電気化学発光プローブによる超音波反応場のキャラクタリゼーション

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水に超音波を照射すると，キャビテーションの作用によりヒドロキシルラジカル（ · OH）や過酸化水素（H2O2）などの活性酸素種が生成され，それらが種々の化学作用をもたらす．本研究ではルミノールの電気化学発光反応（electrochemiluminescence ; ECL）を用いて超音波反応場の化学作用を評価する新しいアプローチを提案した．28，45，100，490 kHzの各周波数の超音波を水溶液に照射し，生成したH2O2をECLによって測定した結果，ECLの強度は照射時間に依存して増大し，超音波の周波数が高いほど超音波反応効率（SE値）が大きいことが分かった．超音波反応場で生成した · OHは一般的に反応性が高く，他のラジカル捕捉剤が存在しない場合，ラジカル同士が速やかに再結合し，最終的にはより安定なH2O2となり，ECLにより定量されていると考えられる．ECL法で測定したSE値は，従来のWeissler法（ヨウ化カリウムを用いる方法）の結果と良好な相関関係があり，本法の有用性が認められた．更に，光ファイバーを用いた三電極複合型のECLプローブを開発し，ロックイン検出の手法により490 kHz超音波反応場中における活性酸素種のin situ検出に成功し，キャビテーションの閾値や反応場におけるキャビテーションの空間分布に関する情報を測定できた．
2010-01-05

電気化学発光プローブによる超音波反応場のキャラクタリゼーション

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