固体蛍光体の合成ならびに蛍光特性とその分析化学への適用に関する研究

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希土類金属(III)イオンと比較的親和的性の高いヒドロキシル基を有するヒドロキシイミノジ酢酸キレート樹脂(HIDA樹脂)を合成し,Eu(III),Tb(III)をキレート交換したEu(III)‐HIDA樹脂,Tb(III)‐HIDA樹脂の固体蛍光スペクトルを解析し,ペレット法による定量法を開発した。合成したHIDA樹脂のキレート交換容量は1.76meq/gであった。各希土(III)イオンの分配係数Kd及び分離係数を測定したところ,各希土類(III)間の分離係数α及び官能基導入率(43%)も大きいので,各希土類金属イオンの分離及び捕集は良好であった。従って本HIDA樹脂を用い,バッチ法によりEu(III),Tb(III)を樹脂にキレート化させ,固体状態で紫外線照射により蛍光測定する方法を開発した。赤外錠剤形成用油圧機でペレット錠剤として表面を均一化し,分光蛍光光度計の固体ホルダーにセットし励起・蛍光スペクトルを測定する方式を案出した。その結果Eu(III)‐HIDA樹脂のスペクトルは^7F→^5Dの各励起エネルギーレベル並びに^5D→^7Fへの発光スペクトルが明瞭に観察できた。この場合,Eu(III)‐HIDA樹脂の発光はEm592nm(^5Do→^7F_1)<Em615nm(^5Do→^7F_2)となり,非反転対称構造の固体発光体であることを明らかにした。同様にTb(III)‐HIDA樹脂の励起・蛍光スペクトルを測定したところ,Ex302nm,Em545nmの強いスペクトルを観察した。そこで,HIDA樹脂に任意の割合でEu(III),Tb(III)及びその他の希土類(III)イオンをキレート化し,希土類(III)の相互干渉作用を検討した。測定波長をEu(III)は,Ex395nm/Em615nm,Tb(III)はEx302nm/Em545nmとした。Eu(III)はTb(III)により26.2%の負の干渉を受け,Tb(III)はEu(III)により32.6%の正の干渉を受けた。この結果よりEu(III)とTb(III)を分離せずに固体ペレット状で同時定量できる方法を確立した。本法は炭酸塩希土類鉱物中のEu(III),Tb(III)の非破壌分析の可能性を示唆する。