一氧化碳稳定同位素的制法及二氧化碳稳定同位素的制法制造技术

本发明专利技术提供一种能够将特定氧原子稳定同位素的丰度比控制为任意值的一氧化碳稳定同位素的制造方法及二氧化碳稳定同位素的制造方法。一氧化碳稳定同位素的制造方法通过混合一氧化碳和水蒸气，获得二氧化碳稳定同位素，混合所述二氧化碳稳定同位素和氢，所述一氧化碳选择性地包含选自由

Preparation of carbon monoxide stable isotopes and carbon dioxide stable isotopes

【技术实现步骤摘要】
一氧化碳稳定同位素的制法及二氧化碳稳定同位素的制法
本专利技术涉及一氧化碳稳定同位素的制造方法及二氧化碳稳定同位素的制造方法。
技术介绍
一氧化碳稳定同位素富有反应性，因此作为自然科学及医疗等产业领域中的标记用物质等很有用，从而工业上被广泛制造。作为一氧化碳稳定同位素，主要存在12C16O、12C17O、12C18O、13C16O、13C17O及13C18O这六种稳定同位素。作为从包含多种稳定同位素的一氧化碳中浓缩特定种类的一氧化碳稳定同位素的方法的一种，已知有深冷分离方法。根据深冷分离方法，通过浓缩具有13C的一氧化碳稳定同位素(13CO)，能够提高13C的丰度比，并且能够将一氧化碳中的13CO浓度提高至例如95原子％以上。还已知有组合深冷分离方法和同位素交换反应而成的浓缩方法(非专利文献1)。在非专利文献1中所述的方法中，例如首先通过深冷分离方法来浓缩12C18O，并且利用下式(1)所示的同位素交换反应，将浓缩后的12C18O的一部分转换为13C18O。接着对转换后的13C18O利用深冷分离方法再次浓缩，从而能够将13CO浓缩至98～99原子％的高浓度，并且还能够进一步提高13C的丰度比。12C18O+13C16O→13C18O+12C16O式(1)另一方面，还能够根据深冷分离法来浓缩特定种类的一氧化碳稳定同位素，并且将一氧化碳中的13CO浓度任意地控制为小于95原子％的值的同时进行浓缩。表1表示通过深冷分离法来浓缩的一氧化碳的各稳定同位素的丰度比的一例。如表1所示，根据深冷分离法，还能够在天然丰度比下将1.1原子％的13C16O浓缩至92.4原子％左右。如此，在现有技术中，能够将13C的丰度比自如控制为任意值的同时浓缩特定种类的一氧化碳稳定同位素。[表1]非专利文献1：B.Andreev著,“SeparationofIsotopesofBiogenicElementsinTwo-phaseSystems”,第一版,ISBN:9780444529817,ElsevierScience,2006年12月28日,p217-245.然而，在非专利文献1中所述的现有方法中丝毫没有研究氧原子稳定同位素的丰度比。因此，在现有方法的情况下，与13CO的浓缩一同根据过程确定氧原子稳定同位素的丰度比。因此，在非专利文献1中所述的现有方法中，难以将特定氧原子稳定同位素的丰度比控制为任意值。本专利技术人通过现有方法来浓缩13CO后进行了确认，其结果可知由于浓缩后的13CO中的18O的丰度比为8～17原子％左右，因此通过现有方法凝缩的13CO有时难以直接适用到产业上的用途中。例如，主要包含约15原子％的13C18O和约85原子％的13C16O的13CO有时难以适用到进一步需要高浓度的13C16O的产业上或医疗上的用途中。在该情况下，进一步需要将13C18O的丰度比减少至小于1原子％的工艺。另一方面，由于通过现有方法浓缩的13CO中的18O的丰度比为8～17原子％左右，因此在将13CO适用到需要高浓度的13C18O的用途中时，有时还进一步需要将13C18O的丰度比增大至98原子％以上的工艺。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其课题在于提供一种能够将特定氧原子稳定同位素的丰度比控制为任意值的一氧化碳稳定同位素的制造方法。为了解决上述问题，本专利技术具备以下结构。[1]一种一氧化碳稳定同位素的制造方法，通过混合一氧化碳和水蒸气，获得二氧化碳稳定同位素，混合所述二氧化碳稳定同位素和氢，所述一氧化碳选择性地包含选自由12C16O、12C17O、12C18O、13C16O、13C17O及13C18O组成的组中的至少一种稳定同位素，所述水蒸气选择性地包含选自由H216O、H217O及H218O组成的组中的至少一种稳定同位素。[2]根据[1]所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述一氧化碳和所述水蒸气时，将所述水蒸气的流量V1与所述一氧化碳的流量V2的体积比(V1/V2)设为1～100。[3]根据[1]或[2]所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述二氧化碳稳定同位素和所述氢时，将所述氢的流量V3与所述二氧化碳稳定同位素的流量V4的体积比(V3/V4)设为1～20。[4]根据[1]～[3]中的任一项所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述一氧化碳和所述水蒸气之前，将所述一氧化碳中的碳原子稳定同位素的丰度比预先控制为任意值。[5]根据[1]～[4]中的任一项所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述一氧化碳和所述水蒸气之前，将所述水蒸气中的氧原子稳定同位素的丰度比预先控制为任意值。[6]根据[1]～[5]中的任一项所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述二氧化碳稳定同位素和所述氢之后，将碳原子稳定同位素的丰度比控制为任意值。[7]根据[1]～[6]中的任一项所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，进行多次混合所述二氧化碳稳定同位素和所述氢的操作。[8]根据[1]～[7]中的任一项所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，相对于H216O、H217O及H218O的合计100原子％，所述水蒸气包含95原子％以上的H218O。[9]根据[1]～[7]中的任一项所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，所述一氧化碳选择性地包含的稳定同位素所具有的至少一种氧原子稳定同位素与所述水蒸气选择性地包含的稳定同位素所具有的氧原子稳定同位素不同。[10]根据[9]所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，所述水蒸气选择性地包含H216O及H217O中的任一种或两种。[11]一种二氧化碳稳定同位素的制造方法，混合一氧化碳和水蒸气，所述一氧化碳选择性地包含选自由12C16O、12C17O、12C18O、13C16O、13C17O及13C18O组成的组中的至少一种稳定同位素，所述水蒸气选择性地包含选自由H216O、H217O及H218O组成的组中的至少一种稳定同位素。根据本专利技术，能够将一氧化碳稳定同位素中的特定氧原子稳定同位素的丰度比控制为任意值。附图说明图1是表示能够适用到第一实施方式的一氧化碳稳定同位素的制造方法中的制造装置的结构的一例的示意图。图2是表示能够适用到第三实施方式的一氧化碳稳定同位素的制造方法中的制造装置的结构的一例的示意图。符号说明1、2…制造装置；3～5…供给源；6～8…温度调节单元；L1、L2、L4、L7…供给线路；L3、L6…连接线路；L5、L8…导出线路；C1～C3…催化剂管；F1～F3…除湿器；H1～H6…热交换器；M1～M3…流量计具体实施方式在本说明书中，“选择性地包含稳定同位素”是指，包含多于天然丰度比的特定种类的稳定同位素。在本说明书中，在表示数值范围时使用“～”的情况下，将记载在“～”前后的数值作为下限值及上限值来包含。下面，参照附图的同时对适用本专利技术的一实施方式的一氧化碳稳定同位素的制造方法及二氧化碳稳定同位素的制造方法进行详细说明。此外，为了便于理解特征，在以下说明中使用的附图中为了方便起见有时放大表示作为特征的部分，各结构要素的尺寸比率等并不一定与实际相同。<第一实施方式>图1是表示能够适用到第一实施方式的一氧化碳稳定同位素的制造方法中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一氧化碳稳定同位素的制造方法，通过混合一氧化碳和水蒸气，获得二氧化碳稳定同位素，混合所述二氧化碳稳定同位素和氢，所述一氧化碳选择性地包含选自由

【技术特征摘要】
2018.02.07 JP 2018-0203611.一种一氧化碳稳定同位素的制造方法，通过混合一氧化碳和水蒸气，获得二氧化碳稳定同位素，混合所述二氧化碳稳定同位素和氢，所述一氧化碳选择性地包含选自由12C16O、12C17O、12C18O、13C16O、13C17O及13C18O组成的组中的至少一种稳定同位素，所述水蒸气选择性地包含选自由H216O、H217O及H218O组成的组中的至少一种稳定同位素。2.根据权利要求1所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述一氧化碳和所述水蒸气时，将所述水蒸气的流量V1与所述一氧化碳的流量V2的体积比V1/V2设为1～100。3.根据权利要求1或2所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述二氧化碳稳定同位素和所述氢时，将所述氢的流量V3与所述二氧化碳稳定同位素的流量V4的体积比V3/V4设为1～20。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述一氧化碳和所述水蒸气之前，将所述一氧化碳中的碳原子稳定同位素的丰度比预先控制为任意值。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的一氧化碳稳定同位素的制造方法，其中，在混合所述一氧化碳和所述水蒸气之前，将所述水蒸气中的氧原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田健治，
申请(专利权)人：大阳日酸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP