カーボン薄膜電極を用いる重金属イオンの高感度電気化学検出

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  • 高橋 将太
    埼玉工業大学
  • 栁澤 博幸
    産業技術総合研究所健康医工学研究部門 筑波大学数理物質科学研究科 現在所属　SGSジャパンケミカルラボラトリー部門
  • 鎌田 智之
    産業技術総合研究所健康医工学研究部門
  • 加藤 大
    産業技術総合研究所健康医工学研究部門
  • 栗田 僚二
    産業技術総合研究所健康医工学研究部門 筑波大学数理物質科学研究科
  • 芝 駿介
    愛媛大学大学院理工学研究科
  • 丹羽 修
    埼玉工業大学

書誌事項

タイトル別名
  • Highly Sensitive Electrochemical Detection of Heavy Metal Ions Using Carbon Film-based Electrodes
  • カーボン ハクマク デンキョク オ モチイル ジュウキンゾク イオン ノ コウカンド デンキ カガク ケンシュツ

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抄録

<p>アンバランスマグネトロン（UBM）や電子サイクロトロン共鳴（ECR）スパッタリング装置を用いて，カーボン薄膜電極を開発した．またUBMスパッタリング装置で金（Au）とカーボンの共スパッタを行い，カーボン薄膜中にAuナノ粒子が埋め込まれた（AuNP-C）電極を開発した．さらにAuNP-C電極上のAuNPのみにAuを電析させ，AuNP表面積の大きな薄膜電極（Au/AuNP-C）を作製した．これらの電極を用いて，4種類の重金属イオンの測定を行った．カドミウムイオン（Cd2＋），鉛イオン（Pb2＋）検出においては，カーボン薄膜電極でアノーディックストリッピングボルタンメトリー測定を行うことで，それぞれ，Cd2＋では0.25 ppb，Pb2＋では1.0 ppbと環境基準値以下，かつ，グラッシーカーボン（GC）電極に比べて優れた検出下限濃度を達成した．一方，カーボン薄膜電極上に還元濃縮できないヒ素イオン（As3＋）の検出においてはAuNP-C電極を用いて，環境基準以下の0.55 ppbの検出限界が得られた．さらにAuNPがカーボン薄膜に埋め込まれているため，AuNPの脱離を防ぐことができ，安定な繰返し測定を可能とした．セレンイオン（Se4＋）の検出においては，高感度化のために表面積を拡張したAu/AuNP-C電極を用いることで，電析前と比較して高い感度と低い検出下限濃度を達成した．</p>

収録刊行物

  • 分析化学

    分析化学 70 (3), 101-109, 2021-03-05

    公益社団法人 日本分析化学会

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