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大气中的挥发性有机化合物的计测手法"质子移动反应质量分析法"的最新的总论

2017.11.06
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大气中的挥发性有机化合物的计测手法"质子移动反应质量分析法"的最新的总论

在~"Chemical Reviews"刊登~

生命纳米系统科学研究科关本奏子助教 ,美国国立的国家海洋大气局地球系统调查研究所(NOAA Earth System Research Laboratory)化学领域Joost A.de Gouw,Carsten Warneke,Bin Yuan的研究小组发表了汇集作为大气中的挥发性有机化合物的代表性的计测手法中的一个的"质子移动反应质量分析法"的最新技术以及各种各样的计测例的论文。在有权威的国际学术杂志"Chemical Reviews"上在化学专业最刊登这篇总论论文了。

研究的背景以及内容

围住我们的大气的超过99%主要由氮素以及氧,二氧化碳,水蒸气构成,但是不足余下的1%包括多达几千种的挥发性有机化合物(volatile organic compound;VOC)。VOC被从生物起源(呼吸的生命活动)或者人为起源(车以及工厂的废气)起放出,但是1个VOC1 tsu的大气中的浓度ppb(10亿分之一)或者ppt(1兆分之一)水准这个极为低。但是,VOC在大气之间引起各种各样的化学反应,催促大气污染物(比方说,对流圈臭氧以及浮游粉尘)的形成,带来巨大的影响在环境以及气候变化(图1)。顺便去,VOC的大气中的举动(发生,被输送,在什么经过什么样的化学反应在输送时变化,最终在哪里怎么样怎么样消失)的把握是近年来的大气化学的重要的课题。
图1。 从VOC的发生到大气污染物的形成
用来测量极微小的大气中的VOC的代表性的手法中的一个是质子移动反应质量分析(proton transfer reaction mass spectrometry;PTR-MS)法(图2)。在基本定律,进行对因为质子从水合氢离子(H3O+)移动到VOC所以形成的VOC的质子附加分子(VOC、H+)质量分析。自从因为可以PTR-MS方法,ppt~ppt水准各种各样的VOC的实时计测所以被在1990年代设计了以来被在开始,在医学、农学的呼气分析、食品分析频繁地使用大气化学的环境分析,技术改良也被大肆进行。和开发、被改良的技术*1一起,过去的10年汇集从汽车的废气,生物燃烧,森林地带,石油、天然气(酪),农场,海洋发生的VOC计测例,由本总论介绍了。
图2。 质子移动反应质量分析法(PTR-MS)的概念图(改变刊登论文中的Figure 1)
近年来的PTR-MS方法的发展惊人,并且被预想应用范围今后也而且拓宽。期待本总论能贡献给大气化学、医学、农学等的各种各样的领域的发展。
用日本学术振兴会海外特别研究员制度的一环进行本研究(德国)了。

*是PTR-MS,并且被1测量的超过500种VOC的同时化验法。研究的详细被以下的参考论文记载。
Calculation of the sensitivity of proton-transfer-reaction mass spectrometry (PTR-MS) for organic trace gases using molecular properties
Kanako Sekimoto, Shao-Meng Li, Bin Yuan, Abigail Koss, Matthew Coggon, Carsten Warneke, Joost de Gouw
International Journal of Mass Spectrometry, 421, 71-94 (2017).
DOI: 10.1016/j.ijms.2017.04.006

刊登论文

Proton-Transfer-Reaction Mass Spectrometry: Applications in Atmospheric Sciences
Bin Yuan, Abigail R. Koss, Carsten Warneke, Matthew Coggon, Kanako Sekimoto, and Joost A. de Gouw
DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00325
Publication Date (Web): October 4, 2017
(关于这项研究的询问处)
横滨市立大学研究生院生命纳米系统化学研究科助教 关本奏子
TEL:045-787-2216
E-mail:sekimoto@yokohama-cu.ac.jp
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