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論文

Imidazolium-based anion exchange membranes for alkaline anion fuel cells; Elucidation of the morphology and the interplay between the morphology and properties

Zhao, Y.; 吉村 公男; 猪谷 秀幸*; 山口 進*; 田中 裕久*; 小泉 智*; Szekely, N.*; Radulescu, A.*; Richter, D.*; 前川 康成

Soft Matter, 12(5), p.1567 - 1578, 2016/02

 被引用回数:23 パーセンタイル:82.25(Chemistry, Physical)

We investigated the interplay between morphology and properties of a new graft-type of anion exchange membranes (AEMs) containing 2-methylimidazolium groups by using contrast variation small angle neutron scattering (SANS) technique. These AEMs prepared by radiation-induced grafting of 2-methyl-1-vinylimidazole and styrene into poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene) (ETFE) films, possessed both high alkaline durability and high conductivity. The SANS measurement reveals that these membranes are consisted of three phases: crystalline lamellar and crystallite domains originating from the pristine ETFE, which offer good mechanical properties, hydrophobic amorphous domains, which offer a matrix to create conducting regions, and interconnected hydrated domains, which are composed of the entire graft chains and water and play a key role to promote the conductivity.

論文

Preparation and characterization of chemically stable polymer electrolyte membranes by radiation-induced graft copolymerization of four monomers into ETFE films

Chen, J.; 浅野 雅春; 八巻 徹也; 吉田 勝

Journal of Membrane Science, 269(1-2), p.194 - 204, 2006/02

 被引用回数:131 パーセンタイル:96.56(Engineering, Chemical)

高性能の電解質膜を得るために、スチレンに代わるモノマーとして、スチレンの誘導体であるメチルスチレン(MeSt)及びt-ブチルスチレン(tBuSt)さらに架橋剤として、電解質膜に導入した時に柔軟性の付与が期待できるビスビニルフェニルエタン(BVPE)と高密度の架橋構造の付与が期待できるジビニルベンゼン(DVB)を組合せた新規な電解質膜を放射線グラフト重合法により合成した。得られた四元系MeSt/tBuSt/DVB/BVPE(40/40/2.5/17.5wt%)電解質膜の耐久性加速試験(60$$^{circ}$$C,3%過酸化水素水溶液中)の結果、スルホン酸基の脱離時間が300時間に達した。また、メタノール透過性ではナフィオンに比べて、四元系電解質膜は1/6まで抑制できることがわかった。

論文

Preparation of sulfonated crosslinked PTFE-$$graft$$-poly(alkyl vinyl ether) membranes for polymer electrolyte membrane fuel cells by radiation processing

Chen, J.; 浅野 雅春; 八巻 徹也; 吉田 勝

Journal of Membrane Science, 256(1-2), p.38 - 45, 2005/06

放射線同時照射法による新しい燃料電池用電解質膜を作製した。電子線架橋したPTFE膜に放射線同時照射法により、プロピルビニルエーテル(nPVE)及びイソプロピルビニルエーテル(iPVE)をグラフト重合させたところ、照射線量とともにグラフト率は、見かけ上直線的に増加することがわかった。また、照射温度を変化させた場合、グラフト反応はそれぞれの沸点付近において急激に進行した。一方、塩化アルミなどの触媒を共存させることにより、グラフト率は顕著に加速された。スルホン化後の電解質膜の特性を調べたところ、イオン交換容量が小さいにもかかわらずナフィオンに同等のプロトン導電性を示した。

論文

Adsorption efficiency of a new adsorbent towards uranium and vanadium ions at low concentrations

Kavakli, P. A.*; 瀬古 典明; 玉田 正男; G$"u$ven, O.*

Separation Science and Technology, 39(7), p.1631 - 1643, 2005/00

 被引用回数:52 パーセンタイル:84.2(Chemistry, Multidisciplinary)

放射線グラフト重合技術を利用して、イミノプロピオニトリルから誘導したアミドキシム型捕集材の合成を行い、ウランとバナジウムなどの希少金属の吸着特性を評価した。論文の主旨は以下の通りである。(1)基材のポリプロピレン製の不織布に電子線を照射し、放射線グラフト重合技術を利用して捕集材を作製した。(2)この捕集材の金属に対する選択制はバナジウム$$>$$ウラン$$>$$$$>$$$$>$$コバルトであることがわかった。(3)100ppbと500ppbのウラン及びバナジウムの溶液中で吸着試験を行ったところ、高濃度の500ppbと比較して低位濃度下における吸着分配係数は6倍もあることがわかった。

論文

Preparation of proton exchange membranes based on crosslinked polytetrafluoroethylene for fuel cell applications

八巻 徹也; 小林 和博; 浅野 雅春; 久保田 仁*; 吉田 勝

Polymer, 45(19), p.6569 - 6573, 2004/09

 被引用回数:56 パーセンタイル:84.3(Polymer Science)

架橋ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)にスチレンを$$gamma$$線グラフトした後、スルホン化することによって、プロトン交換膜を合成した。グラフト率は、PTFE基材膜の架橋密度とグラフト反応の条件により7$$sim$$75%の範囲で制御された。今回の作製条件において、膜内部まで均一にスルホン酸基を導入するためには30%以上のグラフト率が必要であることがわかった。得られたプロトン交換膜は、ナフィオンのような市販のパーフルオロスルホン酸膜を大きく上回る2.9meq g$$^{-1}$$という大きなイオン交換容量を有するとともに、含水時における高い寸法安定性も兼ね備えている。これらの優れた特性は、言うまでもなく架橋PTFEをグラフト基材に用いたことに起因し、われわれのプロトン交換膜が燃料電池に応用可能であることを強く示唆している。

論文

Rapid removal of arsenic(V) by zirconium(IV) loaded phosphoric chelate adsorbent synthesized by radiation induced graft polymerization

瀬古 典明; Basuki, F.*; 玉田 正男; 吉井 文男

Reactive and Functional Polymers, 59(3), p.235 - 241, 2004/07

 被引用回数:52 パーセンタイル:83.84(Chemistry, Applied)

近年、ヒ素の汚染による被害が世界各国で問題になっている。われわれは、ヒ素に対して選択性の高いジルコニウム基を放射線グラフト重合法により導入し、ヒ素除去吸着材を開発した。不織布基材にリン酸基を有するモノマーをグラフト反応させ、酸性下ジルコニウムを担持させた。ジルコニウム官能基量は吸着材1kgあたり4.1molであった。ヒ素の除去に関しては、従来のイオン交換樹脂等と比較すると、130倍もの速度で処理を行うことが可能にあり、総吸着容量も6倍程度の処理能力を有することがわかった。除去したヒ素は、水酸化ナトリウムを用いて回収することが知られているが、これまでは共存イオンの影響を受けていたものの、本吸着材では、その影響を受けず、処理速度も10倍以上で行うことが可能であった。広範囲のpHにおいてもその処理ができることを確認した。

報告書

Multi-stage grafting and simultaneous co-grafting of acrylic acid and vinyl pyrrolidone onto polyethylene induced by $$gamma$$-ray irradiation

G.M.Qin*; 梶 加名子; 畑田 元義

JAERI-M 91-106, 114 Pages, 1991/07

JAERI-M-91-106.pdf:2.21MB

多種類の官能基をある種の規則性を以ってポリマーに導入するために、アクリル酸とビニルピロリドンの多段・複合重合及び共グラフト重合の研究を行った。多段・複合グラフト重合においては、グラフト率-時間曲線及び第二段階のグラフト率はグラフト重合のモード及び第一段階のグラフト率に依存した。同時共グラフト重合では、グラフト率-時間曲線は、モノマー溶液中のモノマー比に依存した。10%KOH電解液中のグラフト膜の電気抵抗は、グラフト膜のグラフト率に依存するが、その挙動は、グラフト重合のモード及び第一段階のグラフト率に依存する。グラフト重合条件を定めるための予備実験の結果も詳しく述べた。

報告書

Annual report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry, Japan Atomic Energy Research Institute, No.22; April, 1988 - March 31, 1989

大阪支所

JAERI-M 91-054, 44 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-054.pdf:1.04MB

本報告書は大阪支所において昭和63年度に行われた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、レーザー有機化学反応の研究、電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質、光化学反応による有機化合物の合成に関する研究、及び線量測定の基礎研究などである。

論文

ポリエステル繊維中のグラフトポリメタクリル酸の分布

金谷 義博*; 梶 加名子

繊維学会誌, 45(7), p.318 - 323, 1989/07

表面官能基濃度の高いポリエステル繊維を得る目的でメタクリル酸の薄層グラフト重合を行なった。グラフトメタクリル酸の濃度と繊維のアルカリ加水分解による方法で調べたところ、この濃度は繊維の最表面で比較的低く、表面から1$$mu$$m以内の内部で最大値を示し、更に内部では次第に減少し0に近づくことが明らかになった。この結果から、グラフト後、繊維の表層部分をアルカリ処理により適量削り取り、表面官能基濃度最大の面を露出させることにより、表面官能基濃度の高いグラフト繊維が得られることが期待できる。事実、メタクリル酸のグラフト率が1%以下のポリエステルでも、アルカリ処理により鮮明に染色されるようになった。

論文

ポリエチレンフォームの難燃化

梶 加名子; 吉沢 巌*

ポリファイル, 26(9), p.25 - 27, 1989/00

原研と三和化工(株)との共同研究の成果である放射線グラフト重合によるポリエチレンフォームの難燃化技術を概説し、難燃性ポリエチレンフォームの安全性を紹介する。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry,Japan Atomic Energy Research Institute, No.17; April 1,1983-March 31,1984

大阪支所*

JAERI-M 84-239, 59 Pages, 1985/01

JAERI-M-84-239.pdf:1.44MB

本報告は、大阪支所において昭和58年度に行われた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、電子あるいはイオン照射下の界面現象に関する基礎研究、電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質および上記の研究と関連した重合反応、高分子分解、ならびにグラフト重合に関する基礎研究である。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry Japan Atomic Energy Research Institute, No.16; April 1,1982-March 31,1983

大阪支所*

JAERI-M 83-199, 83 Pages, 1983/11

JAERI-M-83-199.pdf:1.83MB

本報告は昭和57年度に、大阪支所において行なわれた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、メタン、一酸化炭素および水の反応ならびにそれと関連した研究、高線量率電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質、および上記の研究と関連した基礎研究などである。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry Japan Atomic Energy Research Institute,No.15; April 1,1981-March 31,1982

畑田 元義

JAERI-M 82-192, 95 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-192.pdf:2.27MB

本報告は昭和56年度に、大阪支所において行なわれた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、一酸化炭素、水素、およびメタンの反応ならびにそれと関連した研究、高線量率電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質、および上記の研究と関連した重合反応、高分子分解、架橋ならびにグラフト重合に関する基礎的研究などである。

論文

Graft polymerization of acrylic acid onto polyethylene film by preirradiation method, II; Effects of oxygen at irradiation,storage time after irradiation,Mohr's salt,and ethylene dichloride

石垣 功; 須郷 高信; 高山 隆*; 岡田 紀夫*; 岡本 次郎; 町 末男

J.Appl.Polym.Sci., 27, p.1043 - 1051, 1982/00

 被引用回数:88 パーセンタイル:96.22(Polymer Science)

ポリエチレンフィルムへのアクリル酸のグラフト重合について、照射雰囲気、照射後の放置温度時間、モル塩および二塩化エチレンの添加とグラフト挙動の関係を検討した。照射を空気中で行った場合、グラフト速度と最終到達グラフト率が、窒素中照射よりも高くなることが認められたが、空気中照射ではポリエチレンの主鎖切断が生じモノマーの拡散が容易になるためと推察した。このことは、ゲル分率およびキシレンでの膨潤度測定によって示唆された。照射フィルムの放置時間依存性では、主として捕捉ラジカルの減衰からグラフト挙動を説明し得ることを明らかにした。モノマー溶液にモール塩を添加することにより、グラフト速度は若干低下するが、モノマーの単独重合が完全に阻止されること、また二塩化エチレン添加によりグラフト速度が高くなることなどを明らかにした。

論文

Graft polymerization of acrylic acid onto polyethylene film by preirradiation method, I; Effects of preirradiation dose,monomer concentration,reaction temperature,and film thickness

石垣 功; 須郷 高信; 妹尾 敬次*; 岡田 紀夫*; 岡本 次郎; 町 末男

J.Appl.Polym.Sci., 27, p.1033 - 1041, 1982/00

 被引用回数:116 パーセンタイル:97.55(Polymer Science)

低密度および高密度ポリエチレン(LDPE,HDPE)へのアクリル酸のグラフト重合について、電子線前照射線量、モノマー濃度、反応温度および膜厚の影響を検討した。2~50Mradの線量をLDPE,HDPEに照射し、次いで30~100wt%のアクリル酸(AAc)水溶液中に、25~40$$^{circ}$$Cで10分~5時間浸漬しグラフとさせた。HDPEは、LDPEにくらべてグラフト速度は小さいが最終到達グラフト率は高くなった。何れの場合も照射線量とともにグラフト速度及び最終到達グラフト率は高くなるが、高線量で飽和現象が認められた。モノマー濃度依存性では、60wt%でグラフト速度が最高値を示し、グラフト膜のモノマー溶液中での膨潤挙動と一致することが判った。温度及び膜厚依存性からも、本系グラフト反応が、AAcのPEマトリックス中への拡散速度に強く依存していることが明らかになった。

論文

The Study on radiation grafting of acrylic acid onto fluorine-containing polymers,III; Kinetic study of preirradiation grafting onto poly(tetrafluoroethyleme-hexafluoropropylene)

E.A.Hegazy*; 石垣 功; A.M.Dessouki*; A.Rabie*; 岡本 次郎

J.Appl.Polym.Sci., 27, p.535 - 543, 1982/00

 被引用回数:78 パーセンタイル:95.35(Polymer Science)

テトラフルオルエチレン-ヘキサフルオルプロピレン共重合体(FEP)フィルムへのアクリル酸(AAc)の放射線グラフトについて、動力学的研究を行った。グラフト速度の前照射線量およびAAc濃度依存性は、それぞれ0.58,1.25乗であった。見掛けの活性化エネルギーは7.4kcal/molであり、最終到達グラフト率は前照射線量、AAc濃度と共に増加するが、反応温度の増加とともに若干低下することがわかった。また、グラフト速度は膜厚に反比例し、膜厚の増加とともに低下した。この結果は、ポリテトラフルオルエチレン-AAc系の結果と一致する。これらの結果から、本FEP-AAc系において、グラフと反応は膜表面から進行し、モノマーの拡散とともに内部に達するものと結論した。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry Japan Atomic Energy Research Institute(No.14)April 1,1980-March 31,1981

大阪研究所*

JAERI-M 9856, 131 Pages, 1981/12

JAERI-M-9856.pdf:2.81MB

本報告は昭和55年度に、大阪研究所において行なわれた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、一酸化炭素、水素およびメタンの反応ならびにそれに関連した研究、高線量率電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質、および上記の研究と関連した重合反応、高分子分解、架橋ならびにグラフト重合に関する基礎的研究などである。

論文

Study on radiation grafting of acrylic acid onto fluorine-containing polymers, II; Properties of membrane obtained by preirradiation grafting onto poly(tetrafluoroethylene)

E.A.Hegazy*; 石垣 功; A.Rabie*; A.M.Dessouki*; 岡本 次郎

J.Appl.Polym.Sci., 26, p.3871 - 3883, 1981/00

 被引用回数:56 パーセンタイル:92.56(Polymer Science)

放射線前照射法によりアクリル酸をポリテトラフルオルエチレンフィルムにグラフト重合して得られた膜の、イオン交換膜としての基本的諸性質を明らかにした。グラフトおよび水膨潤による寸法変化、含水率、電気抵抗、機械的性質について、グラフト条件(線量、モノマー濃度)とグラフト率との相関を解明した。例えば、膜の電気抵抗は、グラフト率が7~9%に達すると急激に低下し、フィルムの中心部までグラフト重合が進行していることが示唆された。グラフト重合はフィルム表面からモノマーの拡散とともに進行することが、XMAによるグラフト分布の測定からも確認された。また、モノマー濃度が極めて高い系(80%)で得られた膜は、同一のグラフト率で比較した場合、電気抵抗は高く、グラフト分布も不均一であることが判明した。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry, Japan Atomic Energy Research Institute,No.13; April 1, 1979-March 31, 1980

大阪研究所*

JAERI-M 9214, 146 Pages, 1980/11

JAERI-M-9214.pdf:4.1MB

本報告は昭和53年度に、大阪研究所において行なわれた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、一酸化炭素、水素およびメタンの反応ならびにそれに関連した研究、高線量率電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質、および上記の研究と関連した重合反応、高分子分解、架橋ならびにグラフト重合に関する基礎的研究などである。

論文

Industrial application of radiation processing in Japan

町 末男

Radiation Physics and Chemistry, 14(1-2), p.155 - 170, 1979/00

第2回国際放射線プロセス会議のプロシーディングである。したがって内容はすでに本会議で口頭発表したものである。日本における放射線プロセスの工業利用の状況および開発研究の現状を紹介する。内容の項目は下記の通り。(1)工業利用の進展 (2)工業化プロセス:電線ケーブルの架橋,発泡ポリエチレン,熱収縮性チューブ・シート,表面塗装,食品照射 (3)開発研究:排ガス処理,エマルジョンの改質,膜,酵素の固定,塗料の合成,その他

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