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J-GLOBAL ID：201702222754399380   整理番号：17A0705028

アニオン交換膜のアルカリ安定性を強化するための一般的戦略【Powered by NICT】

A general strategy to enhance the alkaline stability of anion exchange membranes

著者 (5件)： Chen Jiajia (School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing, P. R. China. [e-mail] [e-mail]) ,  Li Cunpu ,  Wang Jianchuan ,  Li Li ,  Wei Zidong
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 5  号： 13  ページ： 6318-6327  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 側鎖にカルボニル基を持つ第四アンモニウム(QA)型ポリスルホン(PSf)アニオン交換膜(AEMs)は環境にやさしい方法により合成した。低毒性3-クロロ-2,2-ジメチルプロピオニルクロリド(CDPC)は求電子試薬として選んだPSfにクロロアルキル基を導入し,高毒性クロロメチルメチルエーテルの代わりにすることであった。実験条件を注意深くクロロアルキル基のFriedel-Craftsアルキル化副反応を避けるために最適化した。トリメチルアミン(TMA)と四級化後,AEMを溶液流延法により調製した。得られたAEMsは良好なイオン伝導率と機械的安定性を示した。これらAEMsのアルカリ安定性は優れていたAEMsは10日間80°Cで1MのNaOH水溶液に浸漬した後のそれらの初期伝導率の95%を維持することができる。彼のこの傑出したアルカリ安定性の理由は,NMRおよび密度汎関数理論計算によって評価した。S_N2反応,最も重篤な分解経路はOH~-とカルボニル基の間の競争反応により弱められる。形成された中間体酸素アニオンはQA基の静電ポテンシャルを減少させることによりS_N2の可能性を減少させることができる。OH~-とカルボニル基との間の反応の可逆性のために,QA官能基は高温では強いアルカリ性条件下で長く生存することができる。,芳香族高分子鎖上のS_N2反応の可能性は正の電荷キャリア,QA基,ベンジル基に付着した直接ではないが減少させることができる。Hoffmann脱離は,QA基のβ-位置に水素原子ではなかったために起こることができない。合成したAEMsのこれらの構造的利点は,他のAEM系への一般化とQA型AEMsのアルカリ安定性を改善する可能性があることを他の戦略を示唆した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 最適化 ,  第四アンモニウム ,  競争反応 ,  毒性 ,  NMR【磁気共鳴】 ,  水溶液 ,  アルキル化 ,  側鎖 ,  四級化 ,  高分子鎖 ,  酸素 ,  カルボニル基 ,  *アニオン
準シソーラス用語： 官能基 ,  *アニオン交換膜 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  吸着,イオン交換  (XD02060I)

タイトルに関連する用語 (5件)： アニオン交換膜 ,  アルカリ ,  安定性 ,  強化 ,  戦略