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長期環境モニタリングに向けた化学センサのIoT化を実現する自己洗浄技術開発

开发自清洁技术，实现长期环境监测化学传感器物联网

基本信息

批准号：
22K19884
负责人：
岩崎渉
金额：
$ 4.16万
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 Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

作用極に金、ホウ素ドープダイヤモンド（BDD）電極を用いて重金属測定時の汚れ状態と洗浄能について評価を行った。硫酸ナトリウム溶液中の100ppmの鉛を測定した後に、電極表面を純水で洗浄し、洗浄後に硫酸ナトリウム溶液中で測定をしたところ、鉛を洗浄しきれておらず鉛の信号が検出された。その後、作用極に高電圧印加を行い、硫酸ナトリウム溶液を交換して再度測定を行ったところBDD電極では鉛の信号が検出されず初期状態と同じ信号を示した。このことから高電圧印加による洗浄ができたことが確認された。さらに本実験を連続して繰り返し測定するためにフローセルの作製を行った。BAS社製のフローセルを改良し、シリンジポンプでサンプルを送液しながらマイクロ流路内で電気化学測定ができるフローセルを作製した。流路の形状や厚みはBDD電極と本体の間のスペーサの形状を変えることによって変更することが可能である。また、ナノ材料修飾BDD電極について材料探索を実施した。ベースとなる金ナノ粒子修飾電極より更に反応性の高いナノ粒子として、50-80 nm程度のバイメタリックな白金-パラジウム修飾BDD電極（Pt-Pd/BDD)の作製に成功した。その感度は金ナノ粒子修飾電極より５倍の感度を示した。金ナノ粒子電極であれば0.8 Vで金のイオン化が生じてしまい、ナノ粒子の脱離から活性が低下してしまう。今回作製したPt-Pd/BDDについては1.2 Vの印加においても表面上のナノ粒子が脱離しておらず、高活性ながら電極の自己洗浄にも耐えうる材料の候補として十分な機能を有する。

The use of heavy metals in the determination of heavy metals in the determination of heavy metals and the use of heavy metals in the determination of heavy metals can be used in the determination of heavy metals in BDD. After the determination of 100ppm in sulfuric acid solution, the cathode surface was washed with water, and after washing, the temperature was measured in the solution of sulfuric acid. After that, after the operation of the high-temperature Inca bank, the sulfuric acid solution and the sulfuric acid solution, the bank was tested again, and the BDD voltage signal was detected again. The initial status of the test was the same as the signal display. Tell me about it. I need to know how to wash it. I want to confirm it. In this connection, please return to the test. Please do not know if you are going to do this. The BAS society is responsible for the improvement and delivery of liquids. The electrochemistry measurement is used in the flow path. The shape of the flow path is thicker and thicker than that of BDD electronics. the shape of the flow path is thicker than the shape of the flow path. Tempering and tempering materials are repaired. BDD electrically active materials are explored and applied. The BDD cathode (Pt-Pd/BDD) has been successfully modified by the use of metal metal particles, high temperature particles, platinum and platinum at 50-80 nm levels. The sensitivity is 5 times as high as that of the gold particles. Metal particles are active in the presence of 0.8 V metal ions. They are sensitive to metal ions, and their activity is low. This time, in the case of Pt-Pd/BDD, the particles on the surface are free of contact, and the highly active ones are used to wash the heat-resistant materials by themselves.