マイクロ電極を用いる高速掃引微分パルス法による時間分解電気化学検出法の開発と応用

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03640493
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 岡崎 敏 京都大学, 理学部, 助手 (40025383)
• キーワード: 内部シ-ルド型マイクロ電極 / 高速電気化学測定法 / 時間分解微分パルスボルタモグラム / 時間分解電気化学検出法 / 高速微分パルスボルタンメトリ-

研究概要

本年度はまず、高速電気化学分析法に適したマイクロ電極の開発を目的として、マイクロ電極のセル応答特性に関する詳細な基礎検討を行い、新しく内部シ-ルド型ガラス封入マイクロ電極の開発に成功した。本シ-ルド型マイクロ電極では、電極セル系に発生する浮遊容量を極限まで減少できるため、セル時定数が200ナノ秒という超高速応答が得られ、高速掃引微分パルスボルタンメトリ-(FSDPV)の開発が可能であることが明かとなった。次ぎに、高速応答クロノアンペロメトリ-装置を製作の上、本年度補助金により導入した高速デ-タ入出力装置を駆使して、ナノ秒領域における容量性電流の時間過渡応答特性を世界で初めて明らかにした。さらに、上記研究で得られた成果に基づいて新しく開発された高速微分パルスユニットを導入し、現有の高速掃引サイックリックボルタンメトリ-(FSCV)装置と組み合わせて、高速掃引微分パルスサイクリックボルタンメトリ-装置として完成した。
FSDPV法の分析化学的展開に関する研究では、まず、FSCV法に適用して、高速掃引微分パルスサイクリックボルタンメトリ-(FSDPCV)法について検討した結果、アセトニトリル中での有機化合物の酸化還元電位が低濃度溶液(10^<-4>〜10^<-5>M)でも分解能よく測定できた。次いで、陽極溶出ボルタンメトリ-(ASV)法に応用した高速掃引微分パルスASV法は、トレ-ス量鉛イオン(10^<-8>M)の高感度迅速分析法として有効であることが分かった。さらに、流液試料の時間分解電気化学検出法への応用についての基礎検討を行った結果、100μm径の白金円盤電極では、パルス電圧10mV、パルス幅200μs、掃引速度10V/sで、10^<-5>M濃度の可逆系の時間分解FSDPVの測定が可能であることが明らかとなった。現在、ド-バミン類などの検出への応用について研究中である。

研究成果

• [文献書誌] S.Nomura: "Evaluation and evaluation of shielded ultramaicroelectrode for submicrosecond electroanalytical chemistry." Anal.Chem.63. 2665-2668 (1991)
• [文献書誌] S.Nomura: "Fundamental studies on fast scan stripping voltammetry with a microelectrode." Electroanalysis. 3. 617-624 (1991)
• [文献書誌] M.Oyama: "Pulse electrolytic stoppedーflow method for the analysis of short lived intermediates generated in the electrooxidation of triphenylamine." Anal.Chem.63. 1387-1392 (1991)
• [文献書誌] M.Oyama: "Substituent effect on the reaction kinetics of electrogenerated 9ーsubstituted 10ーphenylanthracene cation radicals with water and methanol." J.Electroanal.Chem.304. 61-73 (1991)
• [文献書誌] M.Oyama: "Measurement of time resolved sbsorption spectra of species generated by fast electrochemical processes." Anal.Chim.Acta. 245. 199-202 (1991)
• [文献書誌] M.Oyama: "Selective measurement of resonance Raman spectra and absorption spectra of different charged species produced in electrooxidation process of N,N'ーdimethylーN,N'ーdiphenylbenzidine by means of columnーelectrolysis continuousーflow method." Vibrational Spectroscopy. 1. 329-338 (1991)
• [文献書誌] T.Kato: "ESR and optical studies of the radical anion of C_<60>." Chem.Phys.Lett.186. 35-39 (1991)
• [文献書誌] S.Okazaki: "Redoxーpotential measurements of the biologically important substances by a columnーelectrolysis stoppedーflow method." Anal.Chem.(1992)
• [文献書誌] S.Okazaki: "Studies of substituent effects on the redoxーpotentials of 9ーsubstituted anthracene derivatives by means of a firstーscan cyclic votammetry." J.Electroanal.Chem.(1992)
• [文献書誌] S.Okazaki: "Measurement of time resolved resonance Raman spectra of shortーlived intermediates generated in the electrooxidation of triphenyl amine." J.Electroanal.Chem.(1992)
• [文献書誌] S.Okazaki: "Fast scan differential pulse voltammetry with a ultramaicroelectrode." Anal.Chem.(1992)
• [文献書誌] S.Okazaki: "Time resolved differential pulse voltammetric detecter for flow analysis." Anal.Chem.(1992)
• [文献書誌] 岡崎 敏(分担執筆): "機器分析のためのパソコンテクニック(南 茂夫編)" 講談社, (1992)