JP6260431B2 - Carbon dioxide concentration deriving device - Google Patents
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Description
本発明は、液体中の二酸化炭素の濃度を測定する二酸化炭素濃度導出装置に関する。 The present invention relates to a carbon dioxide concentration deriving device that measures the concentration of carbon dioxide in a liquid.
火力発電所、製鉄所、ボイラー等のプラントにおいては、大量の化石燃料（例えば、石炭、重油、超重質油）を燃焼させている。したがって、化石燃料の燃焼に伴って、二酸化炭素（ＣＯ２）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を含む排気ガスが上記プラントから排出されることとなる。排気ガスに含まれる物質の中で、二酸化炭素は、地球温暖化の要因となっており、気候変動に関する国際連合枠組条約等において大気への排出量が規制されている。 In plants such as thermal power plants, steelworks, and boilers, a large amount of fossil fuel (for example, coal, heavy oil, super heavy oil) is burned. Therefore, exhaust gas containing carbon dioxide (CO 2 ), sulfur oxide (SO x ), and nitrogen oxide (NO x ) is discharged from the plant as the fossil fuel burns. Among the substances contained in exhaust gas, carbon dioxide is a cause of global warming, and its emissions into the atmosphere are regulated by the United Nations Framework Convention on Climate Change.
そこで、二酸化炭素の大気への排出を削減するために、二酸化炭素回収貯留技術（ＣＣＳ：Carbon dioxide Capture and Storage）が開発されている。二酸化炭素回収貯留技術は、分離回収プロセス、輸送プロセス、圧入プロセス、貯留プロセスの４つのプロセスで構成される。具体的に説明すると、分離回収プロセスは、燃焼で生じる排気ガスや、製造過程で生じる排気ガス等の二酸化炭素を含む排気ガスから二酸化炭素を分離して回収するプロセスである。輸送プロセスは、分離回収プロセスで回収された二酸化炭素を海底まで輸送するプロセスである。圧入プロセスは、輸送プロセスで輸送された二酸化炭素を海底の岩盤に圧入するプロセスである。貯留プロセスは、圧入プロセスで圧入した二酸化炭素を海底の岩盤中に貯留するプロセスである。 Therefore, carbon dioxide capture and storage (CCS) technology has been developed in order to reduce the emission of carbon dioxide to the atmosphere. The carbon dioxide recovery and storage technology is composed of four processes: a separation recovery process, a transport process, a press-in process, and a storage process. More specifically, the separation and recovery process is a process for separating and recovering carbon dioxide from exhaust gas containing carbon dioxide such as exhaust gas generated by combustion and exhaust gas generated in the manufacturing process. The transportation process is a process for transporting the carbon dioxide recovered in the separation and recovery process to the seabed. The press-in process is a process in which the carbon dioxide transported in the transport process is pressed into the bedrock of the seabed. The storage process is a process of storing the carbon dioxide injected in the injection process in the bedrock of the seabed.
このように、二酸化炭素回収貯留技術では、最終的に海底の岩盤中に二酸化炭素を貯留することとなるが、貯留プロセス中に岩盤から二酸化炭素が漏洩し、海水中に分散してしまうおそれがある。そこで、貯留プロセスにおいて、岩盤からの二酸化炭素の漏洩を監視するために、海水中の二酸化炭素の濃度をモニタリングすることが求められている。 In this way, with carbon dioxide recovery and storage technology, carbon dioxide is finally stored in the bedrock of the seabed, but carbon dioxide may leak from the bedrock during the storage process and may be dispersed in seawater. is there. Therefore, in order to monitor the leakage of carbon dioxide from the rock in the storage process, it is required to monitor the concentration of carbon dioxide in seawater.
二酸化炭素の濃度を導出する技術として、炭酸水素イオンを取り込むと、電気伝導度、荷電容量、および、交流インピーダンスのうちいずれかが変化する導電性ポリマーと、水を保持する絶縁性ポリマーとを含んで構成される二酸化炭素センサが開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の技術では、絶縁性ポリマーが保持する水と大気中の二酸化炭素とが反応することにより生じた炭酸水素イオンを、導電性ポリマーが取り込むことにより生じる電気伝導度、荷電容量、および、交流インピーダンスのいずれかの変化に基づいて、炭酸水素イオン濃度を導出し、炭酸水素イオン濃度に基づいて間接的に二酸化炭素の濃度を導出している。
As a technique for deriving the concentration of carbon dioxide, it includes a conductive polymer that changes one of electric conductivity, charge capacity, and AC impedance when hydrogen carbonate ions are incorporated, and an insulating polymer that retains water. The carbon dioxide sensor comprised by these is disclosed (for example, patent document 1). In the technique of
また、内部液と、内部液に浸漬され、内部液のｐＨの変化を測定する２つの電極（イオン感応性電界効果型トランジスタ、塩素イオン選択性電極）と、内部液および２つの電極を覆い、外部のガスを内部液に透過させるガス透過性膜とを含んで構成され、ガス透過性膜を透過した二酸化炭素による内部液のｐＨの変化を測定することで、外部の二酸化炭素の濃度を間接的に導出する技術も開発されている（例えば、特許文献２）。 Further, the internal liquid, two electrodes immersed in the internal liquid and measuring changes in pH of the internal liquid (ion-sensitive field effect transistor, chlorine ion selective electrode), the internal liquid and the two electrodes are covered, A gas permeable membrane that allows external gas to permeate through the internal liquid, and indirectly measuring the concentration of external carbon dioxide by measuring changes in the pH of the internal liquid caused by carbon dioxide that has permeated through the gas permeable membrane. A technique for automatically deriving has been developed (for example, Patent Document 2).
しかし、特許文献１の技術は、気体中の二酸化炭素の濃度を導出するための技術であるため、海水等の液体中の二酸化炭素の濃度を導出することはできない。仮に、特許文献１の技術を改良して液体中の二酸化炭素の濃度の導出を試みたとしても、海水は、二酸化炭素以外の要因、例えば、海水の塩濃度の変化、ｐＨの変化、水温によって、炭酸水素イオンの濃度が変化することがあるため、炭酸水素イオンの濃度を導出することで間接的に二酸化炭素の濃度を導出する特許文献１の技術では、二酸化炭素の濃度を正確に導出することができない。
However, since the technique of
また、特許文献２に記載されたガス透過性膜は、二酸化炭素のみならず、二酸化炭素以外のガスを透過させる機能を有する。したがって、海水に含まれる二酸化炭素以外のガスによって内部液のｐＨが変化することがあるため、ｐＨの変化を測定することで間接的に二酸化炭素の濃度を導出する特許文献２の技術では、二酸化炭素の濃度を正確に導出することができない。 In addition, the gas permeable membrane described in Patent Document 2 has a function of transmitting not only carbon dioxide but also gas other than carbon dioxide. Therefore, since the pH of the internal liquid may be changed by a gas other than carbon dioxide contained in seawater, in the technique of Patent Document 2 in which the concentration of carbon dioxide is indirectly derived by measuring the change in pH, The concentration of carbon cannot be accurately derived.
本発明は、このような課題に鑑み、外乱による導出結果のバラツキを低減し、二酸化炭素の濃度を安定して精度よく導出することが可能な二酸化炭素濃度導出装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a carbon dioxide concentration deriving device capable of reducing variations in the derived results due to disturbance and deriving the concentration of carbon dioxide stably and accurately. .
上記課題を解決するために、本発明の二酸化炭素濃度導出装置は、液体中の二酸化炭素の濃度を導出する二酸化炭素濃度導出装置であって、作用極、参照極、および、対極で構成される３つの電極と、３つの電極が、測定対象である液体にマーカ分子が分散された液である被測定液に接触するように、被測定液を維持する維持機構と、参照極に対して作用極の電位を変化させる電圧印加部と、電圧印加部が電位を変化させることで作用極と対極との間に流れる電流値を測定する電流値測定部と、を備え、マーカ分子は、酸化還元電位が作用極の電位窓に含まれる物質であり、作用極は、アミノ基を有する有機分子が、電極基材の表面に共有結合された電極であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a carbon dioxide concentration deriving device of the present invention is a carbon dioxide concentration deriving device for deriving the concentration of carbon dioxide in a liquid, and includes a working electrode, a reference electrode, and a counter electrode. The three electrodes and the three electrodes act on the reference electrode and a maintenance mechanism that maintains the liquid to be measured so that the liquid to be measured is in contact with the liquid to be measured which is a liquid in which marker molecules are dispersed in the liquid to be measured. A voltage application unit that changes the potential of the electrode, and a current value measurement unit that measures a current value that flows between the working electrode and the counter electrode by changing the potential of the voltage application unit. A potential is a substance contained in the potential window of the working electrode, and the working electrode is an electrode in which an organic molecule having an amino group is covalently bonded to the surface of the electrode substrate.
また、作用極の電位を変化させることで変化する、作用極と対極との間に流れる電流値と、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報である濃度情報を保持するメモリと、メモリに保持された濃度情報を参照し、電流値測定部によって測定された電流値に基づいて、被測定液中の二酸化炭素濃度を導出する濃度導出部と、を備えるとしてもよい。 Further, a memory for holding concentration information, which is information in which the value of the current flowing between the working electrode and the counter electrode, which changes by changing the potential of the working electrode, and the concentration of carbon dioxide in the liquid is associated in advance. A concentration deriving unit that refers to the concentration information held in the memory and derives the carbon dioxide concentration in the liquid to be measured based on the current value measured by the current value measuring unit may be provided.
また、濃度情報は、作用極の電位を変化させることで変化する、作用極と対極との間に流れる電流値のうち、最も高い電流値である酸化ピーク電流値と、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報であり、濃度導出部は、メモリに保持された濃度情報を参照して、電流値測定部によって測定された酸化ピーク電流値から二酸化炭素濃度を導出するとしてもよい。 In addition, the concentration information is changed by changing the potential of the working electrode. Among the current values flowing between the working electrode and the counter electrode, the oxidation peak current value, which is the highest current value, and the carbon dioxide in the liquid. The concentration may be information associated in advance, and the concentration deriving unit may derive the carbon dioxide concentration from the oxidation peak current value measured by the current value measuring unit with reference to the concentration information held in the memory. .
また、濃度情報は、作用極の電位を変化させることで変化する、作用極と対極との間に流れる電流値のうち、最も低い電流値である還元ピーク電流値と、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報であり、濃度導出部は、メモリに保持された濃度情報を参照して、電流値測定部によって測定された還元ピーク電流値から二酸化炭素濃度を導出するとしてもよい。 In addition, the concentration information is changed by changing the potential of the working electrode. Among the current values flowing between the working electrode and the counter electrode, the reduction peak current value, which is the lowest current value, and the carbon dioxide in the liquid. The concentration is information associated in advance, and the concentration deriving unit may derive the carbon dioxide concentration from the reduction peak current value measured by the current value measuring unit with reference to the concentration information stored in the memory. .
また、作用極の電極基材は、Ａｕであり、作用極においてアミノ基を有する有機分子は、スルフィド結合によって電極基材の表面に共有結合されているとしてもよい。 The electrode substrate of the working electrode may be Au, and the organic molecule having an amino group in the working electrode may be covalently bonded to the surface of the electrode substrate by a sulfide bond.
また、作用極は、Ａｕで構成された電極基材と、アミノ基およびチオール基を有する有機化合物とを接触させることで形成されるとしてもよい。 The working electrode may be formed by bringing an electrode base composed of Au into contact with an organic compound having an amino group and a thiol group.
また、アミノ基およびチオール基を有する有機化合物は、アミノエタンチオールであるとしてもよい。 The organic compound having an amino group and a thiol group may be aminoethanethiol.
また、マーカ分子は、フェリシアン酸イオンであるとしてもよい。 The marker molecule may be a ferricyanate ion.
本発明によれば、外乱による測定結果のバラツキを低減し、二酸化炭素の濃度を安定して精度よく測定することが可能となる。 According to the present invention, variations in measurement results due to disturbance can be reduced, and the concentration of carbon dioxide can be measured stably and accurately.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図１は、本実施形態にかかる二酸化炭素濃度導出装置１００を説明するための図である。なお、図１中、物質の流れを実線の矢印で、信号の流れを破線の矢印で示す。図１に示すように、二酸化炭素濃度導出装置１００は、収容槽１１０と、対象液供給部１１２と、マーカ分子供給部１１４と、作用極１２０と、参照極１３０と、対極１４０と、制御装置１５０とを含んで構成される。
FIG. 1 is a diagram for explaining a carbon dioxide concentration deriving device 100 according to the present embodiment. In FIG. 1, a substance flow is indicated by a solid arrow, and a signal flow is indicated by a broken arrow. As shown in FIG. 1, the carbon dioxide concentration deriving device 100 includes a storage tank 110, a target liquid supply unit 112, a marker molecule supply unit 114, a working
収容槽１１０（維持機構）は、測定対象である液体にマーカ分子が分散された液である被測定液を収容する。ここでは、測定対象である液体（対象液）として海水を例に挙げ、マーカ分子としてフェリシアン酸イオン（Ｆｅ（ＩＩ）（ＣＮ）６ ４−）を例に挙げて説明する。 The storage tank 110 (maintenance mechanism) stores a liquid to be measured which is a liquid in which marker molecules are dispersed in a liquid to be measured. Here, seawater is taken as an example as a liquid (target liquid) to be measured, and ferricyanate ions (Fe (II) (CN) 6 4− ) are taken as examples as marker molecules.
対象液供給部１１２は、例えば、ポンプで構成され、対象液供給源から収容槽１１０に海水（対象液）を供給する。マーカ分子供給部１１４は、例えば、ポンプで構成され、フェリシアン酸イオンが分散された液体（マーカ分子溶液、例えば、Ｋ４Ｆｅ（ＩＩ）（ＣＮ）６水溶液）の供給源（マーカ分子供給源）からマーカ分子溶液を収容槽１１０に供給する。対象液供給部１１２およびマーカ分子供給部１１４が駆動されることにより、収容槽１１０に被測定液が収容されることとなる。 The target liquid supply unit 112 is configured by a pump, for example, and supplies seawater (target liquid) from the target liquid supply source to the storage tank 110. The marker molecule supply unit 114 is constituted by, for example, a pump, and a supply source (marker molecule supply source) of a liquid (marker molecule solution, for example, K 4 Fe (II) (CN) 6 aqueous solution) in which ferricyanate ions are dispersed. ) To supply the marker molecule solution to the storage tank 110. The liquid to be measured is stored in the storage tank 110 by driving the target liquid supply unit 112 and the marker molecule supply unit 114.
作用極１２０、参照極１３０、対極１４０は、電極であり、これら３つの電極（作用極１２０、参照極１３０、対極１４０）は、収容槽１１０に収容された被測定液に接触するように、配される。
The working
３つの電極について具体的に説明すると、作用極１２０は、アミノ基を有する有機分子が、電極基材の表面に共有結合された電極である。作用極１２０の電極基材は、例えば、金（Ａｕ）であり、作用極１２０においてアミノ基を有する有機分子は、スルフィド結合によって電極基材の表面に共有結合されている。
The three electrodes will be specifically described. The working
参照極１３０は、銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）電極、飽和カロメル電極、標準水素電極、可逆水素電極の群から選択されるいずれかの電極であり、好ましくは、銀／塩化銀電極である。飽和カロメル電極は、水銀が用いられているため、仮に参照極１３０が破損した場合、被測定液に水銀が混入してしまい、廃棄処理に要するコストが上昇してしまう。また、標準水素電極、および、可逆水素電極は、水素ガスを供給する必要があり、取り扱いが煩雑となるため、銀／塩化銀電極が好ましい。 The reference electrode 130 is any electrode selected from the group consisting of a silver / silver chloride (Ag / AgCl) electrode, a saturated calomel electrode, a standard hydrogen electrode, and a reversible hydrogen electrode, and is preferably a silver / silver chloride electrode. . Since the saturated calomel electrode uses mercury, if the reference electrode 130 is damaged, mercury is mixed into the liquid to be measured, which increases the cost required for disposal. In addition, since the standard hydrogen electrode and the reversible hydrogen electrode need to supply hydrogen gas and are complicated to handle, a silver / silver chloride electrode is preferable.
対極１４０は、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ステンレス、アルミニウム（Ａｌ）等の金属で構成される。 The counter electrode 140 is made of a metal such as platinum (Pt), silver (Ag), copper (Cu), stainless steel, and aluminum (Al).
制御装置１５０は、中央制御部１５２と、メモリ１５４とを含んで構成される。中央制御部１５２は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して制御装置１５０全体を管理および制御する。メモリ１５４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、中央制御部１５２に用いられるプログラムや各種データ、例えば、濃度情報を保持する。濃度情報については、後に詳述する。 The control device 150 includes a central control unit 152 and a memory 154. The central control unit 152 is composed of a semiconductor integrated circuit including a CPU (central processing unit), reads a program and parameters for operating the CPU itself from the ROM, and cooperates with a RAM as a work area and other electronic circuits. Thus, the entire control device 150 is managed and controlled. The memory 154 includes a ROM, a RAM, a flash memory, an HDD, and the like, and holds programs used for the central control unit 152 and various data such as density information. The density information will be described in detail later.
本実施形態において、中央制御部１５２は、電圧印加部１６０、電流値測定部１６２、濃度導出部１６４、結果出力部１６６としても機能する。 In the present embodiment, the central control unit 152 also functions as a voltage application unit 160, a current value measurement unit 162, a concentration derivation unit 164, and a result output unit 166.
電圧印加部１６０は、作用極１２０と参照極１３０との間に電圧を印加し、参照極１３０に対して作用極１２０の電位を変化させる。電流値測定部１６２は、電圧印加部１６０が電位を変化させる（掃引する）ことで作用極１２０と対極１４０との間に流れる電流値を測定する。濃度導出部１６４は、メモリ１５４に保持された濃度情報を参照して、電流値測定部１６２によって測定された電流値から二酸化炭素濃度を導出する。
The voltage application unit 160 applies a voltage between the working
本実施形態では、本測定を開始する前に、二酸化炭素の濃度が既知である被測定液を用いて、電流値と二酸化炭素の濃度との関係を定めた濃度情報を作成し、予めメモリ１５４に保持しておく。例えば、収容槽１１０に二酸化炭素の濃度が既知である被測定液を収容し、電圧印加部１６０が電圧を印加して電位を変化させ、電流値測定部１６２が電流値を測定して、濃度情報を作成する。以下、濃度情報の作成処理について説明し、続いて、本測定について説明する。 In this embodiment, before starting the main measurement, concentration information that defines the relationship between the current value and the concentration of carbon dioxide is created using a liquid to be measured whose carbon dioxide concentration is known, and the memory 154 is preliminarily created. To keep. For example, a liquid to be measured whose carbon dioxide concentration is known is stored in the storage tank 110, the voltage application unit 160 applies a voltage to change the potential, the current value measurement unit 162 measures the current value, and the concentration Create information. In the following, the density information creation process will be described, and then this measurement will be described.
（濃度情報の作成処理）
ここでは、まず、作用極１２０の表面で生じる現象について説明し、続いて、電圧印加部１６０が印加する電圧の変化および電流値測定部１６２による測定結果について説明し、最後に、濃度情報の作成処理について説明する。
(Density information creation process)
Here, first, a phenomenon occurring on the surface of the working
（作用極１２０の表面で生じる現象）
図２は、作用極１２０の表面で生じる現象について説明するための図である。上述したように、作用極１２０は、金で構成された電極基材の表面に、アミノ基を有する有機分子がスルフィド結合によって共有結合されたものである。ここでは、図２（ａ）に示すように、金とスルフィド結合を形成する、アミノ基を有する有機分子として、（−Ｓ−（ＣＨ２）２−ＮＨ２）を例に挙げて説明する。
(Phenomenon that occurs on the surface of the working electrode 120)
FIG. 2 is a diagram for explaining a phenomenon that occurs on the surface of the working
図２（ａ）に示すように、作用極１２０の表面には、（−Ｓ−（ＣＨ２）２−ＮＨ２）が結合されている。二酸化炭素が分散されていない、または、ほとんど分散されていない被測定液に作用極１２０が浸漬されている場合、（−Ｓ−（ＣＨ２）２−ＮＨ２）のアミノ基（−ＮＨ２）は、中性（−ＮＨ２）である。被測定液中のフェリシアン酸イオン（マーカ分子）は、負電荷を帯びているが、（−Ｓ−（ＣＨ２）２−ＮＨ２）のアミノ基が中性であるため、フェリシアン酸イオンは、アミノ基と反発することなく、作用極１２０の表面（電極基材の表面）に到達することができる。ここで、電圧印加部１６０によって、作用極１２０に電位（電圧）が印加されると、作用極１２０の電極基材の表面と、フェリシアン酸イオンとの間で電子の授受が行われ、フェリシアン酸イオンの電子が電極基材に移動する。こうして、作用極１２０と対極１４０との間に電流が流れることとなる。
As shown in FIG. 2A, (−S— (CH 2 ) 2 —NH 2 ) is bonded to the surface of the working
一方、図２（ｂ）に示すように、二酸化炭素が多く分散された被測定液に作用極１２０が浸漬されている場合、（−Ｓ−（ＣＨ２）２−ＮＨ２）のアミノ基の一部は、被測定液中の二酸化炭素と結合し、カルバメートイオン（−ＮＨ−ＣＯＯ−）となり、負電荷を帯びることとなる。上述したように、被測定液中のフェリシアン酸イオン（マーカ分子）は、負電荷を帯びているため、カルバメートイオンと反発（静電的反発）することとなり、作用極１２０の表面（電極基材の表面）に到達しにくくなってしまう。したがって、電圧印加部１６０によって、作用極１２０に電位（電圧）が印加されたとしても、作用極１２０の電極基材の表面と、フェリシアン酸イオンとの間で電子の授受が行われにくくなり、図２（ａ）の場合と比較して、作用極１２０と対極１４０との間に流れる電流値が低下することとなる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the working
カルバメートイオンの生成、すなわち、アミノ基と二酸化炭素との結合反応は、平衡反応であることから、被測定液中の二酸化炭素の濃度に応じて、作用極１２０の表面の負電荷の量が変化する。つまり、被測定液中の二酸化炭素の濃度に応じて、作用極１２０と対極１４０との間で流れる電流値が変化することとなる。
Since the carbamate ion generation, that is, the binding reaction between the amino group and carbon dioxide is an equilibrium reaction, the amount of negative charge on the surface of the working
つまり、電圧印加部１６０が、電圧を印加することで、参照極１３０に対して作用極１２０の電位を変化させ、これに応じて変化する、作用極１２０と対極１４０との間で流れる電流値の挙動は、被測定液中の二酸化炭素濃度に応じて異なることとなる。
That is, the voltage application unit 160 applies a voltage to change the potential of the working
図３は、電圧印加部１６０が印加する電圧の変化および電流値測定部１６２によって測定される電流値の挙動について説明するための図である。図３（ａ）に示すように、本実施形態において、電圧印加部１６０は、作用極１２０および参照極１３０に電圧を印加して、参照極１３０に対して作用極１２０の電位を直線的に変化させる（掃引する）。具体的に説明すると、１の測定サイクルで、電圧印加部１６０は、最低電位Ｅｍｉｎ（例えば、−０．３Ｖ）から最高電位Ｅｍａｘ（０．６Ｖ）まで、正方向に、直線的に電位を掃引し、最高電位Ｅｍａｘに達すると、最高電位Ｅｍａｘから最低電位Ｅｍｉｎまで、負方向に、直線的に電位を掃引する（三角波で掃引する）。
FIG. 3 is a diagram for explaining the change in the voltage applied by the voltage application unit 160 and the behavior of the current value measured by the current value measurement unit 162. As shown in FIG. 3A, in this embodiment, the voltage application unit 160 applies a voltage to the working
そして、電圧印加部１６０が電位を掃引している間に、電流値測定部１６２が測定した電流値に基づいて、横軸を電圧印加部１６０によって印加された電位とし、縦軸を電流値測定部１６２によって測定された電流値としたグラフを作成すると、図３（ｂ）に示す、固有の形状を有する曲線（サイクリックボルタモグラム）を得ることができる。 Then, based on the current value measured by the current value measurement unit 162 while the voltage application unit 160 is sweeping the potential, the horizontal axis is the potential applied by the voltage application unit 160 and the vertical axis is the current value measurement. When a graph with current values measured by the unit 162 is created, a curve (cyclic voltammogram) having a specific shape shown in FIG. 3B can be obtained.
測定開始時刻（最低電位Ｅｍｉｎを印加する時刻）をＴ１、最高電位Ｅｍａｘに到達する時刻をＴ２、再度最低電位Ｅｍｉｎに到達する時刻をＴ３として、サイクリックボルタモグラムについて具体的に説明する。図３（ｂ）に示すように、電圧印加部１６０によって最低電位Ｅｍｉｎから最高電位Ｅｍａｘまで正方向に電位が掃引される（Ｔ１からＴ２まで時間が経過する）と、作用極１２０において酸化反応が進行し、図３（ｂ）中矢印で示すように、電流値は上昇し、電位が０．３Ｖ付近となったところで正のピークに達し、さらに電位を上げると電流値は低下することとなる。
The cyclic voltammogram will be specifically described with the measurement start time (time when the lowest potential Emin is applied) being T1, the time when reaching the highest potential Emax is T2, and the time when reaching the lowest potential Emin is again T3. As shown in FIG. 3B, when the potential is swept in the positive direction from the lowest potential Emin to the highest potential Emax by the voltage application unit 160 (time elapses from T1 to T2), an oxidation reaction occurs at the working
また、電圧印加部１６０によって最高電位Ｅｍａｘから最低電位Ｅｍｉｎまで負方向に電位が掃引される（Ｔ２からＴ３まで時間が経過する）と、作用極１２０において還元反応が進行し、図３（ｂ）中矢印で示すように、電流値は低下し、電位が０．２Ｖ付近となったところで負のピークに達し、さらに電位を下げると電流値は上昇することとなる。
Further, when the potential is swept in the negative direction from the highest potential Emax to the lowest potential Emin by the voltage application unit 160 (time elapses from T2 to T3), the reduction reaction proceeds at the working
ここで、酸化反応が進行する際の電流のピーク値、すなわち、電流値測定部１６２が測定した電流値のうち、最も高い電流値を酸化ピーク電流値ＯＰとし、還元反応が進行する際の電流のピーク値、すなわち、電流値測定部１６２が測定した電流値のうち、最も低い電流値を還元ピーク電流値ＲＰとする。 Here, the peak current value when the oxidation reaction proceeds, that is, the highest current value among the current values measured by the current value measuring unit 162 is defined as the oxidation peak current value OP, and the current when the reduction reaction proceeds. The lowest current value among the current values measured by the current value measuring unit 162 is defined as a reduction peak current value RP.
このように、電圧印加部１６０が、三角波で電位を掃引して、電流値測定部１６２によって測定された電流値をプロットすると、２つのピーク（酸化ピーク電流値ＯＰ、還元ピーク電流値ＲＰ）を有するサイクリックボルタモグラム（曲線）を得ることができる。 Thus, when the voltage application unit 160 sweeps the potential with a triangular wave and plots the current value measured by the current value measurement unit 162, two peaks (an oxidation peak current value OP and a reduction peak current value RP) are obtained. A cyclic voltammogram (curve) can be obtained.
図４は、二酸化炭素の濃度の違いによる、酸化ピーク電流値ＯＰおよび還元ピーク電流値ＲＰの変化について説明するための図である。なお、図４中、被測定液中の二酸化炭素の濃度が０ｍＭである場合のサイクリックボルタモグラムを実線で、被測定液中の二酸化炭素の濃度が０．１４ｍＭである場合のサイクリックボルタモグラムを破線で示す。 FIG. 4 is a diagram for explaining changes in the oxidation peak current value OP and the reduction peak current value RP due to the difference in carbon dioxide concentration. In FIG. 4, the cyclic voltammogram when the concentration of carbon dioxide in the liquid to be measured is 0 mM is a solid line, and the cyclic voltammogram when the concentration of carbon dioxide in the liquid to be measured is 0.14 mM is a broken line. It shows with.
図４に示すように、被測定液中の二酸化炭素の濃度が０ｍＭである場合の酸化ピーク電流値ＯＰａは、被測定液中の二酸化炭素の濃度が０．１４ｍＭである場合の酸化ピーク電流値ＯＰｂより大きく、被測定液中の二酸化炭素の濃度が０ｍＭである場合の還元ピーク電流値ＲＰａは、被測定液中の二酸化炭素の濃度が０．１４ｍＭである場合の還元ピーク電流値ＲＰｂより小さいことが分かる。換言すれば、二酸化炭素が少ない方が、酸化ピーク電流値ＯＰが大きく、還元ピーク電流値ＲＰが小さい。また、酸化ピーク電流値ＯＰと還元ピーク電流値ＲＰとの電位差は、二酸化炭素が少ない方が、大きくなることが分かる。つまり、二酸化炭素の濃度に応じて、酸化ピーク電流値ＯＰ自体、還元ピーク電流値ＲＰ自体、酸化ピーク電流値ＯＰと還元ピーク電流値ＲＰとの電位差が変化することが分かる。 As shown in FIG. 4, the oxidation peak current value OPa when the concentration of carbon dioxide in the measurement liquid is 0 mM is the oxidation peak current value when the concentration of carbon dioxide in the measurement liquid is 0.14 mM. The reduction peak current value RPa when the concentration of carbon dioxide in the measurement liquid is greater than OPb and the concentration of carbon dioxide in the measurement liquid is 0 mM is smaller than the reduction peak current value RPb when the concentration of carbon dioxide in the measurement liquid is 0.14 mM. I understand that. In other words, the smaller the carbon dioxide, the larger the oxidation peak current value OP and the smaller the reduction peak current value RP. Further, it can be seen that the potential difference between the oxidation peak current value OP and the reduction peak current value RP increases as the amount of carbon dioxide decreases. That is, it can be seen that the oxidation peak current value OP itself, the reduction peak current value RP itself, and the potential difference between the oxidation peak current value OP and the reduction peak current value RP change according to the concentration of carbon dioxide.
したがって、本測定の開始前に、二酸化炭素の濃度が既知である被測定液を用いて、電圧印加部１６０が電圧を印加して電位を変化させ、電流値測定部１６２が酸化ピーク電流値ＯＰを測定し、酸化ピーク電流値ＯＰと、液体中の二酸化炭素の濃度とを関連付けた濃度情報を作成して、予めメモリ１５４に保持しておく。なお、測定サイクル１回のみで酸化ピーク電流値ＯＰ（サイクリックボルタモグラム）を測定することができるが、本実施形態では、安定したデータを得るために、同じ測定サイクルを３回実施して、３回目の測定サイクル（Ｔ５からＴ７まで、図３（ａ）参照）における酸化ピーク電流値ＯＰを取り扱うこととしている。 Therefore, before the start of the main measurement, the voltage application unit 160 applies a voltage to change the potential using the liquid to be measured whose carbon dioxide concentration is known, and the current value measurement unit 162 changes the oxidation peak current value OP. , And the concentration information in which the oxidation peak current value OP and the concentration of carbon dioxide in the liquid are associated is created and stored in the memory 154 in advance. In addition, although the oxidation peak current value OP (cyclic voltammogram) can be measured by only one measurement cycle, in this embodiment, in order to obtain stable data, the same measurement cycle is performed three times to obtain 3 The oxidation peak current value OP in the second measurement cycle (from T5 to T7, see FIG. 3A) is handled.
図５は、濃度情報の具体的な構成を説明するための図である。図５に示すように、濃度情報は、例えば、検量線である。 FIG. 5 is a diagram for explaining a specific configuration of density information. As shown in FIG. 5, the concentration information is, for example, a calibration curve.
二酸化炭素の濃度が異なる複数の被測定液を用いて、酸化ピーク電流値ＯＰを測定し、検量線を作成した。濃度情報を作成するための被測定液は、海水の塩濃度程度の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を含む水溶液（５００ｍＭのＮａＣｌ水溶液）に、５ｍＭになるようにフェリシアン化カリウムを添加し、さらに、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）の添加量を異ならせることで、二酸化炭素の濃度が、０ｍＭ、０．００５６ｍＭ、０．０１４ｍＭ、０．０２８ｍＭ、０．０５６ｍＭ、０．０８４ｍＭ、０．１１２ｍＭ、０．１４ｍＭである被測定液を調製した。なお、炭酸水素ナトリウムから二酸化炭素への解離平衡から、添加した炭酸水素ナトリウムの０．２８％が水溶液中で二酸化炭素として存在すると仮定して、炭酸水素ナトリウムの添加量を決定した。 The oxidation peak current value OP was measured using a plurality of liquids to be measured with different concentrations of carbon dioxide, and a calibration curve was created. The liquid to be measured for creating concentration information is obtained by adding potassium ferricyanide to an aqueous solution (500 mM NaCl aqueous solution) containing sodium chloride (NaCl) having a salt concentration of seawater to 5 mM, and sodium bicarbonate. By varying the amount of (NaHCO 3 ) added, the concentration of carbon dioxide is 0 mM, 0.0056 mM, 0.014 mM, 0.028 mM, 0.056 mM, 0.084 mM, 0.112 mM, 0.14 mM. A solution to be measured was prepared. From the dissociation equilibrium from sodium hydrogen carbonate to carbon dioxide, it was assumed that 0.28% of the added sodium hydrogen carbonate was present as carbon dioxide in the aqueous solution, and the amount of sodium hydrogen carbonate added was determined.
このようにして測定を行った結果を一次関数に近似すると、図５に示すような検量線が得られた。かかる検量線は、少なくとも、通常の海水の二酸化炭素の濃度（推定値０．２５ｐｐｍ）から２０倍の濃度（５ｐｐｍ）までを含む広い範囲で、寄与率Ｒ２が０．９９以上といった良好な相関性を有することが分かった。 When the measurement result was approximated to a linear function, a calibration curve as shown in FIG. 5 was obtained. Such calibration curve is at least, in a wide range including up to 20 times the concentration (5 ppm) from the concentration of carbon dioxide in normal seawater (estimated value 0.25 ppm), a good correlation such contribution R 2 is 0.99 or more It was found to have sex.
（本測定）
本測定においては、二酸化炭素の濃度が未知である被測定液を用いるものの、濃度情報の作成処理と同様に、電圧印加部１６０が電圧を印加して、電位を変化させ（図３（ａ）参照）、電流値測定部１６２は、酸化ピーク電流値ＯＰを測定する。
(Main measurement)
In this measurement, although the liquid to be measured whose carbon dioxide concentration is unknown is used, the voltage application unit 160 applies a voltage to change the potential as in the concentration information creation process (FIG. 3A). The current value measuring unit 162 measures the oxidation peak current value OP.
そして、濃度導出部１６４は、メモリ１５４に保持された濃度情報を参照して、電流値測定部１６２によって測定された酸化ピーク電流値ＯＰから二酸化炭素濃度を導出する。 Then, the concentration deriving unit 164 refers to the concentration information held in the memory 154 and derives the carbon dioxide concentration from the oxidation peak current value OP measured by the current value measuring unit 162.
図１に戻って説明すると、結果出力部１６６は、濃度導出部１６４が導出した二酸化炭素の濃度を、外部の表示装置に出力する。 Returning to FIG. 1, the result output unit 166 outputs the carbon dioxide concentration derived by the concentration deriving unit 164 to an external display device.
以上説明したように、本実施形態にかかる二酸化炭素濃度導出装置１００によれば、二酸化炭素と特異的に結合するアミノ基を備えた作用極１２０を用いて、電流値の測定を行うため、二酸化炭素のみの濃度変化を捉えることができる。したがって、外乱による測定結果のバラツキを低減することができ、二酸化炭素の濃度を安定して精度よく導出することが可能となる。
As described above, according to the carbon dioxide concentration deriving device 100 according to the present embodiment, the current value is measured using the working
（作用極１２０の製造方法）
続いて、上記作用極１２０の製造方法について説明する。まず、金で構成された電極基材を、アルミナのスラリーで研磨する。次に、研磨後の電極基材をイオン交換水で洗浄する。そして、洗浄後の電極基材を、アミノエタンチオール（ＨＳ−（ＣＨ２）２−ＮＨ２）水溶液に浸漬する。そうすると、アミノエタンチオールのチオール基（−ＳＨ）が電極基材の表面の金と共有結合し、電極基材の表面に（−Ｓ−（ＣＨ２）２−ＮＨ２）の自己集積単分子膜が形成されることとなる。
(Method for manufacturing working electrode 120)
Next, a method for manufacturing the working
このように、金で構成された電極基材をアミノエタンチオール水溶液に浸漬するだけといった簡易な構成で作用極１２０を容易に製造することが可能となる。
As described above, the working
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
例えば、上記実施形態において、メモリ１５４が保持する濃度情報が、酸化ピーク電流値ＯＰと、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報である場合を例に挙げて説明した。しかし、濃度情報は、還元ピーク電流値ＲＰと、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報であってもよい。この場合、電流値測定部１６２は、還元ピーク電流値ＲＰを測定し、濃度導出部１６４は、メモリ１５４に保持された濃度情報を参照して、電流値測定部１６２によって測定された還元ピーク電流値ＲＰから二酸化炭素濃度を導出するとする。 For example, in the above-described embodiment, the case where the concentration information held by the memory 154 is information in which the oxidation peak current value OP and the concentration of carbon dioxide in the liquid are associated in advance has been described as an example. However, the concentration information may be information in which the reduction peak current value RP and the concentration of carbon dioxide in the liquid are associated in advance. In this case, the current value measuring unit 162 measures the reduction peak current value RP, and the concentration deriving unit 164 refers to the concentration information held in the memory 154, and the reduction peak current measured by the current value measuring unit 162. Suppose that the carbon dioxide concentration is derived from the value RP.
また、上記実施形態において、メモリ１５４が保持する濃度情報が検量線を示す関数である場合を例に挙げて説明した。しかし、濃度情報は、酸化ピーク電流値ＯＰと、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報、もしくは、還元ピーク電流値ＲＰと、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報であれば、検量線を示す関数以外であってもよく、例えば、検量線を示すテーブルであってもよい。さらに、濃度情報は、酸化ピーク電流値ＯＰや還元ピーク電流値ＲＰにかかわらず、サイクリックボルタモグラムで囲まれた面積と、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報であってもよい。少なくとも、濃度情報は、作用極１２０の電位を変化させることで変化する、作用極１２０と対極１４０との間に流れる電流値と、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報であればよい。
In the above embodiment, the case where the concentration information held in the memory 154 is a function indicating a calibration curve has been described as an example. However, the concentration information is information in which the oxidation peak current value OP and the concentration of carbon dioxide in the liquid are associated in advance, or the reduction peak current value RP and the concentration of carbon dioxide in the liquid are associated in advance. As long as it is information, it may be other than a function indicating a calibration curve, for example, a table indicating a calibration curve. Further, the concentration information may be information in which the area surrounded by the cyclic voltammogram and the concentration of carbon dioxide in the liquid are associated in advance regardless of the oxidation peak current value OP and the reduction peak current value RP. . At least the concentration information may be information in which the value of the current flowing between the working
また、上記実施形態において、二酸化炭素濃度導出装置１００が濃度導出部１６４を備える構成について説明したが、濃度導出部１６４は必須の構成ではない。例えば、電流値測定部１６２が測定した酸化ピーク電流値ＯＰが予め定められた閾値を超えた場合に、結果出力部１６６が、その旨を外部に出力（報知）するとしてもよい。同様に、電流値測定部１６２が測定した還元ピーク電流値ＲＰが予め定められた閾値未満となった場合に、結果出力部１６６が、その旨を外部に出力するとしてもよい。 In the above embodiment, the configuration in which the carbon dioxide concentration deriving device 100 includes the concentration deriving unit 164 has been described, but the concentration deriving unit 164 is not an essential configuration. For example, when the oxidation peak current value OP measured by the current value measuring unit 162 exceeds a predetermined threshold, the result output unit 166 may output (notify) the fact to the outside. Similarly, when the reduction peak current value RP measured by the current value measuring unit 162 becomes less than a predetermined threshold value, the result output unit 166 may output the fact to the outside.
また、上記実施形態において、３つの電極（作用極１２０、参照極１３０、対極１４０）が被測定液に接触するように、被測定液を維持する維持機構として、収容槽１１０を例に挙げて説明した。しかし、３つの電極と被測定液との接触を維持できれば、収容槽１１０に代えて、他の構成を利用することもできる。
In the above embodiment, the storage tank 110 is taken as an example as a maintenance mechanism that maintains the measured liquid so that the three electrodes (working
また、上記実施形態において、二酸化炭素濃度導出装置１００が、対象液供給部１１２、マーカ分子供給部１１４を備える構成について説明したが、対象液供給部１１２、マーカ分子供給部１１４は必須の構成ではない。 Moreover, in the said embodiment, although the carbon dioxide concentration derivation | leading-out apparatus 100 demonstrated the structure provided with the target liquid supply part 112 and the marker molecule supply part 114, the target liquid supply part 112 and the marker molecule supply part 114 are essential structures. Absent.
また、上記実施形態において、作用極１２０の電極基材が金である場合を例に挙げて説明した。しかし、作用極１２０の電極基材は、他の物質、例えば、炭素やダイヤモンドであってもよい。この場合、アミノ基を有する有機分子は、二酸化炭素とともにカルバメートイオンを形成するアミノ基以外の別のアミノ基を有しており、作用極１２０においてアミノ基を有する有機分子は、別のアミノ基によって電極基材の表面に共有結合（アミド結合）されることとなる。
Moreover, in the said embodiment, the case where the electrode base material of the working
また、上記実施形態において、アミノ基およびチオール基を有する有機化合物として、アミノエタンチオールを例に挙げて説明した。しかし、アミノエタンチオールに限らず、アミノ基およびチオール基を有する有機化合物であればよく、例えば、ＨＳ−（ＣＨ２） n−ＮＨ２（ｎは、１、または、３以上の整数）であってもよい。 Moreover, in the said embodiment, aminoethane thiol was mentioned as an example and demonstrated as an organic compound which has an amino group and a thiol group. However, it is not limited to aminoethanethiol, and any organic compound having an amino group and a thiol group may be used. For example, HS- (CH 2 ) n —NH 2 (n is 1 or an integer of 3 or more). May be.
また、上記実施形態において、マーカ分子としてフェリシアン酸イオンを例に挙げて説明した。しかし、マーカ分子は、酸化還元電位が作用極１２０の電位窓に含まれる物質あればよく、例えば、ヒドロキシメチルフェロセン（フェロセンメタノール）であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, the ferricyanate ion was mentioned as an example and demonstrated as a marker molecule. However, the marker molecule may be a substance whose redox potential is included in the potential window of the working
本発明は、液体中の二酸化炭素の濃度を測定する二酸化炭素濃度導出装置に利用することができる。 The present invention can be used in a carbon dioxide concentration deriving device that measures the concentration of carbon dioxide in a liquid.
１００ 二酸化炭素濃度導出装置
１１０ 収容槽（維持機構）
１２０ 作用極
１３０ 参照極
１４０ 対極
１５０ 制御装置
１５２ 中央制御部
１５４ メモリ
１６０ 電圧印加部
１６２ 電流値測定部
１６４ 濃度導出部
100 Carbon dioxide concentration deriving device 110 Storage tank (maintenance mechanism)
120 Working electrode 130 Reference electrode 140 Counter electrode 150 Controller 152 Central control unit 154 Memory 160 Voltage application unit 162 Current value measurement unit 164 Concentration deriving unit
Claims (8)
作用極、参照極、および、対極で構成される３つの電極と、
前記３つの電極が、測定対象である液体にマーカ分子が分散された液である被測定液に接触するように、該被測定液を維持する維持機構と、
前記参照極に対して前記作用極の電位を変化させる電圧印加部と、
前記電圧印加部が電位を変化させることで前記作用極と前記対極との間に流れる電流値を測定する電流値測定部と、
を備え、
前記マーカ分子は、酸化還元電位が前記作用極の電位窓に含まれる物質であり、
前記作用極は、アミノ基を有する有機分子が、電極基材の表面に共有結合された電極であることを特徴とする二酸化炭素濃度導出装置。 A carbon dioxide concentration deriving device for deriving the concentration of carbon dioxide in a liquid,
Three electrodes composed of a working electrode, a reference electrode, and a counter electrode;
A maintenance mechanism for maintaining the liquid to be measured so that the three electrodes are in contact with the liquid to be measured, which is a liquid in which marker molecules are dispersed in the liquid to be measured;
A voltage application unit that changes a potential of the working electrode with respect to the reference electrode;
A current value measuring unit that measures a current value flowing between the working electrode and the counter electrode by changing the potential of the voltage application unit;
With
The marker molecule is a substance whose redox potential is included in the potential window of the working electrode,
The carbon dioxide concentration deriving device, wherein the working electrode is an electrode in which an organic molecule having an amino group is covalently bonded to the surface of the electrode substrate.
前記メモリに保持された濃度情報を参照し、前記電流値測定部によって測定された電流値に基づいて、前記被測定液中の二酸化炭素濃度を導出する濃度導出部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素濃度導出装置。 A memory that retains concentration information, which is information in which the value of the current flowing between the working electrode and the counter electrode and the concentration of carbon dioxide in the liquid, which are changed by changing the potential of the working electrode, are associated in advance. When,
A concentration deriving unit for deriving a carbon dioxide concentration in the measured liquid based on the current value measured by the current value measuring unit with reference to the concentration information held in the memory;
The carbon dioxide concentration deriving device according to claim 1, comprising:
前記濃度導出部は、前記メモリに保持された濃度情報を参照して、前記電流値測定部によって測定された酸化ピーク電流値から二酸化炭素濃度を導出することを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素濃度導出装置。 The concentration information is changed by changing the potential of the working electrode. Among the current values flowing between the working electrode and the counter electrode, the oxidation peak current value which is the highest current value, and carbon dioxide in the liquid. Is the information associated with the concentration of
The concentration deriving unit derives a carbon dioxide concentration from an oxidation peak current value measured by the current value measuring unit with reference to the concentration information held in the memory. Carbon dioxide concentration deriving device.
前記濃度導出部は、前記メモリに保持された濃度情報を参照して、前記電流値測定部によって測定された還元ピーク電流値から二酸化炭素濃度を導出することを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素濃度導出装置。 The concentration information is changed by changing the potential of the working electrode. Among the current values flowing between the working electrode and the counter electrode, the reduction peak current value, which is the lowest current value, and carbon dioxide in the liquid. Is the information associated with the concentration of
The concentration deriving unit derives a carbon dioxide concentration from the reduction peak current value measured by the current value measuring unit with reference to the concentration information held in the memory. Carbon dioxide concentration deriving device.
前記作用極において前記アミノ基を有する有機分子は、スルフィド結合によって前記電極基材の表面に共有結合されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の二酸化炭素濃度導出装置。 The electrode substrate of the working electrode is Au,
5. The carbon dioxide concentration derivation according to claim 1, wherein the organic molecule having the amino group in the working electrode is covalently bonded to the surface of the electrode base material by a sulfide bond. apparatus.
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