Development of function-graded proton exchange membrane for PEFC using heavy ion beam irradiation

白木 文也*; 吉川 妙子*; 大島 明博*; 大島 雄二*; 高澤 侑也*; 福武 直之*; 大山 智子*; 裏川 達也*; 藤田 創*; 高橋 朋宏*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(15), p.1777 - 1781, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2011.04.117

イオン照射時のブラッグピーク付近での化学反応の局所性を利用して、傾斜的に親水基が導入された燃料電池用新規プロトン交換膜材料を創製し、燃料電池特性を評価した。フッ素系高分子材料にXe照射を真空・室温下で行い、ブラッグカーブに沿ったLETの違いを利用して傾斜的なラジカル生成を誘起した。照射後、スチレンモノマーをグラフト反応させ、スルホン化処理することで親水基の傾斜的な分布を有するプロトン交換膜を得た。これを用いて作製した膜/電極接合体は、特に電圧の安定性が従来のものよりも優れていることが明らかとなり、燃料電池の性能向上に繋がると期待される。

Changes to the chemical structure of isotactic-polypropylene induced by ion-beam irradiation

岡 壽崇; 大島 明博*; 本橋 良太*; 瀬戸 直人*; 渡邊 裕司*; 小林 亮二*; 斉藤 功樹*; 工藤 久明*; 村上 健*; 鷲尾 方一*; et al.

Radiation Physics and Chemistry, 80(2), p.278 - 280, 2011/02

https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2010.07.047

アイソタクチックポリスチレンに種々のイオンビームを照射し、化学構造の変化を調べた。顕微赤外分光及び紫外可視分光の結果から、LETとフルエンスによって化学構造変化が大きく変化することが明らかになった。

平成11年度東濃鉱山周辺の環境放射能に関する調査研究(核燃料サイクル開発機構 業務研究調査報告書)

濱 義昌*

JNC TJ7420 2000-001, 14 Pages, 2000/02

JNC-TJ7420-2000-001.pdf:0.27MB

東濃地科学センターにおいては東濃鉱山における研究や開発の行為が周辺環境に及ぼす影響の有無を把握すると共に自然環境下においても起こりつつある変化の状態を認識するための鉱山周辺の環境調査を,調査坑道の開坑前の昭和46年度以来,継続して実施している。この調査においては,東濃地科学センターが測定したデータと比較するために,調査坑々内のラドン及びその娘核種の濃度の測定を行うと共に,調査坑周辺の大気中の粉塵,河川水,飲料水,土壌の試料を採取しウラン,ラジウム等の含有量分析測定を行った。本年度の調査結果を見る限りでは自然状況による変動はあるものの鉱山の影響は見られなかった。

Changes of the chemical structures of isotactic-polypropylene induced by ion-beam irradiation

岡 壽崇; 大島 明博*; 本橋 良太*; 瀬戸 直人*; 渡邊 裕司*; 小林 亮二*; 工藤 久明*; 村上 健*; 鷲尾 方一*; 濱 義昌*

no journal, , 

With ion-beam irradiation, one can introduce an inhomogeneous depth distribution of functional groups due to the variation of the ion energy deposition as a function of depth. Ion-beam irradiation effects for polymers by such inhomogeneous energy deposition are important for evaluating polymer degradation, developing new materials, micromachining, and so on. In this work, the local transformations of the chemical structure induced in polymer by irradiation with various ion-beams are investigated.

Study on direct etching of fluoropolymers by heavy ion beam irradiation

高澤 侑也*; 福武 直之*; 高橋 朋宏*; 裏川 達也*; 大島 雄二*; 五輪 智子*; 白木 文也*; 藤田 創*; 岡 壽崇; 村上 健*; et al.

no journal, , 

Fluoropolymers such as PTFE, PFA and FEP were irradiated with heavy ion beam from Medium Energy Beam Port at Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC) in NIRS. The direct etching for fluoropolymers was succeeded by various heavy ion beam irradiation, and the etching rates increased with increasing linear energy transfer (LET).

Post-irradiation effects on the chemical structure of the ion-beam irradiated isotactic-polypropylene

岡 壽崇; 大島 明博*; 工藤 久明*; 村上 健*; 鷲尾 方一*; 濱 義昌*

no journal, , 

Post-irradiation effects of isotactic-polypropylene induced by various ion-beams in vacuum at room temperature are investigated. The chemical structure of the samples were characterized by a micro-FT-IR spectrometer and an UV-Vis spectrometer. From the results, LET effects on the formation of the chemical structures corresponding to the absorption of the CH rocking/C-C stretching at 973 cm was observed. The formation of carbonyl group at 1716 cm is dominant near the surface, the absorption of carbonyl group decreases with increasing depth from the surface. During the long-time storage, the carbonyl group increases regardless of the depth from the surface. It suggests that the long-term oxidation of the polypropylene due to the irradiation, especially near the Bragg peak, continues more than one year.