| 研究課題/領域番号 |
21K05155
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
保倉 明子 東京電機大学, 工学部, 教授 (20343569)
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| 研究分担者 |
宮崎 淳 東京電機大学, 工学部, 教授 (50408697)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 液体電極プラズマ / 発光分光分析 / ガリウム / インジウム / マトリックス効果 / アルカリ金属イオン / ハロゲン / 分子発光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究で対象とする液体電極プラズマ（LEP）の発光分析法は，高周波誘導結合プラズマ（ICP）と同様に多元素の原子発光分析法として開発された手法であるが，プラズマの温度は6200 K程度である。原子吸光法のフレーム炎よりは高温であるがICPよりも低温なので，試料から得られる発光スペクトルには，分子発光に起因するピークも共存している。そこで申請者はLEPにおける分子発光を積極的に利用して，元素の定量分析をするという着想に至った。本研究では，LEPによるハロゲンの分子発光分析法を確立し，実用的なオンサイト分析法を提唱する。
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| 研究成果の概要 |
日本産業規格 工場排水試験法方法（JISK0102）において，鉛やカドミウムなど多くの元素の公定法としてICP発光分光分析法やICP質量分析法が採用されている。本研究では，微細流路中の溶液に高電圧をかけて発生する液体電極プラズマ（Liquid Electrode Plasma, LEP）を利用して，ハロゲン分析法の開発を目指した。2種類の分光器を搭載した装置を開発することで，広い波長領域における発光線の観察と，特定の波長領域における波長分解能の向上が実現した。溶液中のフッ化物イオンや塩化物イオンは，共存するガリウムやインジウムの発光スペクトルに影響を及ぼすことが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
環境負荷低減の観点から，工業製品中のハロゲン量は，国内・海外において様々な法律により規制されてきており，ハロゲンの分析ニーズは高まっている。本研究では，微細流路中の溶液に高電圧をかけて発生する液体電極プラズマ（LEP）を利用して，ハロゲン分析法の開発を目指した。石英やサファイヤの小型専用セルに試料溶液を入れ，白金電極に500～1500 Vの高電圧をパルス印加し，発光スペクトルを計測した。LEPの発光において，共存するアルカリ金属イオンの影響が非常に大きいこと，また固相抽出法とLEPを組み合わせることで，より低濃度の元素分析の可能性が示された。
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