金属酸化物ナノシートを用いた高極性・水溶性農薬の分析

使用金属氧化物纳米片分析高极性和水溶性农药

• 批准号: 18H00311
• 负责人: 嶋田 裕史
• 金额: $ 0.34万
• 依托单位: 長崎県警察本部刑事部 科学捜査研究所
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H00311/
• 关键词: 発光性金属酸化物ナノシート; 化学センサー; 水溶性農薬

金属酸化物ナノシートは、結晶の一層から成る厚さ1nm程度のシート状化合物である。これらの分散液にユーロピウムイオン(Eu^<3+>)などの希土類金属イオンを加えると、ナノシートがアンテナとして機能して希土類金属イオンを励起することにより、発光性を付与することができる。本研究では、発光性を有する金属酸化物ナノシートをプローブとして利用した高極性・水溶性農薬の簡便・迅速な検出法の開発を目的とした。まず、酸化チタン(TiO_x)ナノシートの分散液に酢酸ユーロピウムを加え、赤色蛍光を発するナノシート分散液を調製した。これに、水溶性の除草剤であるパラコートを加えると、その濃度に応じて蛍光強度の低下が観測された。これは励起光により価電子帯から導電帯に遷移した酸化チタンの電子が、パラコートに移動するためにEu^<3+>の励起が阻害されるためと考えられた。TiO_xナノシートからパラコートへの電子移動を確認するため、TiO_xナノシート分散液にパラコートを加え、窒素ガスをバブリングして溶存酸素を除去したものに波長254nmの紫外光を照射した後、UV-visスペクトルを測定した。その結果、短時間の照射で分散液の色が青色に変化し、UV-visスペクトルからもパラコートの一電子還元体(青色を呈する)が生成していることが示唆されたことから、ナノシートからパラコートへの電子移動が確認された。次に、結晶中にテルビウムを有する酸化ニオブナノシート(緑色蛍光)の分散液にパラコートを添加すると、同様に蛍光の低下が観測され、検出限界は0.5μM、検量線は10μMまで直線性を示した。

Metal acid compound, crystalline layer, thickness of 1nm, crystalline compound. The dispersion solution contains rare earth metals (Eu^<3+>), rare earth metals (Eu^<3+>) and rare earth metals (Eu ^<3 +>). The purpose of this research is to develop a simple and rapid detection method for highly polar and water-soluble agricultural drugs that can be used to provide a metal acid compound with light emitting properties. The dispersion of the acid, the acid and the red light is prepared. For example, the concentration of water-soluble herbicides is increased, and the intensity of light is decreased. The excitation of the electron spectrum causes the electron spectrum to shift. After confirming the electronic movement of TiO_x nanotechnology through the surface of the nanotechnology, the nanotechnology was added to the TiO_x nanotechnology dispersion to remove dissolved acids. After irradiation with ultraviolet light with a wavelength of 254nm, the UV-vis nanotechnology was measured. As a result, the color of the dispersion changed from cyan to cyan after a short period of irradiation, and the electron migration of the dispersion was confirmed by UV-vis. In addition, in the case of crystalline medium, there is an acid mixture (green luminescence) in the dispersion solution, and the decrease in luminescence is measured. The detection limit is 0.5μM, and the calibration line is 10μM.