ダイオキシン関連物質のオンサイト・リアルタイム分析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10355033
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 今坂 藤太郎 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30127980)
• 研究分担者: 野田 廣 島津製作所, 環境計測事業部, 技術部係長 ; 平川 靖之 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (80238344)
• キーワード: 超音速分子ジェット分光分析 / 多光子イオン化 / 質量分析 / 塩素置換芳香族化合物 / ダイオキシン / ポリ塩化ビニル / オンライン分析 / リアルタイム分析

研究概要

本研究では、開発した分布帰還型・波長可変ピコ秒色素レーザーを用いて、クロロベンゼン及びジクロロベンゼンの励起寿命を求め、塩素を多数含む芳香族化合物が短い励起寿命を持つこと並びにピコ秒レーザーを用いて塩素を多数含むダイオキシン化合物を効率よくイオン化できることを示した。また、理論とシミュレーション計算により、通常のナノ秒レーザーと比較して、ピコ秒のレーザーが100倍程度高いイオン化効率をもつことを示した。
前年度に設計した高感度な超音速分子ジェット/多光子イオン化/飛行時間型質量分析装置について、予測した性能が得られているか否かを検討した。その結果、リペラー電極、引き出し電極、アインツェル電極に印加したポテンシャルとイオン強度の関係は、SIMIONソフトウエアで求めた結果と比較的よく一致することがわかった。また、ポテンシャルと質量分解能の関係についても実験を行い、測定条件の最適化を行った。これらの結果より、開発した質量分析装置は、所定の性能を有していると結論した。また、開発した装置の感度についても、測定を行った。
本研究の成果により、NEDOの平成12-14年度地域コンソーシアム事業「ダイオキシンのオンライン・リアルタイム計測装置の開発」が採択された。現在、本研究のピコ秒レーザー、高感度質量分析計の製品化が進められており、その一部については、近日中に市場調査に入ることになっている。また、前処理についても検討を進めており、平成15年にはダイオキシン分析装置として市販化する計画となっている。

研究成果

• [文献書誌] Takaytuki Onoda: "Scheme for Collinear Ionization in Supersonic Jet/Multiphoton Ionization/Time-of-Flight Mass Spectrometry"Analytica Chimica Acta. 412. 213-219 (2000)
• [文献書誌] Takashi Urabe: "Analysis of Thermal Decomposition Products Arising from Polyvinyl Chloride Analogs by Supersonic Jet/Multiphoton Ionization/Mass Spectrometry"Talanta. 52,4. 703-709 (2000)
• [文献書誌] Tomohori Uchimura: "Supersonic Jet/Multiphoton Ionization/Mass Spectrometry of Dioxins Formed by the Thermal Reaction of Phenols in the Absence and Presence of an FeCl_3 Catalyst"Analytical Chemistry. 72,11. 2648-2652 (2000)
• [文献書誌] Totaro Imasaka: "Supersonic Jet Spectrometry for On-Line Real-Time Monitoring of Dioxins and Their Precursors"Proceeding of SPIE. 3853. 34-41 (1999)
• [文献書誌] 今坂藤太郎: "ダイオキシンのオンライン・リアルタイム計測装置の開発"九州大学研究紹介. 18. (2000)
• [文献書誌] 今坂藤太郎: "超音速分子ジェット分光分析"分析化学. 50,1. 3-30 (2001)
• [文献書誌] 今坂藤太郎: "超音速分子ジェット分光法によるオンサイト・リアルタイム分析"月刊光アライアンス. 11,4. 10-19 (2000)
• [文献書誌] 今坂藤太郎: "極微量分子をはかる"ぶんせき. 10. 597-601 (2000)