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J-GLOBAL ID：201402253599948942   整理番号：14A0225992

イミダゾールに基づく陰イオン交換膜における開環前の初期分解反応 DFT研究

An Initial Degradation Reaction before Ring-Opening in Imidazolium-Based Anion Exchange Membranes: A DFT Study

著者 (5件)： TSUCHITANI Ryo (Dep. of Applied Physics, Osaka Univ., JPN) ,  NAKANISHI Hiroshi (Dep. of Applied Physics, Osaka Univ., JPN) ,  NAKANISHI Hiroshi (Center for Atomic and Molecular Technologies, Osaka Univ., JPN) ,  KASAI Hideaki (Dep. of Applied Physics, Osaka Univ., JPN) ,  KASAI Hideaki (Center for Atomic and Molecular Technologies, Osaka Univ., JPN)
資料名： e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Web)  (e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Web))
巻： 11  ページ： 138-141 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： U0016A  ISSN： 1348-0391  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 密度汎関数理論(DFT)に基づき,イミダゾリウムに基づくアニオン交換膜(AEM)における従来型分解反応であり幾つかの実験グループにより報告されている開環前の初期分解反応を報告した。本研究では,イミダゾリウムに基づくAEMの一部としての1-エチル-3-(4-ビニルベンジル)イミダゾリウム(EVIm)単量体に焦点を当てた。第一に,EVIm単量体へヒドロキシドアニオンを設定し幾何学を最適化した。第二に,開環反応に沿った最小反応経路を計算し,EVIm単量体が高エネルギー障壁のため開環反応に抵抗性であることを結論した。更に,ヒドロキシドアニオンをEVIm単量体近くに設定時,イミダゾール環のC2位置のC-H結合が長くなった。結果として,C2位置への水素結合が脱離する脱水素化反応の実現可能性が示唆された。最後に,本エネルギー障壁を開環反応のものと比較するため,脱水素化反応に沿った最小反応経路を計算した。これらの分析から,脱水素化反応が,開環反応に先行し,EVIm単量体の開環反応より,むしろ,かなり支配的であることを提案した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *イオン交換膜 ,  燃料電池 ,  *アンモニウム化合物 ,  *第四アンモニウム ,  *窒素複素環化合物 ,  単量体 ,  水酸化物イオン ,  C-H結合 ,  水素結合 ,  脱着 ,  障壁 ,  脱水素 ,  反応経路 ,  原理 ,  開環反応 ,  *密度汎関数法
準シソーラス用語： *イミダゾリウム誘導体 ,  エネルギー障壁 ,  ヒドロキシドイオン ,  *陰イオン交換膜 ,  最小エネルギー ,  脱水素化 ,  脱離

分類 (4件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  吸着,イオン交換  (XD02060I) ,  イミダゾール  (CF07083X) ,  酸化,還元  (CF02060T)

物質索引 (1件)： 1-エチル-3-(4-ビニルベンジル)-1H-イミダゾール-3-イウム

タイトルに関連する用語 (7件)： イミダゾール ,  陰イオン交換膜 ,  開環 ,  初期 ,  分解反応 ,  DFT ,  研究