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公開番号2025026207
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131654
出願日2023-08-10
発明の名称オゾンデニューダーおよび大気中有機化合物の捕集方法
出願人個人
代理人
主分類G01N 1/22 20060101AFI20250214BHJP(測定;試験)
要約【課題】大気中有機化合物の損失や試料汚染を生じることなく、オゾンを除去可能なオゾンデニューダーとそのオゾンデニューダーを使用した大気試料捕集方法を提供する。
【解決手段】有機ヨウ素化合物をセラミックス等の担体にシランカップリング反応で固定化することで、大気中有機化合物の分解や収着による損失を生じることなくオゾンを除去可能なオゾンデニューダーを得た。これにより、試料捕集中のオゾン暴露を抑制し、大気中の有機化合物の構造や濃度に影響を与えることなく捕集材上に捕集することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
有機ヨウ素化合物を担体に固定化したオゾンデニューダー。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
有機ヨウ素化合物にヨウ化アルコキシシリルアルキルピリジニウムを用いた請求項１に記載のオゾンデニューダー。
【請求項３】
有機ヨウ素化合物にヨウ化－３－トリメトキシシリルプロピルジメチルピリジニウムを用いた請求項１に記載のオゾンデニューダー。
【請求項４】
シランカップリング反応により有機ヨウ素化合物を担体に固定化することによる請求項１～３のいずれかに記載のオゾンデニューダーの製造方法。
【請求項５】
請求項１～３のいずれかに記載のオゾンデニューダーを用いた有機化合物の捕集方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気試料に含まれるオゾンを除去するオゾンデニューダー、およびオゾンデニューダーを用いた大気中有機化合物の捕集方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
大気環境中の有機化合物は様々な起源から発生し、雲粒の生成促進や太陽放射の吸収によって気候変動に影響を与えるとともに、発がん性や変異原性等の有害性によってヒト健康にも影響している。気候変動や健康影響に対する将来予測や制御を行うために、大気中有機化合物の挙動と機能を理解することが求められている。
【０００３】
大気中有機化合物の測定方法には、大気試料をその場で測定機器に導入するオンライン法とフィルター等担体に捕集して実験室で抽出・測定を行うオフライン法がある。ただし現時点では、オンライン法は測定機器が高額で多地点観測には適しておらず、化合物の検出感度も十分とは言えない。
【０００４】
一方、オフライン法のサンプラーは比較的安価ですでに普及しており、流量や採取時間の設定自由度が高く、フィルターを分割して種々の測定法に使用できることから、多様な有機化合物の精確な測定が期待できる。
【０００５】
ただし、オフライン法では大気試料を捕集中にフィルター等担体に捕集された有機化合物が、大気中に存在するオゾンに暴露されて酸化変性を受ける場合がある。非特許文献１では、多環芳香族炭化水素類（ＰＡＨｓ）のベンゾ［ａ］ピレンがフィルター上でオゾンによる酸化を受けて分解されることが報告されている。
【０００６】
さらに、大気中にはオゾンやヒロドキシルラジカル、硝酸ラジカルによって酸化される有機化合物が多く存在している。それらの反応性有機化合物の大気中での化学反応過程を観測するためには、大気中に存在している有機化合物の構造と濃度を保存した状態で採取する必要がある。そのため、そうした化合物を測定する場合にも大気試料捕集中の捕集材上でのオゾン酸化を抑制することが求められる。
【０００７】
大気試料捕集中のオゾン酸化を抑制するために、大気中のオゾンを除去するオゾンデニューダー（またはオゾンスクラバー）が開発されている。現在使用されているオゾンデニューダーは、ヨウ化カリウム（ＫＩ）や無機酸化物（二酸化マンガン等）、活性炭が利用されている（非特許文献１～３）。しかし、後述するように、これらのオゾンデニューダーは大気中有機化合物の存在状態に影響を与えるため、主に無機化合物の観測に適用されている。
【０００８】
近年では、有機化合物捕集に適したオゾンデニューダーの開発が試みられており、ヨウ素系イオン液体をセラミクスハニカムに担持させたデニューダーが提案されている（非特許文献４）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
「Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Urban Air Particulate Matter: Decadal and Seasonal Trends, Chemical Degradation, and Sampling Artifacts」 Environmental and Science Technology, 37 (13), 2861 (2003)
「Removal of atmospheric oxidants with annular denuders」 Environmental and Science Technology, 24 (6), 811 (1990）
「Oxidant denuder sampling for analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons and their oxygenated derivates in ambient aerosol: Evaluation of sampling artefact」 Chemosphere, 62 (11), 1889 (2006)
「A new ozone denuder for aerosol sampling based on an ionic liquid coating」 Analytical and Bioanalytical Chemistry, 396 (2), 857 (2010)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、これら従来のオゾン除去技術では揮発性有機化学物質（ＶＯＣ）や半揮発性物質を含む多種多様な有機化合物に影響を与えずに試料捕集することはできない。
（【００１１】以降は省略されています）

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