Preparation of proton conductive polymer electrolyte membrane with nanomatrix channel

纳米基质通道质子传导聚合物电解质膜的制备

• 批准号: 22K05234
• 负责人: 山本 祥正
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05234/
• 关键词: プロトン伝導性高分子電解質膜; 天然ゴム; 4-スチレンスルホン酸; グラフト共重合; ナノマトリックスチャネル

ゴム状高分子に由来する優れた柔軟性にプロトン伝導性が付与された高性能プロトン伝導性高分子電解質膜を創製することを目指し、グラフト共重合によりゴム状高分子粒子表面にプロトン伝導性高分子を固定化する検討を行った。ゴム状高分子として天然ゴムを用い、直径約1 μmの天然ゴム粒子が水に分散したラテックスの状態でゴム粒子表面にプロトン伝導性高分子を固定化するための検討を行った。天然ゴムラテックスは、尿素と界面活性剤で処理した後、遠心分離により洗浄することで精製した脱タンパク質化天然ゴムラテックスを用いた。グラフト共重合は、4-スチレンスルホン酸を1.0 mol/kg-rubber、ラジカル開始剤としてt-ブチルヒドロペルオキシド/テトラエチレンペンタミンを0.033 mol/kg-rubber使用し、30℃で3時間攪拌することにより行った。得られた生成物のキャラクタリゼーションは、FT-IRにより行い、ポリ(4-スチレンスルホン酸)に由来するシグナルを確認した。生成物は水に24時間浸漬し、浸漬前後のポリ(4-スチレンスルホン酸)のシグナルの変化によりグラフト効率を評価した。4-スチレンスルホン酸のエステル化は、4-スチレンスルホン酸ナトリウムを銀塩に変換し、アセトニトリル中で臭化エチルと反応することにより行い、カラムクロマトグラフィーで精製することにより疎水性モノマーである4-スチレンスルホン酸エチルを得た。4-スチレンスルホン酸エチルのグラフト共重合は、上述の条件で行った。

The preparation of polymer electrolyte membrane with excellent flexibility, conductivity and high performance has been discussed. A study was carried out on the immobilization of a conductive polymer on the surface of a natural polymer particle with a diameter of about 1 μm in water. Natural and urea interfacial active agents are used for purification and purification of natural and urea. The temperature of the reaction mixture was 1.0 mol/kg-rubber, the temperature of the reaction mixture was 0.033 mol/kg-rubber, and the temperature of the reaction mixture was 30℃ for 3 hours. The product is identified by FT-IR, IR The product was immersed in water for 24 hours, and the conversion efficiency of 4-hydroxy-4-carboxylic acid before and after immersion was evaluated. 4-C-S-R-O-R-O-R-O- 4-