2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Chemometrics Method using Near-IR Absorption of Lanthanide Complex
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20K05529
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
篠田 哲史 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00285280)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 近赤外分光 / ランタノイド / ゼオライト / アニオン分析 / ケモメトリクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ランタノイドイオンの吸収を用いたプローブ型近赤外吸光分光法を水溶液系に適用するために，種々の固体担持の方法およびその測定法についての探索を行った．ランタノイド錯体を溶液塗布により薄膜化したり，濾紙などの繊維に吸着させる方法は透過測定に用いることができたが，検出感度や試料に対する応答性，不均一性による再現性の問題があった．
シリカゲルなどの微粉末に吸着させる方法では，プレス加工により薄膜状態とすることで近赤外透過測定を可能にすることができたが，シリカゲル粒子表面への吸着量に制限があることや粒子による光散乱によるS/N比の低下の問題があった．また，シリカゲルへのランタノイドイオンの結合が強すぎるためか，基質との相互作用を十分に得ることができなかった．
最終年度は，成膜方法の改良や装置光源の更新により測定感度およびS/N比の向上を測るとともに，より高濃度にランタノイドイオンを担持可能な固相担体の探索を行った．その結果分子内に均一なナノ空孔を有する人工ゼオライトを用い，カチオン交換法によりランタノイドイオンを導入した試料作成を行なった．この試料を用いると，薄膜状態でも十分なS/N比でランタノイドイオンの吸収シグナルが観測でき，良好な再現性も得られた．また水溶液を添加した後，乾燥を行うことで，水溶液の試料に対しても分析可能な試料を調製できることが判った．
X線光電分光法を用いてランタノイドイオン周りの結合情報をもとに分析対象基質との結合様式について調査を進めており，今後定量性を高めるとともに，ゼオライトの分子ふるい効果を利用したゲスト認識なども活用した近赤外分光法に展開する予定である．
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