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J-GLOBAL ID：201702237780197024   整理番号：17A0909334

HT-PEM燃料電池のための酸-塩基混合PBI系膜における構造と性質の間の相互作用【Powered by NICT】

Interplay between structure and properties in acid-base blend PBI-based membranes for HT-PEM fuel cells

著者 (9件)： Giffin Guinevere A. (Helmholtz Institute Ulm (HIU), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Helmholtzstrasse 11, 89081, Ulm, Germany) ,  Galbiati Samuele (Helmholtz Institute Ulm (HIU), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Helmholtzstrasse 11, 89081, Ulm, Germany) ,  Walter Mario (Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Institute of Applied Materials, Hermann-von Helmholtz-Platz 1, 76344, Eggenstein-Leopoldshafen, Germany) ,  Aniol Karin (University of Stuttgart, Institute of Chemical Process Engineering, Boblinger Strasse 78, 70199, Stuttgart, Germany) ,  Ellwein Corina (University of Stuttgart, Institute of Chemical Process Engineering, Boblinger Strasse 78, 70199, Stuttgart, Germany) ,  Kerres Jochen (University of Stuttgart, Institute of Chemical Process Engineering, Boblinger Strasse 78, 70199, Stuttgart, Germany) ,  Kerres Jochen (North-West University, Potchefstroom Campus, Chemical Resource Beneficiation, Potchefstroom, South Africa) ,  Zeis Roswitha (Helmholtz Institute Ulm (HIU), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Helmholtzstrasse 11, 89081, Ulm, Germany) ,  Zeis Roswitha (Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Institute of Physical Chemistry, Fritz Haber Weg 2, 76131, Karlsruhe, Germany)
資料名： Journal of Membrane Science  (Journal of Membrane Science)
巻： 535  ページ： 122-131  発行年： 2017年 
JST資料番号： E0669A  ISSN： 0376-7388  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究は,同じ著者を広範囲に高温(160°C)燃料電池操作の間のりん酸をドープした酸-塩基ポリマブレンド膜の挙動を記録した以前の研究のフォローアップである。本研究では,同じ酸-塩基ブレンドPBIベース材料は,化学構造と膜特性の間の関係,特にりん酸の存在下でのより深い理解を得るために検討した。高ドーピング温度,すなわち120 130°Cで,純粋な塩基性ポリマに比べて酸-塩基ブレンドのイオン架橋は酸添加レベル及びスウェリングを制限している。しかし,イオン架橋,酸ドーピングレベルとスエリングの間の関係は複雑であり,架橋の可能な数だけでなく,塩基性重合体の親水性,架橋の形状あるいは分布(または両方)と酸性重合体の構造による影響を受けた。分光法は酸-塩基反応はPBI塩基性サイトとPAの間に起こる,プロトン化ベンゾイミダゾリウムとH_2PO_4~-をもたらすことを示すが,それは高温でドープしたときは,膜中の遊離酸のスペクトル証拠でもある。F_6PBI(ポリ(2-(4-(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-フェニルプロパン-2-イル)フェニル)-3H,3′H-5,5′-ビベンゾ[d]イミダゾール))材料のファミリーの中で,伝導率は酸添加レベルと共に増加した。PBIOO(ポリ(6-((1H-ベンゾ[d]イミダゾール-6-イル)オキシ)-2-(4-フェノキシフェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール))ブレンドを,F_6PBIブレンドと市販のm-PBIより高いプロトン伝導性を示した。しかし,PBIOOブレンド内の伝導率の明確な傾向はなかった。材料の熱安定性は減少したPAは膜中に存在する。酸-塩基ブレンドは濃縮PA,市販のm-PBIのできない120°Cでドーピング後の引張強さと弾性率の点で良好な機械的性質を維持していた。これらの材料はHT-PEMFC長期運転(以前に報告したように)における高い機械的完全性と長い耐久性を達成でき,良好なプロトン伝導性を維持した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： リン酸 ,  *燃料電池 ,  熱安定性 ,  スエリング ,  ドーピング ,  塩基性 ,  引張強さ ,  親水性 ,  耐久性 ,  重合体 ,  高温 ,  弾性係数
準シソーラス用語： プロトン伝導率 ,  イオン架橋 ,  化学構造 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 酸塩基ブレンド膜 ,  りん酸ドーピング ,  ポリベンゾイミダゾール ,  燃料電池 ,  HT-PEM燃料電池

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  その他の高分子材料  (YH07150C)

タイトルに関連する用語 (6件)： HT ,  PEM燃料電池 ,  酸 ,  塩基 ,  性質 ,  相互作用