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浅野 雅春; 越川 博; 八巻 徹也; 吉村 公男; 前川 康成; 山本 和矢*; 三瓶 文寛*; 猪谷 秀幸*; 朝澤 浩一郎*; 山口 進*; et al.
no journal, ,
線グラフト重合反応と四級化反応を融合させたアニオン型電解質膜の開発を進めている。これまで、四級化反応としてはトリメチルアミン(TMA)を用いて行っていたが、得られた電解質膜は、水に対して著しく膨潤し、燃料の透過や機械強度の低下を引き起こす要因になっていた。本研究では、これらの特性を改善する目的で、四級化剤として、アルキル鎖の長い三級アミンを用いて得られたアニオン交換型電解質膜の特性を検討した。エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体膜へのクロロメチルスチレンの線グラフト重合後、TMA,ジメチルエチルアミン(DMEA),ジメチルブチルアミン(DMBuA),ジメチルヘキシルアミン(DMHexA)などの四級化剤を用いてアニオン交換型電解質膜を作製した。その電解質膜の含水率を求めたところ、TMA, DMEA, DMBuA, DMHexAの順に38.9%, 33.4%, 31.4%, 22.4%の値を示し、アルキル鎖の長い三級アミンで置換した電解質膜ほど含水率は小さくなることがわかった。
田中 伸幸; 八巻 徹也; 浅野 雅春; 寺井 隆幸*; 小貫 薫
no journal, ,
熱化学水素製造法ISプロセスでは、ヨウ化水素環境においてイオン交換膜を用いた電解電気透析法によるヨウ化水素濃縮を行う。エネルギー効率向上を目指した運転条件の最適化のため、ヨウ化水素濃縮時におけるイオン交換膜の水の透過性の温度依存性について検討した。電気浸透の理論をもとにして、膜中の水の透過性の温度依存性を定式化し、放射線グラフト膜及び市販膜を用いた実験結果をよく再現できることから、その妥当性を確認した。また、理論式をもとにして、温度依存性の傾向に及ぼす条件を明らかにした。
八巻 徹也; 越川 博; 浅野 雅春; 前川 康成; Severin, D.*; Seidl, T.*; Trautmann, C.*
no journal, ,
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜の重イオンビーム照射効果に関する研究の一環として、照射に伴う脱ガス特性と生成物の化学結合を調べたので報告する。実験では、ドイツ重イオン研究所(GSI)の線形加速器UNILACにおいて、厚さ25
mのPVDF膜に1.1GeV 
Uイオンを室温下で照射した。多目的照射チェンバーに設置された赤外吸収(FT-IR)測定装置,四重極型質量分析計を利用することによって、照射効果をその場分析した。フルエンス1.0
10
ions/cm
において、未照射膜には見られない分子鎖内及び末端の不飽和結合によるFT-IRピークが確認され、照射に伴って増大した。脱ガスの質量スペクトルから、電子励起状態が関与する四中心反応によりPVDFからHF脱離することがその原因と考えられる。
八巻 徹也; 関根 敏彦; 澤田 真一; 越川 博; 浅野 雅春; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 前川 康成
no journal, ,
直径が数nmから数百nmに及ぶ高速イオンの潜在飛跡に直接グラフト重合を施すことで、その円柱状領域にスルホン酸基を集積させたナノ構造制御電解質膜が作製できる。今回われわれは、この電解質膜の特性に対する照射イオン依存性に着目し、特に寸法安定性の観点から詳細を検討したので報告する。実験では、照射イオンビームを56MeV 
N, 150MeV 
Ar, 450MeV 
Xeの3種に変化させ、潜在飛跡ができる限り重ならず互いに孤立するよう、それぞれ3.010
, 3.010
, 3.010
ions/cmのフルエンスで照射した。既報に従い、イオン交換容量(IEC)が0.8-1.4meq/gの電解質膜を作製し、それらの面積変化率を調べたところ、同じIECの下でも照射イオンによって大きく異なるという興味深い結果が得られた。潜在飛跡の直径と照射フルエンスから計算されるプロトン伝導性部が膜全体に占める割合によって、この結果を説明することができた。