2015 Fiscal Year Research-status Report
高い時間分解能を持つPM2．5中の無機元素分析技術の開発
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26410169
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
朱 彦北 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 物質計測標準研究部門, 主任研究員 (90422790)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | PM2.5 / 高い時間分解能 / 元素分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、大気汚染指標の一つである直径2.5 μm以下の微小粒子状物質（PM2.5）の元素分析のために、高い時間分解能を有する分析技術の開発を目的として研究を進んでいます。
研究では、PM2.5の捕集デバイスとしてチューブ状繊維フィルターを開発し、大気試料をこれに通すことによって、PM2.5を捕集します。その後、硝酸・塩酸の混酸を用いて、チューブ状繊維フィルターに捕集されたPM2.5中の元素を溶出しながら、高感度な元素分析装置である誘導結合プラズマ質量分析計（ICP-MS）に導入し測定します。昨年度は、チューブ状繊維フィルターを用いて気中粒子の分析法の有効性確認を中心に行いました。実験では、チューブ状繊維フィルターによるPM2.5の捕集効率確認、および本法と既存分析法を用いて大気試料中のPM2.5分析の同等性確認を行いました。
捕集効率の確認では、エレクトロンスプレー方式微粒子発生装置を用いて微粒子物質を発生させ、初年度で最適化されたチューブ状繊維フィルターを用いて捕集・分析を行いました。本法を用いて、直径20-100 nmの微粒子物質の捕集効率は99%以上であることが確認できました。また、微粒子物質の元素成分の濃度は捕集時間と正の相関性があることも確認できました。したがって、本法はPM2.5中の元素の捕集・分析に有効であることを確認できました。
また、本法の妥当性を確認するため、従来技術であるインビンジャー式捕集デバイスとの比較実験を行いました。同一場所同一時間で採集した試料を分析した結果では、銅について両者一致した結果が得られました。これらの結果から、PM2.5中の元素分析における本法の妥当性が確認できました。また、銅以外にも本法は10元素ほど分析できたが、従来法では十分な感度が得られず測定できませんでした。この結果から、本法は高感度であることが確認できました。
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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
当初予定のチューブ状繊維フィルターの捕集効率確認と分析法の妥当性確認について順調に進んできました。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の最終年度になります。実験では、応用研究を中心に行います。具体的には、PM2.5の発生源が異なる複数地点で試料採集・分析し、発生源の寄与率の経時変化について検討し、新規開発技術の特長を実証します。
また、以下の波及効果を意識して、本研究を進んでいく予定です。
(1)PM2.5中の無機元素の経時変化解析ができ、発生源の解析と挙動解析のために詳細かつ重要な情報を提供することができること。(2)有来技術に比べ、PM2.5中の無機元素の高感度同時分析を短時間で実現でき、煩雑な試料処理も必要せず、PM2.5の成分分析における環境負荷軽減に貢献できること。(3)PM2.5に関する研究に限らず、自動車排気の環境負荷評価やナノ材料などの生産環境の品質管理にも応用できること。
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| Causes of Carryover |
次年度は本研究の最終年度であり、これまで開発・確立した分析法の応用研究を中心に行うための試薬・チューブ等実験器具などの購入および本研究に関する研究成果の発表を行うために必要です。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品費（20万円）、国際会議発表旅費（1件、50万円）、国際会議参加費（1件、8万円）、国内会議発表旅費（1件、8万円）、国内会議参加費（1件、8千円）、その他（85507円）。
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