ナノ空間を利用した無機-導電性高分子複合材の創製とレドックスキャパシタへの応用

利用纳米空间创建无机导电聚合物复合材料及其在氧化还原电容器中的应用

基本信息

批准号：
17760543
负责人：
武井貴弘
金额：
$ 2.24万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

世界規模で解決しなければならないエネルギー・環境問題において、エネルギー利用の高効率化は非常に大きな課題である。メゾスコピックな材料設計は、材料の諸特性を飛躍的に向上させる方法として盛んに検討されてきている。本研究では、無機ホストとしてメソポーラスシリカもしくは層状酸化物を、有機ゲストに導電性高分子であるポリアニリンを用い、ナノ空間を有する無機-導電性高分子複合体の作製およびレドックスキャパシタへの応用を観点とした電気化学特性の評価を行った。1.メソポーラスシリカ-ポリアニリン複合体の作製とその電気化学特性約3nmの均一な細孔を持つメソポーラスシリカにポリアニリンを導入した複合体の作製に成功した。また、硫酸水溶液中での電気化学特性評価を行った結果、バルク体のポリアニリンと比較して数倍のキャパシタンスを持つことを明らかにした。2.層状リン酸塩層状チタン酸塩、マンガン酸塩、タングステン酸塩について、剥離再構築法により導電性高分子をその層間にインターカレーションした配向性無機-有機複合配向膜の作製に成功した。またそれらの電気化学特性についても検討した。3.層状リシ酸塩層状リン酸塩を剥離させ、アニリン分散液に添加し、電気化学処理を行うことで層状リン酸塩の層間にポリアニリンがインターカレーションされた厚さ数十ミクロンの配向性複合膜の作製に成功した。この方法は、現状の無機-有機複合配向膜に対して数十〜数百倍程度の厚膜が簡便に作製できる新規的な方法であると考えている。また、これらの電気化学特性を評価したところ、チタン、ジルコニウムおよびスズのリン酸塩では、リン酸ジルコニウムを用いた場合に最も大きなキャパシタンスが得られた。

在必须在全球范围内解决的能源和环境问题，提高能源使用效率是一个巨大的挑战。介镜材料设计已被广泛认为是大大改善材料特性的一种方式。在这项研究中，我们使用介孔二氧化硅或分层氧化物作为无机宿主，而多苯胺（导电聚合物）作为有机宾客，并从无机电导性聚合物复合材料的构造的角度评估了电化学性能，该特性具有纳米区域的应用，并应用于纳米区域以及对氧化还原能力的应用。 1。介孔二氧化硅 - 多苯胺复合材料和复合材料的电化学性能，其中聚苯胺被引入中孔中，其均匀孔均约为3 nm。此外，在水硫酸溶液中评估了电化学性能，并且发现它与散装形式的聚苯胺相比具有几倍的电容。 2。对于层状磷酸盐分层的钛酸盐，锰酸盐和钨酸盐，我们成功地制造了一种定向的无机有机复合材料对准膜，其中通过剥离和重建在层之间将导电聚合物在层之间相互插入。还检查了它们的电化学特性。 3.层状裂解物层状磷酸盐被去除，添加到苯胺分散剂中，并进行电化学处理以产生一种定向的复合膜，其厚度为几十微米，其中多苯胺在层层磷酸盐的层之间插入。该方法被认为是一种新颖的方法，可以轻松生产比当前无机复合材料对准膜厚数十万倍的薄膜。此外，当评估这些电化学性能时，将磷酸锆以钛，锆和锡的磷酸盐使用时获得最大的电容。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

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专利数量（0）

Silylation of layered zirconium hydroxy phosphate and its porous properties

DOI：
10.1007/s10853-006-1418-4
发表时间：
2007-01
期刊：
Journal of Materials Science
影响因子：
4.5
作者：
T. Takei;Y. Yonesaki;N. Kumada;N. Kinomura
通讯作者：
T. Takei;Y. Yonesaki;N. Kumada;N. Kinomura

Anordic Electrodeposition of Highly Oriented Zirconium Phosphate and Polyaniline-Intercalated Zirconium Phosphate Films

高取向磷酸锆和聚苯胺插层磷酸锆薄膜的阳极电沉积

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Am. Chem. Soc. 128・51
影响因子：
0
作者：
T.Takei;Y.Kobayashi;H.Hata;Y.Yonesaki;N.Kumada;N.Kinomura;T.E.Mallouk
通讯作者：
T.E.Mallouk

Preparation of Polyaniline/Mesoporous Silica Hybrid and Its Electrochemical Properties

聚苯胺/介孔二氧化硅杂化物的制备及其电化学性能

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Porous Materials 12
影响因子：
0
作者：
Takahiro TaKei;Kohei Yoshimura;Yoshinori Yonesaki;Nobuhiro Kumada;Nobukazu Kinomura
通讯作者：
Nobukazu Kinomura