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J-GLOBAL ID：202102213561901149   整理番号：21A0132576

燃料電池用プロトン交換膜としてのスルホン化フルオロカーボン重合体

Sulfonated Fluorocarbon Polymers as Proton Exchange Membranes for Fuel Cells

著者 (2件)： Zhao Yue (Department of Environmental and Chemical Engineering, Tangshan University) ,  Liu Rong (Renmin University of China)
資料名： Journal of Chemical Engineering of Japan  (Journal of Chemical Engineering of Japan)
巻： 53  号： 11  ページ： 713-721(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： S0629A  ISSN： 0021-9592  CODEN： JCEJAQ  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： スルホン化親水性-疎水性ブロックに基づく新規なジブロック共重合体を合成し,プロトン交換膜としての適用を検討した。種々のフッ素化ブロック長を有する一連のスルホン化ポリ(¹H,¹H-ペンタフルオロn-プロピルアクリレート)-b-ポリ(ベンゼンスルホン酸)共重合体(P(PFPA)-b-P(BSFA))を,可逆的付加-フラグメンテーション連鎖移動(RAFT)プロセスによって合成し,そして,スルホン構造上のエチル基を,熱水中で加水分解した。共重合体は,溶媒キャスティングによって強靭な膜になり,これらの材料の性能および構造特性関係を研究し,ジブロック共重合体のシーケンスを,NMR試験によって支持し,GPCは,低いPDI値を示した。プロトン伝導性測定は,プロトン伝導性が親水性と疎水性ブロック長の比の増加とともに改善され,プロトン交換膜(PEM)がtrans-平面伝導率に有益であることを明らかにした。共重合体はNafionよりも大きな水取込能力と共により高い歪-応力値を示した。それらはまた,80°Cで部分的に水和した条件下と同様に,液体水でより良いプロトン伝導性を示した。新しい材料はPEMシステムで使用するための良い候補である。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *固体高分子形燃料電池 ,  イオン交換膜 ,  フッ素樹脂 ,  スルホン化 ,  *ジブロック共重合体 ,  リビングラジカル重合 ,  *フッ素化重合体 ,  注型 ,  親水性 ,  疎水性 ,  電解重合 ,  共重合体 ,  両親媒性高分子 ,  陽子磁気共鳴 ,  熱重量分析 ,  ゲル浸透クロマトグラフィー ,  電子顕微鏡観察
準シソーラス用語： RAFT重合 ,  フルオロカーボン重合体 ,  プロトン交換膜燃料電池 ,  両親媒性共重合体 ,  連鎖移動反応

著者キーワード (8件)： スルホン化フッ素化ブロック重合体 ,  RAFT重合 ,  プロトン交換膜 ,  燃料電池 ,  スルホン化フッ素化ブロック重合体 ,  RAFT重合 ,  プロトン交換膜 ,  燃料電池

分類 (3件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  共重合  (CG04030D) ,  高分子固体のその他の性質  (CG02025L)

物質索引 (3件)： アクリル酸2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル ,  α-[(ドデシルチオ)カルボノチオイルチオ]イソ酪酸 ,  1-エテニル-4-(エトキシジメチリデン-λ⁶-スルファニル)ベンゼン

引用文献 (41件)：

• Bauer, F., S. Denneler and M. Willert-Porada; “Influence of Temperature and Humidity on the Mechanical Properties of Nafion (R) 117 Polymer Electrolyte Membrane,” J. Polym. Sci., B, Polym. Phys., 43, 786-795 (2005)
• Chiefari, J., Y. K. Chong, F. Ercole, J. Krstina, J. Jeffery, T. P. T. Le, R. T. A. Mayadunne, G. F. Meijs, C. L. Moad, G. Moad, E. Rizzardo and S. H. Thang; “Living Free-Radical Polymerization by Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer: The RAFT Process,” Macromolecules, 31, 5559-5562 (1998)
• Elabd, Y. A. and M. A. Hickner; “Block Copolymers for Fuel Cells,” Macromolecules, 44, 1-11 (2011)
• Gottesfeld, S., D. R. Dekel, M. Page, C. Bae, Y. S. Yan, P. Zelenay and Y. S. Kim; “Anion Exchange Membrane Fuel Cells: Current Status and Remaining Challenges,” J. Power Sources, 375, 170-184 (2018)
• Hou, J. B., J. Li and L. A. Madsen; “Anisotropy and Transport in Poly(arylene Ether Sulfone) Hydrophilic-Hydrophobic Block Copolymers,” Macromolecules, 43, 347-353 (2010)

タイトルに関連する用語 (4件)： 燃料電池 ,  プロトン交換膜 ,  スルホン化 ,  フルオロカーボン重合体