QuantumLeap｜分析事例X線吸収分光装置

Sigray社では独自の技術によりX線源の高輝度化を実現。こちらのX線源を載せることで、ラボ向けX線吸収分光装置「QuantumLeap」が誕生しました。ラボ機を所有することで計画的に何度でも測定が可能です。また、測定環境を自由自在に構築できるため、ドライルーム内での測定やOperando測定等、幅広い分析にも対応可能です。

Sigray社のX線吸収分光装置“QuantumLeap”の高速XAFSにより、電池、材料科学、触媒といった幅広い分野で、シンクロトロン並みのXAFS分析を行うことが出来ます。

酸化鉄

燃料電池のカソード材料LiFePO4のFeの吸収端XANES測定

リチウムイオン電池のカソード材料のXANES測定

リチウムイオン電池は、正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池です。リチウムイオン電池の正極材として、マンガン酸リチウム（LiMn2O3）やニッケル酸リチウム（LiNiO2）があります。ここでは、酸化マンガン（III）と酸化ニッケル（II）のXANESスペクトルを示します。放射光での測定データと一致していることが分かります。

レドックス・フロー電池のバナジウムのXANES測定

レドックス・フロー電池は、二次電池の一種で、イオンの酸化還元反応を溶液のポンプ循環により進行させて、充電と放電を行います。イオンの酸化還元反応では、バナジウムなどのイオンを利用します。ここでは、価数の異なるバナジウム、酸化バナジウム（III）、酸化バナジウム（IV、V）、酸化バナジウム（V）のXANESスペクトルを示します。

酸化亜鉛（ナノ粒子）のXANES測定

酸化亜鉛（ナノ粒子）のEXAFS測定

酸化亜鉛ナノ粒子は、ゴム、白色顔料、電子部品、化粧品、日焼け止め、医薬品として利用されます。ここでは、サンプルの2カ所のデータ比較のため、酸化亜鉛のXANESとEXAFSスペクトルを測定しました。ナノ粒子の製造によるばらつきは小さいことがわかりました。

メタバナジン酸アンモニウムのXANES測定

アクリル樹脂の原料であるアクリル酸は、プロピレンを原料として製造します。工業的な合成法として、金属触媒により酸化させます。ここでは、メタバナジン酸アンモニウムのXANESスペクトルを示します。放射光での測定データと一致していることが分かります。サンプルの2カ所のスペクトルは、大きな違いはありませんでした。