抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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固体高分子形燃料電池において電極反応は触媒および気相,ならびにアイオノマーが混在する三相界面で進行していると想定した。三相界面に存在するアイオノマーの分子配置は数ナノメートルの超薄膜として触媒/担体粒子を被覆していることを明らかにした。しかし最も汎用なNafionの場合10nm以上の膜厚が必要であり,極薄膜内でのプロトン伝導機構を新に考える必要が生じた。そこで分散媒としてヘキサフルオロ-2-プロパーノールを用いて1~50nmのNafion膜を調製し,顕微ATR-IRおよび振動和周波発生(VSFG)スペクトルによって評価した。ATR-IRによって光路上にスルホ基が存在することを確認し,膜厚に対して線型に変化した。一方VSFGによって膜厚5nmまで,スルホ基はその遷移双極子の一方向に向いたが,それ以降は種々の向きに向いており等方性であった。