PTR-MS測定法による大気中の揮発性有機化合物の動態解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15310009
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小池 真 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00225343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北 和之 茨城大学, 理学部, 助教授 (30221914) ; 谷 晃 東海大学, 開発工学部, 講師 (50240958) ; 竹川 暢之 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (00324369)
• Keywords: 陽子付着型質量分析法 / 揮発性有機化合物

Research Abstract

本研究では、陽子付着型質量分析法(PTR-MS=Proton Transfer Mass Spectrometer)という新しい測定技術により、揮発性有機化合物(VOC)を高精度でかつ高時間分解能で測定する方法を確立し、都市域における揮発性有機化合物の動態を解明することを目的とする。陽子付着型質量分析法とは、プロトンハイドレイト(H_3O^+)を使ってプロトンを測定対象成分に付着させることにより、測定対象成分を破壊することなく質量分析法により定量するという方法である。
本年度はこの技術を用い、実大気中の揮発性有機化合物するための様々な実験を行い、その有効性と問題点を明らかとした。第一に、実大気中の測定で測定感度に影響を与える水蒸気について、室内実験によってその影響を調べた。水蒸気が多くなると、プロトンハイドレイトおよび生成イオンに水蒸気がついたクラスターを生成することなどのため、測定器感度が変化する。このため、反応室にかける電場などの最適化を行った一方、ベンゼンやトルエンなど12種のVOCについて、その測定感度の水蒸気濃度依存性を調べた。第二に、長時間の連続測定での感度やゼロレベルの安定性を調べ、安定化のための対策を講じた。また、実大気中での連続測定のためのシステム(定期的に感度較正やゼロレベルチェックをするなど)を構築した。本年度はまた、VOC測定で実績のあるGC-FIDと、実大気中での試験的な比較観測を実施した。この結果、トルエンなどについてはよい一致を示し、観測の妥当性が確認された。