文献

J-GLOBAL ID：201902273095884465   整理番号：19A1875243

「量子ビームで拓く荷電膜の未来-ガンマ線・電子線からイオンビームへの展開-」高エネルギー重イオンビームによる海水濃縮用カチオン,アニオン交換膜の開発

Development of Cation and Anion Exchange Membranes for Saline Water Concentration using High-energy Heavy-ion Beams

著者 (6件)： 澤田真一 (量子科学技術研究開発機構 高崎量子応用研) ,  安川政宏 (山口大 大学院創成科学研究科) ,  越川博 (量子科学技術研究開発機構 高崎量子応用研) ,  喜多村茜 (日本原子力研究開発機構) ,  比嘉充 (山口大 大学院創成科学研究科) ,  八巻徹也 (量子科学技術研究開発機構 高崎量子応用研)
資料名： 日本海水学会誌  (Bulletin of the Society of Sea Water Science, Japan)
巻： 73  号： 4  ページ： 208-216  発行年： 2019年07月25日 
JST資料番号： F0235A  ISSN： 0369-4550  CODEN： NKAGBU  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： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 電気透析による塩水濃度への応用のために,いわゆるイオントラックグラフト法によりナノ構造制御カチオンとアニオン交換膜(CEMsとAEMs)を調製した。この新しい技術は,MeV-GeV重イオンビームによる高分子基板の照射を含み,ナノサイズの円筒状イオン飛跡を形成し,グラフト重合を一次元輸送経路の生成のためのイオン飛跡にのみ形成する。厚さ25μmのポリ(エチレン-co-テトラフルオロエチレン)膜を,3.0×10~8~1.0×10~9イオン/cm²のフルエンスで560MeV~129Xeまたは310MeV~84Krで照射した。照射された膜を,エチルp-スチレンスルホン酸(ETSS)とクロロメチルスチレン(CMS)のグラフト溶液に浸漬し,それから,それぞれ,ETSSユニットの加水分解とCMSユニットの四級化を行い,CEMsとAEMsを調製した。これらのCEMとAEMsは,非常に低い水取込でも,市販の膜よりも低い抵抗性を示した。これは,ユニークな一次元高度連結輸送経路によるイオンの著しく効率的な輸送によるものであろう。塩水濃度実験において,著者らのCEMと市販のAEMの対は,市販の膜の対よりも濃度チャンバーにおいてより高い塩濃度をもたらした。この結果は,塩水濃度に対するイオン-トラックグラフト化CEMとAEMsの大きな適用性を示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 塩水 ,  *イオン交換膜 ,  イオンビーム ,  *グラフト共重合 ,  電気透析 ,  ETFE ,  *高分子膜 ,  陽イオン交換膜 ,  陰イオン交換膜
準シソーラス用語： ポリエチレン-テトラフルオロエチレン

分類 (2件)： 膜分離  (XD02120Z) ,  共重合  (CG04030D)

物質索引 (1件)： クロロメチルスチレン

引用文献 (16件)：

• 1)T. Yamaki, Preparation of nano-structure controlled ion-exchange membranes by ion beams and their application to seawater concentration II. Annual research report of salt science research foundation(No. 1717)(2018)(Japanese)
• 2)S. Sawada, T. Yamaki, M. Asano and M. Yoshida, Development of fluoropolymer electrolyte membranes for fuel cell applications by the γ-ray induced crosslinking and graft polymerization methods, Kobunshi Ronbunshu, 63, 149-159(2006)(Japanese)
• 3)T. Yamaki, Quantum-beam technology: A versatile tool for developing polymer electrolyte fuel-cell membranes, J. Power Sources, 195, 5848-5855(2010)
• 4)T. Yamaki, T. Kodaira, S. Sawada, N. Tanaka, S. Kubo, M. Nomura, Development of cation exchange membranes for electrochemical Bunsen reactions by radiation-induced graft polymerization, 膜(Membrane), 41, 114-120(2016)(Japanese)
• 5)澤田真一,安保貴和,匠伸弥,安川政宏,垣花百合子,比嘉充,前川康成,放射線グラフト陽・陰イオン交換膜を用いた逆電気透析装置の発電性能,放射線と産業,146, 28-29(2019)

タイトルに関連する用語 (14件)： 量子ビーム ,  荷電膜 ,  未来 ,  ガンマ線 ,  電子線 ,  イオンビーム ,  展開 ,  高エネルギー ,  重イオンビーム ,  海水 ,  濃縮 ,  カチオン ,  アニオン交換膜 ,  開発