ポルフィリンを用いる超微量(10^<-12>M)金属イオンのサーマルレンズ吸光法の開発

利用卟啉开发超痕量（10^<-12>M）金属离子的热透镜吸收方法

基本信息

批准号：
63550554
负责人：
五十嵐淑郎
金额：
--
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、試料の光吸収-熱発生過程に基づくレーザー励起サーマルレンズ吸光法に適合した新しい媒体の探索と評価、さらに最大の光吸収効率を有するポルフィリンを用いて10^<-12>Mレベルの金属イオンを検出するための新しいレーザー分光法を開発することにある。本年度は、当初申請の設備品窒素レーザー(クリスタル・スペクトラ製SN-20型)が金額的に購入不可能なため、化学計測法としての立場に重点を置き検討した。以下にその成果を述べる。1.(a)ポルフィリンの誘導体化:高感度なサーマルレンズ法を設計するには、熱伝導度の高い媒体を用いる必要がある。この観点から、種々のポルフィリンを合成した。今回、メソ位フェニル基に5個フッ素原子を有するもの(ポルフィリン核1個に対して20個のフッ素原子をもつ)が、水を除く多くの有機溶媒に可溶であることを見い出した。このポルフィリンの機能は本研究はの目的に十分合致するものである。(b)新しい媒体の探索と評価:フッ素含有ポルフィリンをフッ素系界面活性剤でミセル可溶化する研究の過程で、微量の極性有機溶媒が系に共存するとpHに依存して相分離し、極微小体積のミセル相を形成する現象を発見した。ポルフィリンの濃縮率は10^4倍である。このミセル相は透明であり、かつ極性有機溶媒を含有することから、サーマルレンズ法用媒体として適している。2.レーザー分光法の開発:Arレーザー(454.5nm,出力300mW)を用いて、Mg-ポルフィリン錯体(希釈モデルサンプル)水溶液の螢光について調べたところ、検出限界(S/N=2)は3.37×10^<-12>Mに達した。以上の結果から、螢光量子収率のそれ程高くないポルフィリンにおいても十分10^<-12>Mはクリアーできること、また、サーマルレンズ法に有利なポルフィリンや媒体がそれぞれ明らかになったことから、今後この研究の発展が期待される。

这项研究的目的是根据样品的光吸收热生成过程搜索和评估适合激光激发热透镜吸收的新介质，并使用具有最大光吸收效率的卟啉水平，开发出新的激光光谱，以使用卟啉水平检测10^<-12> m水平的金属离子。今年，我们专注于化学测量方法的位置，因为不能以价格来购买氮激光器的初始应用（Crystal Spectra SN-20型）。结果将在下面说明。 1。（a）卟啉的衍生化：为了设计高灵敏的热透镜方法，必须使用高度导热介质。从这个角度来看，合成了各种卟啉。这次，我们发现那些在中斑苯基中具有五个氟原子的人（每个卟啉核中有20个氟原子）在除水以外的许多有机溶剂中都可溶。该卟啉的功能非常适合本研究的目的。（b）对新介质的搜索和评估：在研究胶束溶解的含氟的卟啉的胶束溶解剂中，用氟基表面活性剂溶解和评估，我们发现，当系统中的痕量极性有机溶剂共存时，根据pH值分开的相位，形成胶束相，它们的体积很小。卟啉的浓度为10^4倍。该胶束相是透明的，并包含一个极性有机溶剂，使其适合用于热透镜的培养基。 2。激光光谱的发展：当使用AR激光器（454.5 nm，功率输出300 MW）研究时，将Mg-porphyrin络合物（稀释模型样品）的荧光研究时，检测极限（S/N = 2）达到3.37×10^<-12> m。以上结果表明，即使荧光量子不高的卟啉也可以充分清除至10^<-12> m，并且已经揭示了对热透镜方法有利的卟啉和培养基，并且可以预期这项研究将在未来开发。