重金属イオンセンサー用感応膜の特性評価

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【目的】本研究は、プロトポルフィリン2ナトリウム(以下、PrPと略記)を感応素子とする重金属イオンセンサー開発のため、PrPをサイクリックボルタンメトリー(以下、CVと略記)用電極表面に修飾し、重金属イオンとの応答性をCVにより検証することを目的とした。【実施方法】1.PrP修飾電極の作製1)PrP修飾グラッシーカーボン電極(以下、PrP-GCEと略記):電極表面にPrPをラジカル重合により修飾するため、中間体としてビニル基を有するシランカップリング剤を滴下し、蒸発乾固後、PrP-ジメチルスルホキシド溶液中に浸し、重合開始剤を加えて恒温槽(80℃)で4時間重合反応を行い、余剰成分をアルコールで洗浄したものを実験に供した。2)PrP修飾金電極(以下、PrP-AUEと略記):電極表面を2-チオフェンアクリル酸アルコール溶液に浸し、蒸発乾固後、1)と同様に重合反応を行ったものを実験に供した。2.試料溶液の調製:メスフラスコに金属溶液(本研究では、Pb(II)及びCd(II)を取り上げた)をはかりとり、pH緩衝溶液にてpHを調整して、硝酸ナトリウムでイオン強度を一定とし、補助錯化剤としてL(+)-アスコルビン酸を添加し、所定濃度の水溶液を調製したものを実験に供した。3.実験方法:上記2.で調製した各濃度の金属溶液に、1.で作製した電極を浸してCV測定し、得られたサイクリックボルタモグラムから電流値の変動を追跡した。【結果と考察】PrP-AUE電極は、2-チオフェンアクリル酸の立体障害により、PrPの修飾率が低く、電流ピークが小さかった。PrP-GCEと重金属イオンとの反応では、錯体形成に起因すると思われる電流ピークが確認された。また、この電流ピークは金属イオン濃度に対しての相関性が確認されたことから、重金属イオンセンサー用感応膜としての可能性が示された。