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J-GLOBAL ID：202002289428621955   整理番号：20A2780682

大気圧ヘリウムパルスマイクロプラズマを用いる水素ガス中の硫黄定量法の開発

Development of an Analytical Method for Sulfur in Hydrogen Gas Using Helium-atmospheric Pressure Pulse Microplasma

著者 (8件)： 御船星 (関西学院大学大学院理工学研究科) ,  岡田将太 (関西学院大学大学院理工学研究科) ,  岩井貴弘 (理化学研究所放射光化学研究センター) ,  吉田真優子 (東京工業大学未来産業技術研究所) ,  岡林識起 (関西学院大学大学院理工学研究科) ,  宮原秀一 (東京大学大学院理学系研究科) ,  沖野晃俊 (東京工業大学未来産業技術研究所) ,  千葉光一 (関西学院大学大学院理工学研究科)
資料名： 分析化学
巻： 69  号： 10.11  ページ： 577-584(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： F0008A  ISSN： 0525-1931  CODEN： BNSKAK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 近年の地球温暖化などの環境問題の解決策として,使用時にCO₂を排出せず多様な製造方法がある水素エネルギーが注目されている.その一方で,燃料電池自動車用の水素ガスの品質規格は厳しく制定されており,特に触媒毒であるSは総濃度が0.004 ppm以下と低く設定されている.従来行われてきたガスクロマトグラフィーによる分析では,Sが化学形態ごとに分離されるため,総S濃度の測定は困難である.そこで本研究では,簡便で高感度なS不純物分析のために,マイクロホローカソード放電プラズマを用いた発光分光分析装置の開発を行った.本研究で開発した分析装置は,Sを濃縮するための試料濃縮部,Sを励起するためのプラズマ発光部,Sの発光強度を測定する分光検出部から構成される.本実験装置に0.02~1.0 μLのSを導入して分析を行ったところ,このS濃度範囲で高い定量性が得られた.また,得られた検量線のバックグラウンド発光強度に相当するS量(4.8 nL)から算出すると,0.004 ppmのSを含む水素ガスの品質評価に必要な水素ガス量は1.2 Lである.この結果は,本研究で開発した分析装置を用いることで,少量の水素ガスから品質評価を行うことが可能であることを示している.(著者抄録)

シソーラス用語： *プラズマ ,  *水素 ,  *二原子気体 ,  燃料電池自動車 ,  *硫黄 ,  定量分析 ,  ISO規格 ,  ホロー陰極放電 ,  分析機器 ,  発光スペクトル ,  *発光分析 ,  検量線 ,  評価 ,  *ヘリウムプラズマ ,  *水素ガス ,  *大気圧マイクロプラズマ ,  品質評価 ,  マイクロホロー陰極放電
準シソーラス用語： マイクロホローカソード放電

著者キーワード (7件)： hydrogen fuel ,  fuel cell vehicle ,  sulfur content ,  ISO 14687 ,  microhollow cathode discharge ,  He plasma ,  optical emission spectrometry

分類 (3件)： 分析機器  (CC02020S) ,  プラズマ装置  (BJ02082I) ,  無機物質中の元素の物理分析  (CC03022H)

引用文献 (19件)：

• 1) BP : Statistical Review of World Energy 2019, 68^th ed.
• 2) 経済産業省資源エネルギー庁 : エネルギー白書2019.
• 3) International Energy Agency : “<i>CO₂ emissions from fuel combustion 2019</i>”, available from <http://www.iea.org>, (accessed 2020-4-15).
• 4) 新エネルギー・産業技術開発研究機構 : NEDO 水素エネルギー白書.
• 5) 水素エネルギー協会編 : “水素の事典”, (2014), (朝倉書店).

タイトルに関連する用語 (5件)： 大気圧 ,  水素ガス ,  硫黄 ,  定量法 ,  開発