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走査型電子顕微鏡を用いたX線CTによるナノ粒子断面イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17655032
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 分析化学
研究機関京都大学

研究代表者

河合 潤  京都大学, 工学研究科, 教授 (60191996)

研究分担者 石井 秀司  京都大学, 工学研究科, 助手(18年4月まで) (30251466)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードSEM / 化学状態分析 / 毒性評価 / エアロゾル / 酸化チタン / 光触媒 / ナノ粒子
研究概要

2005年度は走査型電子顕微鏡を用いて,粒径10nmオーダーの粒子をイメージングする方法を開発し,X線吸収分光法を応用して,酸化チタン・エアロゾル粒子に対して,ルチル構造かアナターゼ構造かという結晶構造を見分ける方法を開発した.同時に発光X線を用いることにより微粒子の元素組成の違いを見分ける方法を開発した.
2006年度は上記の方法を発展させて,自動車排ガス,水素吸蔵合金へ応用したり,前年度の酸化チタン光触媒の分析を通じて,人工皮膚や植物の葉に付着させた光触媒の兼備分析を行い,リスク評価を行った.
電子ビームを用いるSEMのバックグラウンドX線スペクトルの絶対強度とそのスペクトル分布を表す式を2005年度に導出したが,2006年度はこれをシンクロトロン放射光に対しても応用し,シンクロトロン放射光が相対論的な電子の制動放射であるとして放射光スペクトルの説明できることを示した.シンクロトロン放射光でも,理論式と実験結果の間の一致が極めてよいことを見出した.これにより,研究者らが提案した理論式の正しいことと,その応用可能性の広さを示すことができた.
このように本研究では,空間分解能が極めて高い分析方によって,微粒子の化学状態,幾何学構造,元素組成を計測する方法を開発すると同時に,スペクトル・バックグラウンドの理論的な研究を行うと言う基礎研究を行い,合わせて,自動車排ガス,触媒粒子,合金が粉末化した試料中の金属の拡散など,環境試料や工業材料への応用も同時に進め,6件の論文と1件の解説を2006年度に出版することができた.

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] XAFSによる微粒子の化学状態分析2007

    • 著者名/発表者名
      松本諭, 石井秀司, 田辺晃生, 河合潤
    • 雑誌名

      鉄と鋼 93

      ページ: 132-137

    • NAID

      110006164995

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 水素吸蔵合金のSEM-EDXによる元素分布分析2006

    • 著者名/発表者名
      武田匡史, 石井秀司, 田辺晃生, 河合潤
    • 雑誌名

      X線分析の進歩 37

      ページ: 273-279

    • NAID

      40007459876

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] シリコンドリフトX線検出器による走査電子顕微鏡でのSEM-EDX2006

    • 著者名/発表者名
      石井秀司, 河合潤
    • 雑誌名

      X線分析の進歩 37

      ページ: 281-288

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 酸化チタン光触媒粒子リスク評価のための個別粒子分析2006

    • 著者名/発表者名
      石井秀司, 松本諭, 松井康人, 寺田靖子, 田邊晃生, 内山巌雄, 河合潤
    • 雑誌名

      環境科学会誌 19

      ページ: 209-216

    • NAID

      10019246652

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sulfur chemical state analysis of diesel emissions of vehicles using X-ray absorption2006

    • 著者名/発表者名
      S.Matsumoto, Y.Tanaka, H.Ishii, T.Tanabe, Y.Kitajima, J.Kawai
    • 雑誌名

      Spectrochim.Acta, Part B 61

      ページ: 991-994

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray Absorption Fine Structure Measurement with a 9 V Electric Battery X-ray Emitter2006

    • 著者名/発表者名
      S.Mitsuya, H.Ishii, J.Kawai
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett 89

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] X線吸収を用いた界面のはかりかた2006

    • 著者名/発表者名
      河合潤
    • 雑誌名

      ぶんせき 2

      ページ: 48-51

    • NAID

      10017247303

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of individual micrometer-size Kosa particle with on-site combination of electron microscope and synchrotron X-ray microscope2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, Y.Taniguchi, D.Tanaka, M.Toyoda, H.Ishii, T.Tanabe, Y.Terada, S.Hayakawa, J.Kawai
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 21

      ページ: 839-843

    • NAID

      10016579472

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Black-body approximation to the continuous X-ray spectra2005

    • 著者名/発表者名
      J.Kawai, H.Ishii
    • 雑誌名

      Spectrochim.Acta, Part B 60

      ページ: 1586-1591

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] SEM-EDX-SR-XRF-XANES2005

    • 著者名/発表者名
      河合潤, 石井秀司
    • 雑誌名

      J.Surf.Anal. 12

      ページ: 384-389

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Radiative Auger Effect and Extended X-Ray Emission Fine Structure(EXEFS)2005

    • 著者名/発表者名
      J.Kawai
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 21

      ページ: 733-735

    • NAID

      10016579078

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] SPring-8の高輝度放射光を利用した先端触媒開発(安保正一, 杉浦正沿, 永田正之 監修)(SPring-8触媒評価研究会編)(NTS.)2006

    • 著者名/発表者名
      河合潤
    • 出版者
      軟X線吸収スペクトルと化学状態分析
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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