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太陽光下の水環境系における光機能界面での活性酸素の生成と計測

阳光下水生环境光功能界面活性氧的产生和测量

基本信息

批准号：
15033221
负责人：
大坂武男
金额：
$ 3.26万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、太陽光下の水環境系である海面、河川水面、湖面などの空気/水界面での活性酸素(ROS;O_2^-,H_2O_2,・OH,^1O_2など)の生成・反応機構の解明およびそのための新たな計測法の開発を目的として行われ、次の成果を得た。1.自然界の太陽光下水環境系での光機能界面モデルとして、光照射下の空気(酸素)/水溶液界相を設定し、O_2^-およびH_2O_2のその場計測に成功した。2.腐植酸(HA)を含む酸素および空気飽和水溶液(pH 7)に光照射した場合、溶存酸素濃度が高いほどHAの分解の程度は著しいことがわかった。3.N_2雰囲気下ではHAのH_2O_2による分解はほとんど起こらないが、紫外線の照射によりHAは著しく分解した。これはH_2O_2の光分解で生じる・OHによるHAの酸化分解と考えられ、・OHのスカベンジャーであるエチルアルコールの存在下においてはHAの分解の程度が小さいことを明らかにし、本研究で設定した光機能界面において、O_2^-とH_2O_2に加えて・OHが生成することを確証した。4.平成14-16年度において開発したO_2^-センサをマイクロセンサ(直径10μm、長さ500μm)まで微小化することに成功した。また、I^-/I_3^-レドックス対をredox-potential bufferとして用いることにより、H_2O_2、過酢酸、O_3、HClO(ClO^-)などの酸化剤の同時定量が可能な新しい計測方法の開発に成功した。

This study is aimed at the development of a new method for the determination of reactive acids (ROS;O_2^-, H_2O_2,·OH,^1O_2) in the air/water interface of the water environment system under sunlight. 1. The optical functional interface of water environment system under sunlight in nature, the phase setting of air (acid)/water solution interface under light irradiation, and the field measurement of O_2-O and H_2O_2 were successfully carried out. 2. Humic acid (HA) is a kind of organic acid. When it is irradiated with light, the concentration of soluble acid is high, and the decomposition degree of HA is high. 3. Under N_2 atmosphere, HA will decompose due to H_2O_2, and HA will decompose due to ultraviolet radiation. In this study, the photofunctional interface between H_2O_2 and OH was set up to confirm the decomposition of HA in the presence of H_2O_2 and OH. 4. In 2014 -16, the company successfully developed and miniaturized its products (diameter: 10μm, length: 500μm). A new method for simultaneous quantitative determination of acidizing agents such as H_2O_2, peracetic acid, O_3 and HClO(ClO^-) has been developed successfully.