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Preparation of ion-track membranes of poly($$p$$-phenylene terephthalamide); Control of pore shape by irradiation with different ion beams

ポリパラフェニレンテレフタルアミドによるイオン穿孔膜の作製; イオン種による孔形状の制御

鈴木 康之; 八巻 徹也; 越川 博; 浅野 雅春; Voss, K.-O.*; Neumann, R.*; 吉田 勝

Suzuki, Yasuyuki; Yamaki, Tetsuya; Koshikawa, Hiroshi; Asano, Masaharu; Voss, K.-O.*; Neumann, R.*; Yoshida, Masaru

炭化水素系ナノ構造制御電解質膜の開発に向けて、熱安定性の高いポリパラフェニレンテレフタルアミドからなるイオン穿孔膜を次亜塩素酸ナトリウム溶液による化学エッチングで作製した。TIARAサイクロトロンからの6.2MeV/n $$^{84}$$Kr, 3.6MeV/n $$^{102}$$Ru, 3.5MeV/n $$^{129}$$Xeを照射した膜では、漏斗状のイオン穿孔が得られた。これに対し、ドイツ重イオン研究所UNILACからの11.1MeV/n $$^{197}$$Au, $$^{238}$$Uを照射した場合には、エッチング感度が4倍以上向上し孔形状は円柱になった。ゆえに、照射イオン種(エネルギー,質量)によって、感度とともに形状制御が可能であることが明らかになった。

The preparation of ion-track membranes of thermally stable poly(p-phenylene terephthalamide) was performed by ion beam irradiation followed by chemical etching with a sodium hypochlorite solution. Cylindrical pores were observed in the membrane irradiated with $$^{197}$$Au and $$^{238}$$U ions at an energy of 11.1 MeV/n. In contrast, funnel shape pores appeared in the membrane irradiated with $$^{84}$$Kr, $$^{102}$$Ru and $$^{129}$$Xe ion at energies of 6.2, 3.6 and 3.5 MeV/n, respectively. The $$^{197}$$Au and $$^{238}$$U ion irradiation was found to exhibit more than four times larger sensitivity to the track etching under the same etching conditions. Consequently, the pore shape can be controlled by the masses and energies of the irradiated ions, in close relation to the etching sensitivity of the track.

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