JPWO2018155260A1 - Ohラジカル検出プローブ、ohラジカル測定装置、および、ohラジカル測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態にかかるOHラジカル検出プローブは、芳香族カルボン酸と、極性非プロトン性有機溶媒と、極性プロトン性有機溶媒とを備える。OHラジカル検出プローブが、極性プロトン性有機溶媒を備えることにより、芳香族カルボン酸とOHラジカルとを反応させることができ、OHラジカルを検出することが可能となる。
続いて、OHラジカル検出プローブの製造方法について説明する。まず、極性非プロトン性有機溶媒に芳香族カルボン酸を溶解させる。その後、芳香族カルボン酸の極性非プロトン性有機溶媒溶液に、極性プロトン性有機溶媒が混合される。これにより、芳香族カルボン酸を溶媒中に分散させることができる。
図1は、OHラジカル測定装置100を説明する図である。なお、図1中、ガスまたは液の流れを実線の矢印で示し、光の流れを破線の矢印で示し、信号の流れを一点鎖線の矢印で示す。
反応式(1)は、テレフタル酸 + OHラジカル → 2−ヒドロキシテレフタル酸(HTA) + プロトン で表すこともできる。
続いて、OHラジカル測定装置100を用いたOHラジカル測定方法について説明する。図3は、OHラジカル測定方法の処理の流れを示すフローチャートである。OHラジカル測定方法は、接触工程S110、照射・測定工程S120、導出工程S130を含む。
接触工程S110は、所定の温度下で、OHラジカル検出プローブ102と、測定対象ガスとを接触させる工程である。具体的に説明すると、まず、収容部110にOHラジカル検出プローブ102を収容する。そして、ガス供給部130によって収容部110の内部空間110aに測定対象ガスが供給されると、OHラジカル検出プローブ102と、測定対象ガスとが接触する。なお、測定対象ガスが高湿度の場合には、加熱部120を駆動して、収容部110内の測定対象ガスおよびOHラジカル検出プローブ102を所定の温度に加熱する。
照射・測定工程S120では、まず、接触工程S110において測定対象ガスに接触させた後のOHラジカル検出プローブ102を取りだす。そして、照射部150が取り出したOHラジカル検出プローブ102に紫外線を照射し、OHラジカル検出プローブ102から生じる蛍光の強度を、測定部160が測定する。
導出工程S130は、照射・測定工程S120において測定された蛍光の強度に基づいて、濃度導出部172が、測定対象ガス中のOHラジカルの濃度を導出する工程である。
比較例1(従来例)の化学プローブと、実施例1のOHラジカル検出プローブとの検量線をそれぞれ作成し、測定感度の比較を行った。
比較例2(従来例)の化学プローブを用いて、測定対象ガスAと測定対象ガスBとをそれぞれ測定した。比較例2の化学プローブとして、2mMのテレフタル酸ナトリウム水溶液を作成した。また、測定対象ガスAとして、オゾンおよび水蒸気の混合ガスを用いた。測定対象ガスBとして乾燥オゾンを用いた。
OHラジカル検出プローブとして、DMFおよびメタノール(体積比4:1)にテレフタル酸を2mmol/L溶解させた液を用いた。また、測定対象ガスとしてオゾンを用いた。なお、実施例3において、加熱部120による加熱は実行しなかった。そして、オゾンを接触させた後のOHラジカル検出プローブに紫外線を照射し、OHラジカル検出プローブから生じた蛍光の強度を測定した。
OHラジカル検出プローブとして、DMFおよびメタノール(体積比4:1)にテレフタル酸を2mmol/L溶解させた液を用いた。また、測定対象ガスとしてオゾンおよび水蒸気の混合ガスを用いた。なお、実施例4において、加熱部120による加熱は60℃で実行した。そして、オゾンおよび水蒸気の混合ガスを接触させた後のOHラジカル検出プローブに紫外線を照射し、OHラジカル検出プローブから生じた蛍光の強度を測定した。
OHラジカル検出プローブとして、DMFおよびメタノール(体積比4:1)にテレフタル酸を2mmol/L溶解させた液を用いた。また、測定対象ガスとして過酸化水素を用いた。なお、実施例5において、加熱部120による加熱は60℃で実行した。そして、過酸化水素を接触させた後のOHラジカル検出プローブに紫外線を照射し、OHラジカル検出プローブから生じた蛍光の強度を測定した。
OHラジカル検出プローブとして、DMFおよびメタノール(体積比4:1)にテレフタル酸を2mmol/L溶解させた液を用いた。また、測定対象ガスとしてオゾンおよび過酸化水素の混合ガスを用いた。なお、実施例6において、加熱部120による加熱は60℃で実行した。そして、オゾンおよび過酸化水素の混合ガスを接触させた後のOHラジカル検出プローブに紫外線を照射し、OHラジカル検出プローブから生じた蛍光の強度を測定した。
DMFおよびメタノール(体積比4:1)にテレフタル酸を2mmol/L溶解させたOHラジカル検出プローブを用いて、オゾンおよび水蒸気の混合ガスの測定を行い、HTAの濃度からHTAの生成速度(nM/分)を求めた。
DMFおよびエタノール(体積比4:1)にテレフタル酸を2mmol/L溶解させたOHラジカル検出プローブを用いて、オゾンおよび水蒸気の混合ガスの測定を行い、HTAの濃度からHTAの生成速度(nM/分)を求めた。
DMFおよび2−プロパノール(体積比4:1)にテレフタル酸を2mmol/L溶解させたOHラジカル検出プローブを用いて、オゾンおよび水蒸気の混合ガスの測定を行い、HTAの濃度からHTAの生成速度(nM/分)を求めた。
S120 照射・測定工程
S130 導出工程
100 OHラジカル測定装置
102 OHラジカル検出プローブ
110 収容部
120 加熱部
130 ガス供給部
140 濃度換算部
150 照射部
160 測定部
172 濃度導出部
Claims (10)
- 芳香族カルボン酸と、
極性非プロトン性有機溶媒と、
極性プロトン性有機溶媒と、
を備えるOHラジカル検出プローブ。 - 前記極性プロトン性有機溶媒の含有率は、前記極性非プロトン性有機溶媒の含有率より低い請求項1に記載のOHラジカル検出プローブ。
- 前記芳香族カルボン酸は、テレフタル酸、サリチル酸、4−ヒドロキシ安息香酸、および、フェニルアラニンの群から選択される1または複数である請求項1または2に記載のOHラジカル検出プローブ。
- 前記極性非プロトン性有機溶媒は、N,N−ジメチルホルムアミドであり、
前記極性プロトン性有機溶媒は、メタノールである請求項1から3のいずれか1項に記載のOHラジカル検出プローブ。 - 芳香族カルボン酸、極性非プロトン性有機溶媒、および、極性プロトン性有機溶媒を含むOHラジカル検出プローブを収容する収容部と、
前記収容部内に測定対象ガスを供給するガス供給部と、
前記測定対象ガスに接触させた後の前記OHラジカル検出プローブ中における、前記芳香族カルボン酸とOHラジカルとの反応生成物の濃度に基づいて、前記測定対象ガス中のOHラジカルの濃度を換算する濃度換算部と、
を備えるOHラジカル測定装置。 - 前記濃度換算部は、
前記測定対象ガスに接触させた後の前記OHラジカル検出プローブに紫外線を照射する照射部と、
前記OHラジカル検出プローブから生じる蛍光の強度を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された前記蛍光の強度に基づいて、前記測定対象ガス中のOHラジカルの濃度を導出する濃度導出部と、
を備える請求項5に記載のOHラジカル測定装置。 - 前記濃度換算部は、ガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、質量分析装置、ガスクロマトグラフ質量分析装置、液体クロマトグラフ質量分析装置、および、赤外分光装置のうちのいずれか1またはいずれか2以上の装置である請求項5に記載のOHラジカル測定装置。
- 前記収容部内の前記測定対象ガスを加熱する加熱部を備える請求項5から7のいずれか1項に記載のOHラジカル測定装置。
- 芳香族カルボン酸、極性非プロトン性有機溶媒、および、極性プロトン性有機溶媒を含むOHラジカル検出プローブを用いて気相中のOHラジカルを測定するOHラジカル測定方法。
- 前記OHラジカル検出プローブと、測定対象ガスとを接触させる工程と、
前記測定対象ガスに接触させた後の前記OHラジカル検出プローブ中における、前記芳香族カルボン酸とOHラジカルとの反応生成物の濃度に基づいて、前記測定対象ガス中のOHラジカルの濃度を換算する工程と、
を含む請求項9に記載のOHラジカル測定方法。
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