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浮遊粒子状物質の粒径分布、濃度、元素組成のオンライン・リアルタイム分析法の開発

悬浮颗粒物粒径分布、浓度、元素组成在线实时分析方法开发

基本信息

批准号：
22750079
负责人：
大畑昌輝
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22750079/
关键词：
環境分析計測工学分析科学

项目摘要

生活環境空気中や燃焼煙中に存在する浮遊粒子状物質(SPM)の、粒径分布、濃度、元素組成を、同時に且つリアルタイムに計測することを目的として、SPMの粒径分布および濃度を同時に計測することのできる「パーティクルカウンタ」と、SPMの直接多元素同時分析を行うことができる「ガス交換器/ICP-TOFMS」法(研究代表者が世界で初めて開発)を組み合わせた、「リアルタイムSPM分析法(直列型または並列型)」の開発を試みた。直列型に関しては、採用したパーティクルカウンタの粒子検出感度が高かったことから、希釈器を併用する必要があったため研究を断念した。並列型については、ハンドヘルド型光散乱式パーティクルカウンタを採用した。構築した分析系の操作条件の調整に苦労したものの、SPM粒径、SPM濃度、SPM中の元素の同時検出に成功した。今後の課題は如何にして定量分析を行うかである。そのためには標準物質(固体)が必要であるので、標準物質を気中分散させるためにレーザーアブレーション(LA)法を採用し、並列型リアルタイムSPM分析法に応用した。予備検討ではあるが、LA法から発生したSPM粒径、SPM濃度、およびSPM中の元素の同時検出に成功した。今後はSPM粒径およびSPM濃度と元素信号強度の相関を検討し、定量分析法の確立を目指したい。しかしながら、走査型モビリティパーティクルサイザーを「ガス交換器/ICP-TOFMS」法の前段に採用し、狭い範囲の粒径のみのSPMを通過させた際に計測された元素の過渡的信号幅および過渡的信号強度と、SPM粒径およびSPM濃度の相関を検討したが、期待したような相関は得られなかった。今後の検討が必要であると考えている。また、パーティクルカウンタの他にSPM質量を計測することのできる粉塵計を今年度整備したので、今後これについても同様の検討を行っていきたいと考えている。

Particulate matter (SPM), particle size distribution, concentration, elemental composition, and simultaneous measurement of SPM particle size distribution and concentration in the air and combustion smoke of the living environment SPM's direct multidimensional simultaneous analysis is conducted in the following ways: "Switch/ICP-TOFMS" method (research representative and initial development of the world) is combined with "SPM analysis method (in-line type and parallel type)". The use of particle detection sensitivity is very important. Parallel type light scattering type light scattering type The analysis system was constructed to adjust the operating conditions, SPM particle size, SPM concentration and simultaneous detection of SPM elements. How to conduct quantitative analysis in future The standard material (solid) is dispersed in the medium and is used in SPM analysis. In preparation for this study, the LA method was used to detect SPM particle size, SPM concentration, and SPM elements simultaneously. In the future, the correlation between SPM particle size and SPM concentration and elemental signal intensity will be discussed, and the quantitative analysis method will be established. In the early stage of the "switch/ICP-TOFMS" method, the particle size of the SPM in the narrow range is measured and the signal amplitude of the transition of the element is measured. The correlation between the signal intensity of the transition and the SPM particle size and the SPM concentration is discussed. In the future, it is necessary to investigate and discuss. The quality of other SPM is measured, and the dust meter is prepared for this year and discussed in the future.