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口頭

グラフト型電解質膜におけるスルホアルキルグラフト鎖の合成・解析とそのイオン伝導特性

榎本 一之; 高橋 周一; 大庭 遥奈*; 木原 伸浩*; 前川 康成

no journal, , 

次世代燃料電池に不可欠な高温低加湿下でも高イオン伝導性を示すグラフト型電解質膜の合成を目的に、イオン伝導を担うスルホン酸と低加湿下での保水性が期待できる水酸基を併せ持つアルキルグラフト鎖を導入した電解質膜を作製した。グラフト型電解質膜の合成は、基材膜としてエチレンテトラフルオロエチレン共重合体を用い、グラフト鎖の高分子変換反応によるスルホアルキル化を以下の2段階反応で行った。(1)$$gamma$$線照射した基材膜に酢酸ビニルをグラフト後、アセトキシル基のけん化により定量的にポリビニルアルコール(PVA)グラフト鎖に変換した。(2)PVAグラフト膜は、スルホン化試剤である1,3-プロパンスルトンとトリエチルアミン触媒存在下、トルエン中24時間加熱還流することで、スルホン化率39%(残り61%が水酸基)のアルキルグラフト膜(イオン交換容量1.2mmol g$$^{-1}$$)に変換した。得られた電解質膜は、80$$^{circ}$$C, 30% RHと低加湿下で現在のところ低加湿下での伝導性が最も高いNafion膜に近い導電率(3.8$$times$$10$$^{-3}$$S cm$$^{-1}$$)を示した。

口頭

高温低加湿下で動作可能な燃料電池用グラフト型電解質膜の開発

榎本 一之; 高橋 周一; 大庭 遥奈*; 木原 伸浩*; 前川 康成

no journal, , 

次世代燃料電池に不可欠な高温低加湿下でも高イオン伝導性を示すグラフト型電解質膜の合成を目的に、イオン伝導を担うスルホン酸と低加湿下での保水性が期待できる水酸基を併せ持つアルキルグラフト鎖を導入した電解質膜を作製した。グラフト型電解質膜の合成は、基材膜としてエチレンテトラフルオロエチレン共重合体を用い、グラフト鎖の高分子変換反応によるスルホアルキル化を以下の2段階反応で行った。(1)$$gamma$$線照射した基材膜に酢酸ビニルをグラフト後、アセトキシル基のけん化により定量的にポリビニルアルコール(PVA)グラフト鎖に変換した。(2)PVAグラフト膜は、スルホン化試剤である1,3-プロパンスルトンとトリエチルアミン触媒存在下、トルエン中24時間加熱還流することで、スルホン化率39%(残り61%が水酸基)のアルキルグラフト膜(イオン交換容量1.2mmol g$$^{-1}$$)に変換した。得られた電解質膜は、基材膜に近い機械強度(48MPa)を示し、現在のところ80$$^{circ}$$C, 30%RHの低加湿下での伝導性が最も高いNafion膜に近い導電率(3.8$$times$$10$$^{-3}$$S cm$$^{-1}$$)を示した。

口頭

グラフト型電解質膜におけるスルホアルキルグラフト鎖の合成とその低加湿下でのイオン伝導特性

榎本 一之; 高橋 周一*; 大庭 遥奈*; 木原 伸浩*; 前川 康成

no journal, , 

次世代燃料電池に不可欠な高温低加湿下でも高イオン伝導性を示すグラフト型電解質膜の合成を目的に、イオン伝導を担うスルホン酸と低加湿下での保水性が期待できる水酸基を併せ持つアルキルグラフト鎖を導入した電解質膜を作製した。グラフト型電解質膜の合成は、基材膜としてエチレンテトラフルオロエチレン共重合体を用い、グラフト鎖の高分子変換反応によるスルホアルキル化を以下の2段階反応で行った。(1)$$gamma$$線照射した基材膜に酢酸ビニルをグラフト後、アセトキシル基のけん化により定量的にポリビニルアルコール(PVA)グラフト鎖に変換した。(2)PVAグラフト膜は、スルホン化試剤である1,3-プロパンスルトンとトリエチルアミン触媒存在下、トルエン中24時間加熱還流することで、スルホン化率39%(残り61%が水酸基)のアルキルグラフト膜(イオン交換容量1.2mmolg$$^{-1}$$)に変換した。得られた電解質膜は、基材膜に近い機械強度(48MPa)を示し、現在のところ80$$^{circ}$$C, 30% RHの低加湿下での伝導性が最も高いNafion膜に近い導電率(3.8$$times$$10$$^{-3}$$Scm$$^{-1}$$)を示した。

口頭

高温低加湿下で動作可能な燃料電池用グラフト型電解質膜の開発

榎本 一之; 高橋 周一*; 大庭 遥奈*; 木原 伸浩*; 前川 康成

no journal, , 

次世代燃料電池に不可欠な高温低加湿下でも高イオン伝導性を示すグラフト型電解質膜の合成を目的に、イオン伝導を担うスルホン酸と低加湿下での保水性が期待できる水酸基を併せ持つアルキルグラフト鎖を導入した電解質膜を作製した。グラフト型電解質膜の合成は、基材膜としてエチレンテトラフルオロエチレン共重合体を用い、グラフト鎖の高分子変換反応によるスルホアルキル化を以下の2段階反応で行った。(1)$$gamma$$線照射した基材膜に酢酸ビニルをグラフト後、アセトキシル基のけん化により定量的にポリビニルアルコール(PVA)グラフト鎖に変換した。(2)PVAグラフト膜は、スルホン化試剤である1,3-プロパンスルトンとトリエチルアミン触媒存在下、トルエン中24時間加熱還流することで、スルホン化率39%(残り61%が水酸基)のアルキルグラフト膜(イオン交換容量1.2mmol g$$^{-1}$$)に変換した。得られた電解質膜は、80$$^{circ}$$C, 30% RHと低加湿下で現在のところ低加湿下での伝導性が最も高いNafion膜に近い導電率(3.8$$times$$10$$^{-3}$$S cm$$^{-1}$$)を示した。

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