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J-GLOBAL ID：201402258632191030   整理番号：14A0964479

多層構造に対する中性子反射率計測フィッティング法による定量化されたナフィオン界面ラメラにおけるスルホン酸基の相分離

Phase segregation of sulfonate groups in Nafion interface lamellae, quantified via neutron reflectometry fitting techniques for multi-layered structures

著者 (8件)： DECALUWE Steven C. (Colorado School of Mines, CO, USA) ,  DECALUWE Steven C. (NIST-Center for Neutron Res., MD, USA) ,  KIENZLE Paul A. (NIST-Center for Neutron Res., MD, USA) ,  BHARGAVA Pavan (NIST-Center for Neutron Res., MD, USA) ,  BHARGAVA Pavan (Univ. Maryland, MD, USA) ,  BAKER Andrew M. (NIST-Center for Neutron Res., MD, USA) ,  BAKER Andrew M. (Univ. Delaware, DE, USA) ,  DURA Joseph A. (NIST-Center for Neutron Res., MD, USA)
資料名： Soft Matter  (Soft Matter)
巻： 10  号： 31  ページ： 5763-5776  発行年： 2014年08月21日 
JST資料番号： W2327A  ISSN： 1744-683X  CODEN： SMOABF  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： 多層構造に対する中性子反射率計測解析法を開発し,構造が先験的に知られていない場合の組成の深さプロファイルを決定するために使用した。統計的手法,洗練されたフィッティングルーチンおよび関連した複数のデータセットを含むこの方法を,燃料電池用触媒層のコーティング電極粒子に見られるものに匹敵する厚さをもつ,水和および脱水ナフィオンナノスケール薄膜に適用した。その結果,以前に親水性基板で観測されたラメラ構造が確認され,水和物薄膜では,スルホン酸基を過剰に含有し水が乏しい層と,水とスルホン酸基が共に豊富な層の交互からなる層であることがわかった。親水性の界面から離れるに連れて,これらの層の厚さがわずかに増加し,水の体積分率振動の振幅が指数関数的に減少した。脱水膜については,組成の振動がより急速に消滅した。ナフィオン-SiO₂基板の界面は,基板に結合したスルホン酸基の部分的な単層と,スルホン酸に対する水の比によって期待されるものに比べ,非常に過剰に水を含んでいる。このラメラ地域を切り取るために十分に薄い膜は,より厚い膜とほぼ同じ深さプロファイルを示し,構造を変えるような閉じ込め効果や表面効果がないことがわかった。60°Cで乾燥した膜の散乱長密度(SLD)プロファイルを,水和ラメラから水を除去して得たモデル組成プロファイルと比較した結果,脱水の際に,ポリマー基の不完全な再混合が示唆され,これらのナフィオン薄膜ではポリマーの易動度が限られることがわかった。

シソーラス用語： 多層構造 ,  反射率 ,  フッ素樹脂 ,  *陽イオン交換樹脂 ,  *界面 ,  深さプロフィル ,  高分子薄膜 ,  *相分離 ,  *基 ,  *ラメラ ,  水和 ,  移動度 ,  散乱長 ,  *二酸化ケイ素
準シソーラス用語： 中性子反射率 ,  *スルホン酸基 ,  *Nafion

分類 (1件)： 固-固界面  (CB12060M)

タイトルに関連する用語 (10件)： 多層構造 ,  中性子反射率 ,  計測 ,  フィッティング ,  定量化 ,  ナフィオン ,  界面 ,  ラメラ ,  スルホン酸基 ,  相分離