エアロゾル単一粒子に含有する単一分子検出技術の基盤構築

今年度は、大気微粒子と貴金属ナノ粒子の複合体の形成条件の検討と、顕微ラマン装置による単一分子センシングを実施した。表本研究チームが有する国内外の観測拠点（長崎県五島列島、金沢市など）において、実際の大気微粒子を採取した。つぎに水を媒体として試験粒子を分散後、再噴霧してエアロゾル化し、静電分級法（DMA法）によって粒子径毎に分級された試験粒子を発生させ、その粒子径分布をオンラインで解析した。また、分級微粒子中に存在する極微量のターゲット分子（水溶性イオン化合物）をイオンクロマトグラフィーなどを用いて定量分析し、ラマン散乱の基礎的な比較用データを得た。PVD技術（物理的蒸気凝縮法；レーザーアブレーション、蒸発凝縮法など）により、凝集状態が制御された貴金属ナノ粒子を気相分散状態で発生させ、気相中でアニール、焼結によってその形態を制御する。得られた粒子の粒子径分布を計測するとともに、単一粒子および二量体、三量体の構造を解析し、表面増強ラマン散乱の効果を解明するための標準粒子を作製した。分級した単分散エアロゾルと貴金属ナノ粒子（M；正に帯電）を気相中で混合・静電凝集させて、複合体を形成する実験系の構築を行った。また、凝縮成長デバイス（PSM）を改良し、Hot Spotにエアロゾル中のターゲット分子を誘導して集約させるための条件を検討した。さらに表面増強ラマン散乱の最適条件を得るために、今年度はまず、ローダミンなどの色素分子を標準試薬として用い、そのSERS効果に与える凝集体構造の影響を検討した。また、気中での複合体形成条件を変えた時の、SERS効果の相関に関する基礎的な検討を行った。

今年度は、大気微粒子と貴金属ナノ粒子の複合体の形成条件の検討と、顕微ラマン装置による単一分子センシングを実施した。表本研究チームが有する国内外の観測拠点（長崎県五島列島、金沢市など）において、実際の大気微粒子を採取した。つぎに水を媒体として試験粒子を分散後、再噴霧してエアロゾル化し、静電分級法（DMA法）によって粒子径毎に分級された試験粒子を発生させ、その粒子径分布をオンラインで解析した。また、分級微粒子中に存在する極微量のターゲット分子（水溶性イオン化合物）をイオンクロマトグラフィーなどを用いて定量分析し、ラマン散乱の基礎的な比較用データを得た。PVD技術（物理的蒸気凝縮法；レーザーアブレーション、蒸発凝縮法など）により、凝集状態が制御された貴金属ナノ粒子を気相分散状態で発生させ、気相中でアニール、焼結によってその形態を制御する。得られた粒子の粒子径分布を計測するとともに、単一粒子および二量体、三量体の構造を解析し、表面増強ラマン散乱の効果を解明するための標準粒子を作製した。分級した単分散エアロゾルと貴金属ナノ粒子（M；正に帯電）を気相中で混合・静電凝集させて、複合体を形成する実験系の構築を行った。また、凝縮成長デバイス（PSM）を改良し、Hot Spotにエアロゾル中のターゲット分子を誘導して集約させるための条件を検討した。さらに表面増強ラマン散乱の最適条件を得るために、今年度はまず、ローダミンなどの色素分子を標準試薬として用い、そのSERS効果に与える凝集体構造の影響を検討した。また、気中での複合体形成条件を変えた時の、SERS効果の相関に関する基礎的な検討を行った。