JP2021081214A - 試料ホルダ、赤外線吸収分光光度計及び赤外線吸収スペクトルの測定方法 - Google Patents
試料ホルダ、赤外線吸収分光光度計及び赤外線吸収スペクトルの測定方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
赤外線吸収分光光度計に用いられる試料ホルダであって、
測定試料が固定され赤外線が照射される部位に金属メッシュの試料固定部を有するものである。
赤外線を照射する照射部と、
前記測定試料を固定した上述の試料ホルダを収容する試料室と、
前記測定試料を介した赤外線を検出する検出部と、
を備えたものである。
赤外線吸収スペクトルの測定方法であって、
上述の試料ホルダに固定された測定試料に赤外線を照射し、該測定試料を介した赤外線を検出する測定工程、
を含むものである。
図3は、実験例1〜3の測定試料及び赤外線吸収スペクトルの測定例であり、図3Aが実験例1の試料固定部21の説明図、図3Bが実験例1の赤外線吸収スペクトルの一例、図3Cが実験例2の試料固定部21の説明図、図3Dが実験例2の赤外線吸収スペクトルの一例、図3Eが実験例3のペレット121の説明図、図3Fが実験例3の赤外線吸収スペクトルの一例である。実験例1の試料固定部21は、Auの金属部材からなり、外形は、外形D(直径)が5mm、厚さTが0.5mmであり、金属部材の幅X(太さ)が0.05mm、開口長さLが0.22mmとした。実験例2の試料固定部21は、Auの金属部材からなり、外形は、外形D(直径)が5mm、厚さTが0.1mmであり、金属部材の幅X(太さ)が0.5mm、開口長さLが0.5mmとした。触媒成分をPtとし、担体としてのアルミナに対して2質量%担持したものを測定試料とした。実験例1、2では、測定試料8.3mgを試料固定部21に押圧して固定した。
実験例3のペレット121は、担体としてのアルミナに触媒成分としてPtを2質量%担持したものであり、外形は、外形D(直径)を5mm、厚さTを0.1mmとした。実験例3では、上記測定試料をペレット状にプレス成形した。
図4は、実験例1、3の赤外線吸収スペクトルが得られる説明図であり、図4Aが実験例1の説明図、図4Bが実験例2の説明図である。図3に示すように、金属メッシュの試料固定部を有する試料ホルダを用いた実験例1、2では、実験例3に比してより大きな吸着COの赤外線吸収ピークが得られることがわかった。特に、金属部材と開口部との全体の面積に対する開口面積の比が14%の実験例2に比して66%である実験例1の方がより大きな吸収ピークが得られることがわかった。この理由は、例えば、図4Aに示すように、実験例1では、金属メッシュの内表面において、入射光Riが触媒26を介して反射光Rrとなり検出されるが、このとき、金属メッシュの内側面の近傍に増強された赤外光Rの電場が形成され、これにより、金属メッシュに付着した触媒成分に由来する吸収ピークを選択的に増幅することができるものと推察された。一方、実験例3では、入射光Riを透過又は散乱した透過光Rtでは、そのような増幅が起きないため、吸着COの吸収ピークは気相COの吸収ピークに比して小さいものとなると推察された。実験例1では、より大きな吸収ピークが得られていることから、金属メッシュの開口面積の比は、30%〜70%の範囲が好ましいものと推察された。
Claims (11)
- 赤外線吸収分光光度計に用いられる試料ホルダであって、
測定試料が固定され赤外線が照射される部位に金属メッシュの試料固定部を有する、
試料ホルダ。 - 前記試料固定部は、Auで形成されている、請求項1に記載の試料ホルダ。
- 前記試料固定部は、前記金属メッシュにより形成される開口部の面積割合が30%以上70%以下の範囲である、請求項1又は2に記載の試料ホルダ。
- 前記試料固定部は、前記金属メッシュの幅が0.02mm以上0.2mm以下の範囲であり、前記開口部の長さが0.1mm以上0.5mm以下の範囲である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の試料ホルダ。
- 前記試料固定部は、前記金属メッシュの外形が2mm以上10mm以下の範囲であり、前記金属メッシュの厚さが0.2mm以上1.0mm以下の範囲である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の試料ホルダ。
- 赤外線を照射する照射部と、
前記測定試料を固定した請求項1〜5のいずれか1項に記載の試料ホルダを収容する試料室と、
前記測定試料を介した赤外線を検出する検出部と、
を備えた赤外線吸収分光光度計。 - 前記測定試料には触媒成分を含み、
前記試料室には前記触媒に吸着する化学成分を導入する導入管が接続されている、請求項6に記載の赤外線吸収分光光度計。 - 前記試料室には、前記測定試料の温度を制御する温度調整部が収容されている、請求項6又は7に記載の赤外線吸収分光光度計。
- 前記照射部は、前記試料ホルダの試料保持面に対して垂直方向から赤外線を照射し、
前記検出部は、前記赤外線の照射方向に対して前記試料ホルダの後方で赤外線を検出する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の赤外線吸収分光光度計。 - 赤外線吸収スペクトルの測定方法であって、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の試料ホルダに固定された測定試料に赤外線を照射し、該測定試料を介した赤外線を検出する測定工程、
を含む赤外線吸収スペクトルの測定方法。 - 前記測定工程では、前記試料ホルダの試料保持面に対して垂直方向から赤外線を照射し、前記赤外線の照射方向に対して前記試料ホルダの後方で赤外線を検出する、請求項10に記載の赤外線吸収スペクトルの測定方法。
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