JOPSS:検索結果一覧

検索結果：　4 件中 1件目～4件目を表示

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

口頭

Small-angle neutron scattering study on membrane electrolyte assembly in operating polymer electrolyte fuel cell; Using deuterium gas for contrast variation method

Putra, A.; 山口大輔; Zhao, Y.; 小泉智

no journal, ,

SANS was used to study the ionomer and water on the MEA in operating PEFC. We employed H $_{2}$ and D $_{2}$ gas as a fuel for operation. With exchange of H $_{2}$ and D $_{2}$ , we aim to perform a contrast variation as for polyelectrolyte film. By changing a fuel gas from H $_{2}$ to D $_{2}$ , SANS quantitatively detected decrease of scattering intensity at scattering maximum originating from the ion-channel in the electrolyte. After quantitative analyses on scattering intensity, which is related to water ratio (H $_{2}$ O/D $_{2}$ O) in the ion channel, we found that 30% (wt) of the total water is replaced by D $_{2}$ O by changing the gas from H $_{2}$ to D $_{2}$ . In a stationary state of fuel cell operation using D $_{2}$ , the scattering intensity rhythmically oscillates. The rhythmic oscillation found for the peak intensity is a non-equilibrium and non-linear phenomenon, in which flooding in a flow field is a feedback mechanism to slow down chemical reaction or water production by affecting mass transportation of air at the cathode.

口頭

SANS study on ion conducting channels and water distribution in synthesized hydrocarbon polymer electrolyte membrane

Zhao, Y.; 小泉智; 陸川政弘*; 吉田実留*

no journal, ,

We employed contrast variation of small-angle neutron scattering method to investigate the morphologies of a newly designed polymer electrolyte membrane, made of multi-block copolymer poly(sulphonate phenylene)-b-poly(arylene ether ketone). Two scattering maximums were observed at low q and high q regions for wet membranes, where q is the scattering vector. The low q maximum is attributed to the formation of microdomains upon swelling, whereas the high q maximum is due to the swollen ion clusters. The morphology could be stressed by the contrast variation method. In this talk, we aim to understand the morphology and water distributions in the hydrophilic domains.

口頭

可視光応答性酸化チタン光触媒の小角散乱による構造解析

山口大輔; 能田洋平; 小泉智; 長谷川良雄*; 菱沼行男*; 鈴木将*; 児玉弘人*; 大沼正人*; 大場洋次郎*

no journal, ,

半導体光触媒である酸化チタンは、環境浄化への応用等が期待されているが、吸収波長領域が紫外領域に限られているため、その波長領域を可視光領域にまで拡張することが求められている。近年、酸化チタンに窒素を微量ドープすることで、可視光応答性の光触媒が実現された。本研究では窒素ドープが酸化チタンにもたらす構造と機能との関係を調査する目的で、新規な製法により作製されたシート状(厚さ数十数百nm)の酸化チタン光触媒(以下TiO $_{2}$ ナノシートと記述)と、窒素ドープを行ったTiO $_{2}$ ナノシート試料を、中性子小角散乱(SANS)及びX線小角散乱(SAXS)により測定し、ナノスケールの構造解析を行った。系を構成する、窒素,酸素,チタンの各元素がX線及び中性子に対して、異なるコントラストを有することから、SANS, SAXSの散乱の比較により、微量ドープされた窒素の分布に関する知見を得た。それによると、ドープされた窒素は酸化チタンの表面近傍に局在している構造が示唆された。また、窒素ドープを行ったTiO $_{2}$ ナノシート試料を酸化チタンの散乱長に合うように、重水/軽水を混合した水に浸すことにより、ドープされた窒素原子のみからの散乱を捉え、その分布についての検討を行った。

口頭

重水素燃料電池を用いた水履歴の追跡; 中性子小角散乱と赤外吸収分光の相補的利用

小泉智; Putra, A.; Zhao, Y.; 能田洋平; 山口大輔; 上田悟*; 郡司浩之*; 江口美佳*; 堤泰行*

no journal, ,

ナフィオン膜は数ナノメートルサイズのイオンクラスターを形成し、内部の水分量に応じてプロトン伝導性が大きく変化することが知られている。このため固体高分子形燃料電池の発電特性を高温低加湿条件で最適化するためには、動作中の水分量と分布を定量的に評価することが重要である。また膜電極接合体(MEA)を介して両極間を往来する水の定量化し水管理の知見を得ることも必須である。そこで動作中の燃料電池の水履歴の評価法として、燃料に重水素ガスを用いる重水素燃料電池を考案し、これを中性子小角散乱と組合せることを試みた。運転の途中で軽水素/重水素ガスの交換を行えば、カソード極ではそれぞれに軽水,重水が生成し、この水はやがてMEAを膨潤させる。そのとき中性子小角散乱に対して異なる散乱コントラストを生じさせ散乱強度の変化より重水と軽水の割合が決定できた。さらにアノード極,カソード極の出口で軽水と重水の混合比を赤外吸収分光で定量化し水履歴の完全理解を目指した。