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J-GLOBAL ID：202302274980463118   整理番号：23A2376498

高分子電解質薄膜の配向および組織構造と高プロトン伝導性

著者 (1件)： 長尾祐樹 (北陸先端科学技術大学院大)
資料名： Molecular Electronics and Bioelectronics (Web)  (Molecular Electronics and Bioelectronics (Web))
巻： 34  号： 3  ページ： 135-141 (WEB ONLY)  発行年： 2023年08月30日 
JST資料番号： U2491A  ISSN： 2423-8805  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： ・分子や高分子を配向させ,組織構造化して階層構造に基づいたイオン伝導チャネルが注目されていて,燃料電池に利用されているプロトン交換膜のNafion薄膜とリオトロピック液晶性について研究。
・Nafion膜は疎水性の主鎖骨格に親水性のスルホン酸基の側鎖を有する高分子膜で,水分子を含有するとプロトンがスルホン酸基から乖離して相分離が起き,高いプロトン伝導度の親水チャネルが形成。
・Nafion薄膜の分子振動スペクトルから,Nafion薄膜が配向構造を取ることを示し,すれすれ入射小角X線散乱(GIRS)からドメイン基板に沿った面内配向によるプロトン伝導の増大を提示。
・アルキルスルホン化ポリイミド(ASPI)薄膜の相対湿度を制御したGIRSから,30-500nm膜厚で水チャネルを有する約3nm周期のラメラ構造を示すことを解明。
・さらに含水によるりオトロピック液晶性により組織構造の周期性,規則性も向上することを示し,主鎖が平面的なASPIではスメクチック相は室温で10^-1Scm^-1の高プロトン伝導。

シソーラス用語： *プロトン伝導 ,  *フッ素樹脂 ,  陽イオン交換樹脂 ,  燃料電池 ,  基 ,  相分離 ,  小角X線散乱 ,  *リオトロピック液晶 ,  *組織構造 ,  *スメクチック相 ,  *配向 ,  スルホ基 ,  斜入射小角X線散乱
準シソーラス用語： *Nafion ,  スルホン酸基 ,  すれすれ入射小角X線散乱 ,  面内配向

分類 (1件)： 固体中の拡散一般  (BL06021L)

引用文献 (26件)：

• T. Kato, M. Yoshio, T. Ichikawa, B. Soberats, H. Ohno and M. Funahashi: Nat. Rev. Mater., 2 (2017) 17001.
• Y. Nagao: Sci. Tech. Adv. Mater, 21 (2020) 79.
• Y. Nagao: Langmuir, 33 (2017) 12547.
• J. Matsui, H. Miyata, Y. Hanaoka and T. Miyashita: ACS Appl. Mater. Inter., 3 (2011) 1394.
• K. Krishnan, H. Iwatsuki, M. Hara, S. Nagano and Y. Nagao: J. Mater. Chem. A, 2 (2014) 6895.

タイトルに関連する用語 (5件)： 高分子電解質 ,  薄膜 ,  配向 ,  組織構造 ,  プロトン伝導性