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ブロック共重合体の自己組織化を利用した高伝導無加湿系プロトン伝導膜の調製

利用嵌段共聚物自组装制备高导非增湿质子传导膜

基本信息

批准号：
20J11033
负责人：
梶田貴都
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

可逆的付加開裂連鎖移動重合により、ポリスチレン-b-ポリ（4-ビニルピリジン）-b-ポリスチレントリブロック共重合体（S-P-S）を合成した。プロトン核磁気共鳴分光測定を行ったところS-P-Sの全体分子量は約46万で、Sの体積分率は0.074であった。このS-P-Sの膜を強酸である硫酸（Sa）で膨潤させることで電解質膜試料（S-P-S/Sa）を調製した。S-P-S/Sa膜に対して無加湿下、20～95℃の温度範囲で交流インピーダンス測定を行い、プロトン伝導率を評価した。Sa含有量が50 wt%のS-P-S/Saは、室温でガラス状の固体であり、0.001 S/cm未満の低い伝導率しか示さなかった。しかし、Sa含有量が10 wt%多い60 wt%となると室温でゲル状の固体となり、伝導率は2～3桁上昇して0.01 S/cm程度の値を示した。伝導率が大幅に上昇したのは、（１）膜中のP中央鎖の分子運動性、（２）Saから生じる遊離プロトンの量、の2つが大きくなったためと考えられる。さらにSa含有量が多い80 wt%の試料は、無加湿下にもかかわらず、0.1 S/cm程度、すなわち加湿Nafion膜に匹敵する非常に高い伝導率を示しており、Sa含有量が増えたことで遊離プロトン濃度が高まったことに由来すると考えられる。以上のように、塩基性官能基を有する高分子からなるブロック共重合体膜を強酸で膨潤させ、無加湿下にもかかわらず0.1 S/cm以上の高プロトン伝導率を示すブロック共重合体を用いた膜を調製することができた。これらの結果は無加湿下でも高プロトン伝導率を示すブロック共重合体からなるプロトン伝導膜を調製するときの指針になると考えられる。

可能的加付破裂破裂转移复合重量要求，破裂破裂转移-B-破裂（4-破裂转移）-B-破裂破裂转移转移共重体（S-P-S）合成重量。沙门氏菌核共分光光度测定法测定沙门氏菌S-P-S的整体分子量为46万个，S的体分率为0.074个。磷酸S-P-S薄膜磷酸（Sa）可溶解的磷酸氢二钠水解薄膜磷酸材料（S-P-S/Sa）可溶解的磷酸氢二钠。S-P-S/Sa膜交联剂增湿下，20 ~95℃温度下交联剂的交流交联度为100%~ 100%，交联度为100%~ 100%。Sa含量超过50 wt%的S-P-S/Sa，室温下不溶于水的固态杂质含量要求，0.001 S/cm未达到较低的溶出率，显示出较高的溶出率。稀土，Sa含量超过10 wt%多至60 wt%的稀土氧化物室温硫化成形固体颗粒要求量，硫化速率超过2~3句上标准0.01 S/cm的粒度表示。（1）膜中磷中间体的分散性，（2）维生素A的含量，（3）维生素A的含量，（4）维生素A的含量，（5）维生素A的含量，（6）维生素A的含量。测试人员Sa由于含有量超过80 wt%的含氟材料，增湿下的含氟量超过0.1 S/cm，含氟量超过0.1 S/cm的增湿Nafion膜的含氟量非常高，显示出合格的申请，Sa发现含有量超过80 wt %的含氟材料，增湿下的含氟量超过0.1 S/cm，含氟量超过0.1 S/cm的增湿Nafion膜的含氟量非常高，显示出合格的申请，Sa发现含有量超过80 wt%的含氟材料，增湿下的含氟量超过0.1 S/cm，显示出合格的申请。以上钙离子，合资性官方能基有较高分子量的钙离子共重复合体膜酸可替代钙离子，加入以下钙离子共重复合体膜酸0.1 S/cm以上的钙离子共重率表示钙离子共重复合体采用钙离子共重复合体膜可替代钙离子共重复合体膜。これらの結果は無加湿下でも高プロトン伝導率を示すブロック共重合体からなるプロトン伝導膜を調製するときの指針になると考えられる。