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四之宮 佳浩*; 渡邉 雅之; 青柳 登; 木村 貴海
no journal, ,
これまでわれわれはダイヤモンド表面に対する金属イオンの吸着挙動を研究してきた。吸着メカニズムが明らかになれば、特定の元素に対する検出法として提案できる。そこで今回は、結晶の性質等が異なる市販の4種類のダイヤモンドに希土類元素を吸着させ、その挙動について報告する。
田口 光正
no journal, ,
健康寿命の延伸や国民が健康で安心して暮らせる質の高い生活を実現するためには、高度先進医療の一つである再生医療やがん治療の高度化が喫緊の課題である。ポリ乳酸やセルロースなどの植物由来の高分子材料は生体適合性や生分解性を有しているため、医療応用可能な材料として注目されている。放射線加工法は、重金属などの触媒や毒性を有する薬剤を使わずに化学反応を誘起することができるため、"人にやさしい"医療材料の開発に利用可能と考えられている。本発表では、放射線照射による高分子鎖の分解及び橋かけ現象を駆使した、生体親和性の高いポリ乳酸の微細加工・機能化や高度放射線治療用のゲル線量計に関する最新の成果を紹介する。
瀬古 典明
no journal, ,
水処理材料を開発しようとする場合、汚染水をいかに貯めずに処理できるか、ということが望まれる。そのため、水を流すことによる損失をできるだけ少なくして高速に処理することが重要となる。水に対して接触効率が良好で、取り扱いの簡便な材料に不織布繊維があり、これを基に作った吸着材は空隙率が高く、加工性にも富んでいる。そこで、量子ビーム技術を活用した放射線グラフト重合技術により、この繊維に様々な機能性基を導入した吸着材の作製方法を確立した。これを活用した研究として、ホタテの内臓に含有するカドミウムの除去、温泉水中のレアメタルの活用を目的にした捕集試験の結果に加え、福島復興を推進する給水器について紹介する。
吉澤 怜奈*; 菅原 利史*; 有谷 博文*; 島田 明彦; 出崎 亮; 箱田 照幸; 杉本 雅樹; 吉川 正人
no journal, ,
固体高分子型燃料電池の白金代替カソード触媒の候補の一つに、高分子を高温で焼成することにより得られる炭素骨格を有する材料(炭素触媒)がある。本研究ではこの炭素触媒を作製する際に、前駆体高分子に金属元素含有物質を添加することによって、得られる炭素触媒の酸素還元活性への影響を調べた。具体的には、カルボキシメチルセルロース(CMC)に金属(Co又はFe又はCu)を含むフタロシアニン(Pc)又はPcを5wt%添加し、精製水を加え、ゲル状のPc-CMC混合物を調製した。これに電子線で100kGyの照射を行い、脱水後、800
Cで1h、窒素雰囲気で焼成することで炭素触媒を得た。この触媒の電気化学測定を行い、その結果から酸素還元電位を求めた。するとCoを含むPcを添加したCMCから作製した炭素触媒は、他の金属を含むPcを添加したCMCやPcを添加したCMCから作製した炭素触媒に比べて酸素還元電位が0.1V程度高くなることが分かった。これはCMCの代わりに別の高分子を用いて作製した炭素触媒の結果と同様の傾向であった。Coを前駆体高分子に添加することにより、得られる炭素触媒の酸素還元活性が高くなることが示唆された。
前川 康成
no journal, ,
量子ビームを利用した放射線グラフト重合法では、電子・
線によりあらかじめ高分子基材にラジカルが生成し、その後結晶相に生成したラジカルで開始されたグラフト重合反応が基材非晶相のマトリックスに守られた形で進行することから、その機械特性、結晶性などを維持したまま新たな機能性を有する高分子をグラフト鎖として直接導入できる。原子力機構では、このような放射線グラフト重合の特徴を活かし、フッ素系や芳香族炭化水素系高分子基材にイオン伝導性高分子に変換可能な前駆体グラフト鎖を導入後、化学変換反応により、プロトン伝導性とアニオン伝導性の高分子電解質膜の開発に成功している。更に、上記グラフト型のプロトン/アニオン伝導性高分子電解質膜について、放射光(SPring-8)、研究炉(JRR-3)によるX線・中性子小角散乱等の量子ビーム解析技術を複合的に利用することで、グラフト鎖からなるイオンチャンネル構造や結晶ラメラ構造が解析でき、高イオン伝導性や耐久性発現のために必要な階層構造を解明できたので合わせて報告する。
菅原 利史*; 高橋 絢香*; 有谷 博文*; 島田 明彦; 箱田 照幸; 杉本 雅樹; 吉川 正人
no journal, ,
白金(Pt)イオンを含む水溶液に数十keVの低エネルギー電子線を照射することにより、水溶液表面に白金のナノ粒子膜が生成することが分かっている。本研究では、白金ナノ粒子膜の生成に関して、添加するアルコール濃度の影響を調べるとともに、生成した膜の燃料電池触媒性能について定量した。その結果、アルコール濃度が0.5%の低濃度条件においてナノ粒子膜の生成が促進され、高濃度になるに従いナノ粒子が凝集し粗大化した不均一な粒径の膜が生成することが分かった。また、生成したナノ粒子膜は、0.6V(vs. NHE)の酸素還元電位を有することを確認し、低エネルギー電子線によりナノ粒子の触媒層を形成できることを明らかにした。
小平 岳秀*; 池田 歩*; 松山 絵美*; 大浦 琴音*; 澤田 真一; 八巻 徹也; 野村 幹弘*
no journal, ,
本研究の目的は、放射線グラフト重合法によって、熱化学水素製造法ISプロセスの膜ブンゼン反応(SO
+ I + 2HO = HSO
+ 2HI)に必要なカチオン交換膜を開発することである。今回は、膜ブンゼン反応におけるHI濃縮性能の低下は膜内水の移動によって起こることから、水移動を抑制した化学架橋カチオン交換膜を作製した。試料は、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体膜を基材として、スチレンとジビニルベンゼン(DVB)の線グラフト共重合によって作製し、その水透過性はパーベーパレーション試験により調べた。放射線グラフト重合によるカチオン交換膜は、ナフィオンと比較して、水透過流束が半分、水拡散係数の活性化エネルギーが約3倍であった。つまり、DVBによるグラフト鎖の化学架橋が水の透過抑制に有効に働くことが明らかになった。