粒子分光によるコバルトフリー新規湿度インジケーターの評価

使用粒子光谱法评估新型无钴湿度指示器

• 批准号: 22915017
• 负责人: 松本 朋子
• 金额: $ 0.28万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22915017/
• 关键词: 粒子分光; 共焦点レーザー走査型顕微鏡; 湿度インジケーター

微小材料の"一粒一粒"を解析する「粒子分光」が新素材の開発において重要となっている。私は、従来より共焦点レーザー走査型顕微鏡(CLSM)を用いた"粒子"吸光度分析を開発している。一方、シリカゲルは乾燥剤として利用され、その吸湿能は湿度インジケーター(HI)でチェックされている。塩化コバルトをシリカゲルに担持した(通称:青ゲル)が最も一般的であるが、コバルト化合物はPRTR法により、第一種化学物質および発ガン危惧物質に指定され、その使用が困難になっている。そのため、様々なHIが市販され始めているが、統一された評価方法が確立されていない。そこで、本研究では、「大きな色調変化を持ち湿度鋭敏な湿度インジケーターの開発」を行うための「CLSMを用いる粒子分光法」による色調評価方法の開発を目的に研究を行なった。最初に、低湿度で色調変化が起こり、容易に識別できるコバルトフリー型湿度検出剤(1)の調製を行った。色素としてpHに敏感なテトラアリールポルフィリン(2)を選定し、塩化マグネシウムおよびシリカゲル(SiO_2)との複合体を作ることで1を調製した。1のSiO_2のシラノール基とMgCl_2が乾燥条件下で反応してプロトンを放出し、湿潤条件では中性に戻ることでpH変化が起こることを明らかにした。その結果、乾燥状態ではプロトン化テトラアリールポルフィリンに起因する緑色に着色し、吸湿によってピンクのオレンジ色にテトラアリールポルフィリンになることを確認した。塩化マグネシウム量およびテトラアリールポルフィリン上の置換基を変化させて調製した1のCLSM粒子分光を行い、その吸光度によって色調変化を数値化した。相対湿度の異なる雰囲気において色調変化を測定した結果、最適化した1において、相対湿度20%の低湿度で色調変化を起こし、高い湿度感受性を持つことを明らかにした。

Microscopic materials <s:1> "one particle at a time "を analysis する" particle spectroscopy "が new materials <e:1> development にお て て て important となって る る. Private は, 従 よ り total focus レ ー ザ ー walkthrough type 顕 micro mirror (CLSM) を い た を "particles" absorbance analysis open 発 し て い る. Party, シ リ カ ゲ ル は dry tonic と し て using さ れ, そ の hygroscopic can は humidity イ ン ジ ケ ー タ ー (HI) で チ ェ ッ ク さ れ て い る. Salt chemical コ バ ル ト を シ リ カ ゲ ル に bear hold し た (formerly: green ゲ ル) が most も general で あ る が, コ バ ル ト compound は PRTR method に よ り chemicals, the first お よ び 発 ガ ン of it matter に specified さ れ, そ の use が difficult に な っ て い る. そ の た め, others 々 が な HI city vendor さ れ beginning め て い る が, unified さ れ が 価 た evaluation method to establish さ れ て い な い. そ こ で, this study で は, "big き な tonal variations change を hold ち humidity acuity な イ ン ジ ケ ー タ ー の 発" を line う た め の "CLSM を with い る particle spectrometry" に よ る tonal review 価 method の open 発 を purpose に を line な っ た. Initial に, low humidity で tonal variations が up こ り, easy に recognition で き る コ バ ル ト フ リ ー type humidity 検 tonic (1) の modulation を row っ た. Pigment と し て pH sensitive に な テ ト ラ ア リ ー ル ポ ル フ ィ リ ン (2) を し selected, salt マ グ ネ シ ウ ム お よ び シ リ カ ゲ ル (SiO_2) と の complex を as る こ と で 1 を modulation し た. 1 の SiO_2 の シ ラ ノ ー ル base と MgCl_2 で が dry conditions the 応 し て プ ロ ト ン を release し, moist conditions で は neutral に 戻 る こ と で pH variations change が up こ る こ と を Ming ら か に し た. そ の results, dry state で は プ ロ ト ン change テ ト ラ ア リ ー ル ポ ル フ ィ リ ン に cause す る green し に shaded, hygroscopic に よ っ て ピ ン ク の オ レ ン ジ color に テ ト ラ ア リ ー ル ポ ル フ ィ リ ン に な る こ と を confirm し た. Amount of salt chemical マ グ ネ シ ウ ム お よ び テ ト ラ ア リ ー ル ポ ル フ ィ リ ン の replacement base on を variations change さ せ て modulation し た 1 の CLSM particle spectral line を い, そ の absorbance に よ っ て tonal variations change を the numerical change し た. Phase humidity seaborne の different な る 雰 囲 気 に お い て tonal variations change を determination し た results, optimization し た 1 に お い て, phase humidity 20% seaborne の low humidity で tonal variations change since を こ し, high い moisture susceptibility を hold つ こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Porphyrin-MgCl2-Silica Gel Composite Acting as a Sensitive and Easy Distinguishable Cobalt-free Humidity Indicator

卟啉-MgCl2-硅胶复合材料作为灵敏且易于辨别的无钴湿度指示器

• 发表时间: 2010
• 作者: 鈴木哲;他1名;中村麻利子;中村麻利子;中村麻利子;中村麻利子;松本朋子
• 通讯作者: 松本朋子