非線形応答を利用した高次元情報型化学分析法の開発

利用非线性响应开发基于高维信息的化学分析方法

• 批准号: 11740410
• 负责人: 中田 聡
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nara University of Education
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740410/
• 关键词: 非線形; 化学分析; 高次元情報; 化学センサ; 非導体ガスセンサ; 非平衡; センサ

本研究では、非線形応答を指標とした化学分析法について、基礎実験、現実系を指向した実験、及び理論的研究を次の通り行った。まず共存ガスの効果に関する研究として、現実系を指向した混合ガスに対する半導体ガスセンサの応答を行った。ガス分析法であるガスクロマトグラフィーでは、混合ガスをカラム内で分離後検出器で分析する、いわゆる独立検出型である。それに対して、味覚・嗅覚では混合によって生じる特性(例えば味や匂いの調合など)が各成分の濃度の応答以外に加わってくるため、味覚・嗅覚をまねた本実験系では、このようなガス混合の効果を評価することが可能である。実験結果としては、ガス混合によってa.応答性の高いガスのみ検出される場合、b.各々の応答の和が成り立つ場合、c.混合によって異なる応答が得られる場合、d.ベースラインがシフトして応答性の高いガスの曲線が現れる場合、d.応答が抑制される場合、e.応答が高められる場合、の5種類のパターンに分類されることがわかった。これらのガス混合の効果を、半導体ガスセンサの伝導度特性とセンサ表面での反応機構を考慮した計算機シミュレーションを行ったところ、センサ表面に吸着したイオン化酸素と試料ガスとの中間体の安定性によって、上記5種類のパターンを再現させることに成功した。以上のデータをセンサ応答にフィードバックすることにより、各成分の試料の濃度決定だけでなく混合系における応答の評価を行うことが可能となる。アルコールの酸化など、センサ応答によって生成物が生じる場合について、ガスクロマトグラフィーとセンサ応答との同時測定を行ったところ、センサのサイズが小さいため、現実験条件では生成物の検出は高濃度のみ可能であることがわかった。低濃度でも検出可能な実験系に改良したい。

This study is aimed at non-linear response indicators, chemical analysis methods, basic practice, practical system, and theoretical research. The research on the effect of the blue shift is now directed to the development of the semiconductor system. Analysis method: separation detector, independent detector, mixed detector For example, the concentration of each component in the mixture can be evaluated in addition to the concentration of each component in the mixture. The results show that: a. high response time, b. high response time, c. high response time, d. high response time, e. high response time, 5 types of high response time, d. high response time, e. high response time, c. high response time, d. high response time, e. high response time, e. high response For example, the conductivity characteristics of the semiconductor substrate and the reaction mechanism of the semiconductor substrate are considered. The stability of the semiconductor substrate and the reaction mechanism of the semiconductor substrate are successfully reproduced. The concentration of each component in the sample is determined by the evaluation of the mixture system. In the case where the product is detected, the product is detected at a high concentration. In the case where the product is detected, the product is detected at a high concentration. Low concentrations may result in improved performance.

项目成果

Satoshi Nakata et al.,: "Nonlinear dynamic responses of a semiconductor gas sensor-Evaluation of kinetic parameters and competition effect-"Sensors and Actuators B. (印刷中). (2001)

Satoshi Nakata 等人，：“半导体气体传感器的非线性动态响应 - 动力学参数和竞争效应的评估 -”Sensors and Actuators B.（出版中）。

Satoshi Nakata et al., : "Spontaneous switching of camphor motion between two chambers"Physical Chemistry Chemical Physics. 2. 2395-2399 (2000)

Satoshi Nakata 等人，：“两个室之间樟脑运动的自发切换”物理化学化学物理。

S.Nakata et al.,: "Experimental demonstration and simulation of electrochemical non-linear responses to glucose and its interferents with an amperometric sensor"Analyst. 124. 1175-1179 (1999)

S.Nakata 等人：“对葡萄糖及其干扰物与安培传感器的电化学非线性响应的实验演示和模拟”分析师。

Satoshi Nakata et al.: "Mechanism of nonlinear responses of a semiconductor gas sensor"Instrumentation Science & Technology. 28. 241-251 (2000)

Satoshi Nakata 等人：“半导体气体传感器的非线性响应机制”仪器科学

中田 他: "半導体ガスセンサにおけるガス種の非線形応答の評価"化学工学論文集. 25・4. 535-538 (1999)

Nakata 等人：“半导体气体传感器中气体种类的非线性响应的评估”化学工程杂志 25・4（1999 年）。