銀シェル金ナノロッドを静電的相互作用によって透明導電性基板（ITO基板）表面に固定した．固定条件を最適化することで凝集体の生成を抑制し，さらに固定密度を制御した．暗視野照明装置とマルチチャンネル分光器を用いて単一粒子の光散乱スペクトルを計測し，光散乱がナノロッドの表面プラズモンに由来していることを確認した．さらに，暗視野像と走査型電子顕微鏡（SEM）像を照合し，基板上の配向・凝集状態と散乱光の色の相関を調べた．ナノロッドの2量体は赤色，「寝た状態」で固定された孤立分散ナノロッドは緑色，「立った状態」で固定された孤立分散ナノロッドは青色，3個以上のナノロッド凝集体は白色の散乱光を示すことが分かった．基板上のナノロッドのうち，「寝た状態」のナノロッドは約半分，「立った状態」は約1/4，2量体と凝集体はそれぞれ1/8の割合であった．ナノロッド固定基板ではナノロッドの凝集状態に加えて，配向状態にも配慮しないとその分光特性を説明できないことが分かった．

抄録全体を表示

Gold is useful not only for traditional, ordinary human applications as ornaments, coins or electric devices, but also for nuclear and radiation applications. Here we report a study of activated gold for estimating the neutron dose in the environment in the case of the JCO criticality accident that occurred in Tokai, Japan, in 1999. We collected and analyzed 16 gold samples, such as rings, coins or necklaces stored at residents’ houses located in the range of 168 to 568 m from the accident site of the JCO. They indicated activities of gold from 91.9 to 0.322 Bq g⁻¹ as standardized values at 06 : 15 on October 1, 1999, when the criticality reaction had ceased after 20 hours of continuation. The induced radioactivity of gold samples showed a good correlation as a power function of distance. The induced radioactivity of gold is discussed with the reference data in order to estimate dose equivalent in the environment around the JCO. This paper gives an example showing the usefulness of gold in the field of nuclear and radiation studies and applications.

抄録全体を表示

大気中の化学物質や産業など人為的に排出される気体成分を現場でモニタリングするための装置，マイクロガス分析システム（micro gas analysis system: μGAS）を開発した．水溶性ガスの簡易で高感度な分析装置はこれまでなかったが，マイクロチャネルを利用したスクラバーを開発し，さらに送液やリアクター，検出器，校正用ガス発生など周辺技術も合わせて確立し，片手で持ち運べる連続分析装置をつくりあげた．マイクロチャネルスクラバーにて目的成分を吸収溶液に捕集するが，従来のインピンジャーに比べると20000倍もの捕集濃縮効果を持つため，高い感度と高い時間分解能の両立がはかれた．これまで開発したμGASの対象物質は，SO₂，H₂S，CH₃SH，COS，NO，NO₂，HONO，HCHO，NH₃などであり，いずれもppbvオーダーの濃度領域における連続分析を可能にした．これらのμGAS装置により，都市大気，森林大気，火山ガス，土壌からの発生ガスなどの解析を行い，局所的な汚染の提示や大気化学の解明に役立ててきた．また，NOは水に溶解しにくいが，反応系を工夫し呼気中のNOの分析に成功した．さらに，チャネル型のスクラバーについて，ガス捕集をシミュレーションする表計算ソフトを開発し，新規なスクラバーの設計・開発に役立ててきた．そのひとつの応用として，気体成分のHCHOをチャネル型スクラバーで取り除いたところ，残った粒子状物質にHCHOが存在することを見いだし，PM2.5など粒子状物質へのHCHOの分配の推移を明らかにした．

抄録全体を表示

固体捕集管を自動喫煙装置に装着し，タバコ主流煙中の揮発性有機化合物（VOCs）とカルボニル化合物の同時測定を行った．国内で市販されているタバコ10銘柄の主流煙を分析した結果，カルボニル化合物ではアセトアルデヒドが最も多く48～56％ を占め，次いでアセトンが20～24％ を占めた．VOCsではイソプレンが最も多く40～57％ を占め，次いでトルエンが9～12％ を占めた．タバコ型医薬品のネオシーダーは市販タバコと発生する成分比率が異なり，ベンゼンやフラン類などの発がん性物質をより多く発生することが明らかになった．また，ネオシーダーから発生する総カルボニル量は市販タバコの1.1～2.0倍の量を発生した．さらに，自動喫煙装置の吸煙方法によっても発生量に大きな差が生じることが明らかになった．このほか，一服ごとの喫煙を分析したところ，物質によって1回目の捕集量と2回目以降の捕集量に大きな差が生じるが，銘柄によってその差が異なり，タバコフィルターの構造の違いにより捕集量の差が生じることが明らかになった．

抄録全体を表示

海水や河川水試料の化学的酸素要求量を簡便な方法で推定するため，光源に紫外線発光ダイオード（UV-LED），検出器に光電子増倍管モジュールを使用する可搬型蛍光光度計を開発した．試料水の蛍光強度（励起波長340 nm，蛍光波長450 nm）を測定し，公定法により得られた100℃ における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量（COD_Mn）の値との相関を求めた．試料の採取地点ごとに蛍光強度とCOD_Mnの相関式の傾きは異なったが，同一地点における蛍光強度とCOD_Mnの時間変化はよく一致した．伊勢湾にて複数か所から採取した海水の蛍光強度とCOD_Mnも，河川水の影響を受けていない地点では良好な相関があり，蛍光強度からCOD_Mnを推定できることが分かった．また，工場排水では，操業状態の変化が少なければ本法により推定が可能であった．付加機能としてLEDを光源に用いる吸光度検出により,蛍光強度と同時に色度と濁度を測定できるようにした．

抄録全体を表示

乾式混練することにより酸化タングステン（WO₃）上へプルシアンブルー（PB）を担持し，新しい可視光応答型光触媒（PB–WO₃）を作製した．PBを担持することでWO₃の光触媒活性が向上し，可視光照射下でアセトアルデヒドが完全分解できた．既知の酸化銅担持酸化タングステン（CuO–WO₃）とPB–WO₃の光触媒性能を比較するため，アセトアルデヒド分解反応時に発生する二酸化炭素の生成反応速度定数を調べた．その結果，PB–WO₃を用いた場合の速度定数は2.1×10⁻² min⁻¹であり，CuO–WO₃を用いた場合の約2倍の値であった．光触媒性能向上の要因を探るためにアセトアルデヒド分解反応直後のPB–WO₃を調べたところ，PBが励起電子により還元されたことによる退色が観察された．よって，WO₃表面に担持したPBが還元されることにより，WO₃内での励起電子と正孔の再結合が防止され，正孔での酸化反応が効率良く進行したと考えられる．またアセトアルデヒド分解反応を繰り返して光触媒性能を評価した結果，PB–WO₃がCuO–WO₃よりも性能の低下が少なく，優れた光触媒耐久性を有することが分かった．

抄録全体を表示

In recent years, it was become increasingly important to conduct quantitative analyses of several kinds of protein and non-protein amino acids in the human blood. By doing so, it is possible to detect cancer focus positivity at an early stage by monitoring profile of their concentrations. In clinical tests that strongly require high reliability of analytical values, it is essential to use amino acid reference materials that are traceable to the International System of Units (SI). However, SI-traceable reference materials of non-protein amino acids are not generally supplied worldwide. Although it is generally used in the titration method for purity evaluations of amino acid reference materials, purity evaluations using this method require much time and a large amount of sample. On the other hand, Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy is a rapid quantitative method that is not only SI-traceable, but also requires a small amount of the sample. In this study, we demonstrated purity evaluations of 20 kinds of non-protein amino acids by using ¹H NMR. To verify the analytical value, a titration method was used. From our results, the accuracy of the analytical value was evaluated to be approximately 1% by optimizing the experimental conditions for each amino acid, such as the kinds of solvent. Furthermore, the difference in the analytical values between ¹H NMR and titration was 0.5% or less. Therefore, it was confirmed to able to perform rapid and accurate evaluations of the purity of non-protein amino acid reference materials by using ¹H NMR spectroscopy.

抄録全体を表示

Recently, the use of the Micro-Raman spectrometer for the analysis of chemical materials is attracting attention in applied chemistry and advanced technologies due to the easiness of measurement. However, in the case of a liquid sample, there is some difficulty to analyze it, especially in focusing the laser beam on a transparent liquid sample accurately by using conventional vessels, such as the NMR tube and capillaries. We report here on the validation of a newly-designed cell for Micro-Raman spectroscopy that could more easily analyze a liquid sample than using conventional vessels. This cell is a small rectangular block (30×30×15 mm) made of aluminum alloy having a cylindrical hole (Φ10×5 mm) at center of the surface. First, the hole is filled with an aqueous solution or organic solvent, and then covered with a thin glass plate. By focusing the laser beam anywhere on the bottom surface of the hole, a high signal with sufficient intensity is easily detected. Similarly, a measurement using a cell made of another material, such as stainless steel, glass or polypropylene (PP) is tested. Finally, we conclude that aluminum alloy is the most suitable to be used for the cell material, due to its overall signal intensity, workability of material, low cost, resistance to chemicals and no interference to the Raman signal.

抄録全体を表示