」の探索は達成できていないが、同一日の数時間内であれば、キャビティ内の試料位置の固定、Q値等に注意を払う事によって前述の不確かさでフリーラジカル純度の値付けが可能である事が明らかになった。
次に、ラジカル数標準として広く用いられているTEMPOLは10 K以下で相転移を示すため、有効磁気モーメント法でフリーラジカル純度を求めると、その相対拡張不確かさが1%を超えることにより有効磁気モーメント法による直接高精度分析が困難である。そこで、TEMPPOL分子と同様に一分子あたり1個のニトロキシルラジカルをもつ"4HTB-A"を一次標準試料とした定量EPR法による測定により、このTEMPOL粉末のラジカル純度を1%よりも小さい不確かさで得た。
その他、SQUIDでの磁気モーメント値の補正に資する事を目的として、国際共同研究先及び国内共同利用施設のSQUIDで測定した円柱状ニッケル(直径1mm)の質量磁化率の長さ依存性を報告した論文が受理・出版された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題のメインである有効磁気モーメント法と定量EPR法の組み合わせによる良好な分析値を得る事が出来た。丸底のESR用試料管は比較的高価であるが、安価な石英製毛細管を試料管として用いる事により、十分な精度で定量EPR法による純ラジカル試薬の純度分析が可能である事が明らかになった。定量EPR法の実験結果に関する論文を執筆できる見通しを得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
"4HTB-A"を一次標準試料とした定量EPR法によりTEMPO試薬のフリーラジカル純度を測定した場合、定量EPR法による分析値は有効磁気モーメント法によるそれよりも不確かさを超えて高い純度値が得られている。この原因について考察する。
SQUID測定では通常、粉末試料をカプセルの底に入れて磁気モーメントを測定するが、その磁気モーメント測定値の形状依存性を考慮した補正法を引き続き検討する。
また、有効磁気モーメント法と定量EPR法の組み合わせによる分析値の考察に資する事を目的として、4HTB、TEMPOL粉末の元素分析計によるCHN分析及び高周波ESR分析などを実施する。
以上の方策を実施した結果を含む定量EPR法に関する実験結果を論文にまとめて、投稿する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス流行によって、参加・発表予定だった国内・国際学会の現地開催中止によって、予定していた旅費を使用しない事になった他、所外共同利用施設への出張延期による関連消耗品購入の留保により、次年度使用額が生じた。今年度は、同消耗品の他、所内共同利用施設利用課金、投稿論文原稿の英文校閲、学会参加費などに使用する予定である。
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