放射線グラフト型アニオン電解質膜のアルカリ溶液中での分解挙動

Decomposition behavior of radiation graft-type anion exchange membranes in an aqueous alkali solution

竹内 航太*; 濱田 崇; 吉村 公男; 廣木 章博; 前川 康成

Takeuchi, Kota*; Hamada, Takashi; Yoshimura, Kimio; Hiroki, Akihiro; Maekawa, Yasunari

電極触媒に高価な白金を用いないアルカリ型固体高分子燃料電池の実現には、その構成材料であるアニオン伝導電解質膜(AEM)のアルカリ耐性の大幅な向上が必須となっている。本研究では、グラフト型AEMのアルカリ中での劣化機構の解明を目的に、80C、1M水酸化カリウム水溶液中でのAEMのイオン伝導度、含水率及び機械特性(破断強度、破断伸度)の変化を調べた。エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)を基材として、放射線グラフト重合、4級化、イオン交換反応により、有機強塩基である水酸化テトラアルキルアンモニウムを有するグラフト型AEM(ETFE-AEM)を合成した。上記アルカリ水溶液中おいて、ETFE-AEMのイオン伝導度、含水率及び膜重量がほとんど変化しないのに対し、その破断強度、破断伸度は浸漬時間とともに減少した。この結果から、AEMのアルカリ水溶液中での劣化は、従来考えられているアニオン交換基の分解でなく、強塩基性アニオン交換基の水酸化物イオンの高い求核性によるETFEの分解に起因する可能性が示唆された。

no abstracts in English