Construction of Electrolyte Membrane for Fuel Cells Using Cellulose and Its Derivatives

• Project/Area Number: 18380105
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 林産科学・木質工学
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: TATSUMI Daisuke Kyushu University, 大学院・農学研究院, 准教授 (60293908)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥16,130,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2007: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2006: ¥10,800,000 (Direct Cost: ¥10,800,000)
• Keywords: パルプ・紙 / 燃料電池 / セルロース / 電解質膜 / ゲル / 複合化 / プロトン伝導 / 硫酸化 / 膨潤 / イオン伝導率 / 架橋 / Fenton試験 / 触媒 / バクテリアセルロース

Research Abstract

酢酸菌産生セルロースから燃料電池電解質膜用のフィルムを調製し、その諸特性の評価を行った。さらに、フィルムのプロトン伝導性の向上を目的として、カルボキシメチルセルロースの複合化および硫酸基の導入を行ったフィルムを調製し、力学特性、プロトン伝導性、および発電特性の点からこれらのフィルムを比較した。硫酸化フィルムはプロトン伝導性および発電性能の点で優れており、電解質膜として適していることが分かった。

Research Products

• [Journal Article] セルロース(藻類), キシラン, およびリグニンの溶液特製 (2009)
  • Author(s): 巽大輔、岡崎美緒、舩山ますみ、中田皓介、三原一郎、松本孝芳
  • Journal Title: 材料 58 Pages: 297-303
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] セルロース(藻類), キシラン,およびリグニンの溶液特性 (2009)
  • Author(s): 巽大輔, 岡崎美緒, 舩山ますみ, 中田皓介, 三原一郎, 松本孝芳
  • Journal Title: 材料 343(in press)
  • NAID: 130000104438
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] セルロース繊維分散系のレオロジー (2008)
  • Author(s): 巽大輔
  • Journal Title: ケミカル・エンジニヤリング 53 Pages: 766-770
• [Journal Article] Layered Structure and Viscoelastic Properties of Wet Pulp Fiber Networks (2008)
  • Author(s): Tatsumi, Daisuke ; Inaba, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • Journal Title: Nihon Reoroji Gakkaishi 36 Pages: 235-239
  • NAID: 10025542613
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Solvent Exchange on the Supramolecular Structure, the Molecular Mobility and the Dissolution Behavior of Cellulose in LiCl/DMAc (2008)
  • Author(s): Ishii, Daisuke ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • Journal Title: Carbohydr. Res. 343 Pages: 919-928
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Natural Additives on the Rheological Properties of Cellulose Fiber Disperse Systems (2008)
  • Author(s): Tatsumi, Daisuke ; Kourogi, Hitoshi ; Chen, Bo ; Matsumoto, Takayoshi
  • Journal Title: Colloids Surf. A316 Pages: 151-158
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Layered Structure and Viscoelastic Properties of Wet Pulp Fiber Networ ks (2008)
  • Author(s): D. Tatsumi, D. Inaba, T. Matsu moto
  • Journal Title: Nihon Reoroji Gakkaishi 36 Pages: 235-239
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] セルロース繊維分散系のレオロジー (2008)
  • Author(s): 巽, 大輔
  • Journal Title: ケミカル・エンジニヤリング 53 Pages: 766-770
• [Journal Article] Effect of Solvent Exchange on the Supramolecular Structure, the Molec ular Mobility and the Dissolution Behavior of Cellulose in LiCl/DMAc (2008)
  • Author(s): D. Ishii, D. Tatsumi, T. Matsumoto
  • Journal Title: Carbohydr. Res. 343 Pages: 919-928
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Natural Additives on the Rheological Properties of Cellulose Fiber Disperse Systems (2008)
  • Author(s): D. Tatsumi, H. Kourogi, B. Chen, T. Matsumoto
  • Journal Title: Colloids and Surfaces 316 Pages: 151-158
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] セルロース繊維分散系及びセルロース均一溶液のレオロジーに関する研究 (2007)
  • Author(s): 巽大輔
  • Journal Title: 日本レオロジー学会誌 35 Pages: 251-256
  • NAID: 10029818413
• [Journal Article] Effect of Solvent Exchange on the Pore Structure and Dissolution Behavior of Cellulose (2007)
  • Author(s): Ishii, Daisuke ; Kanazawa, Yusuke ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • Journal Title: J.Appl.Polym.Sci. 103 Pages: 3976-3984
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of solvent exchange on the pore structure and dissolution behavior of cellulose, (2007)
  • Author(s): D.Ishii, Y.Kanazawa, D.Tatsumi, T.Matsumoto
  • Journal Title: J. Appl. Polym. Sci. 103 Pages: 3976-3984
• [Journal Article] 動的光散乱法およびレオロジー測定による高分子電解質ナフィオンの基礎的研究 (2006)
  • Author(s): 中野誠、庄司達也、大矢修生, 八尾滋、巽大輔、松本孝芳
  • Journal Title: 日本レオロジー学会誌 34 Pages: 65-69
  • NAID: 10029817171
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Scaling Analysis of Cotton Cellulose/LiCl-DMAc Solution Using Light Scattering and Rheological Measurements (2006)
  • Author(s): Aono, Hajime ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • Journal Title: J.Polym.Sci. Part B 44 Pages: 2155-2160
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Investigation of the Structure of Cellulose in LiCl/DMAc Solution and Its Gelation Behavior by Small-Angle X-Ray Scattering Measurements (2006)
  • Author(s): Ishii, Daisuke ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi ; Murata, Kazuki ; Hayashi, Hisao ; Yoshitani, Hiroshi
  • Journal Title: Macromol. Biosci. 6 Pages: 293-300
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of Aggregate Structure in Mercerized Cellulose/LiCl・DMAc Solution Using Light Scattering and Rheological Measurements (2006)
  • Author(s): Aono, Hajime ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • Journal Title: Biomacromolecules 7 Pages: 1311-1317
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Scaling analysis of cotton cellulose/LiCI-DMAc solution using light scattering and rheological measurements (2006)
  • Author(s): H.Aono, D.Tatsumi, T.Matsumoto
  • Journal Title: J. Polym. Sci. Part B 44 Pages: 2155-2160
• [Journal Article] 動的光散乱法およびレオロジー測定による高分子電解質ナフィオンの基礎的研究 (2006)
  • Author(s): 中野 誠, 庄司達也, 大矢修生, 八尾 滋, 巽 大輔, 松本孝芳
  • Journal Title: 日本レオロジー学会誌 34 Pages: 65-69
  • NAID: 10029817171
• [Presentation] セルロース繊維分散系の構造と粘弾性 (2009)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: 第123回生存圏シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇治
  • Year and Date: 2009-03-26
• [Presentation] ホヤセルロース/LiCl・アミド系溶液の緩和挙動 (2008)
  • Author(s): 巽大輔、前田綾香、森田光博
  • Organizer: 第56回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2008-10-06
• [Presentation] セルロース/β-シクロデキストリン系ブレンドの構造と粘弾性 (2008)
  • Author(s): 小野奈美、巽大輔、森田光博
  • Organizer: 第56回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2008-10-06
• [Presentation] Blended Solutions of Celluloses from Different Biological Origins (2008)
  • Author(s): Daisuke Tatsumi, Nobutake Tamai, Masahiro Yanagisawa, and Takayoshi Matsumoto
  • Organizer: The XVth International Congress on Rheology
  • Place of Presentation: Monterey, California
  • Year and Date: 2008-08-05
• [Presentation] セルロース/β-シクロデキストリンブレンド溶液のレオロジー特性 (2008)
  • Author(s): 小野奈美、巽大輔、森田光博
  • Organizer: セルロース学会第15回年次大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-07-11
• [Presentation] セルロース/LiCl・ジメチルアセトアミド溶液の粘弾性に及ぼすβ-シクロデキストリン添加の影響 (2008)
  • Author(s): 小野奈美、巽大輔、森田光博
  • Organizer: 第45回化学関連支部合同九州大会
  • Place of Presentation: 北九州
  • Year and Date: 2008-07-05
• [Presentation] マイクロバイアルセルロースを用いた燃料電池電解質膜の構築 (2008)
  • Author(s): 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: 平成20年度繊維学会年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-06-20
• [Presentation] 繊維分散系における繊維沈降挙動の解析 (2008)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: 平成20年度繊維学会年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-06-19
• [Presentation] 由来の異なるセルロースの溶液およびそれらのブレンドのレオロジー特性 (2008)
  • Author(s): 巽大輔、玉井伸岳、柳澤正弘、松本孝芳
  • Organizer: 第57回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2008-05-28
• [Presentation] 光散乱およびレオロジー測定を用いたセルロース溶液の構造解析とスケーリング (2008)
  • Author(s): 青野初、巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: 日本レオロジー学会第35年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-05-15
• [Presentation] セルロース繊維分散系の構造と粘弾性 (2008)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: 第98回生存圏シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇治
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] セルロースの水酸基が形成する水素結合に関する量子論的考察 (2008)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: 第58回日本木材学会大会
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2008-03-17
• [Presentation] セルロースおよびその誘導体を用いた燃料電池電解質膜の調製 (2007)
  • Author(s): 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: 第14回日本木材学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 久留米
  • Year and Date: 2007-11-09
• [Presentation] セルロースおよびβ-シクロデキストリンのLiCl/ジメチルアセトアミド溶液の粘弾性 (2007)
  • Author(s): 小野奈美、巽大輔、森田光博、近藤哲男
  • Organizer: 第14回日本木材学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 久留米
  • Year and Date: 2007-11-09
• [Presentation] セルロース繊維ネットワーク構造の粘弾性 (2007)
  • Author(s): 巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: 第14回日本木材学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 久留米
  • Year and Date: 2007-11-09
• [Presentation] 繊維分散系の繊維沈降挙動と繊維特性 (2007)
  • Author(s): 巽大輔、陳波、松本孝芳
  • Organizer: 第55回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2007-11-02
• [Presentation] Rheological properties of cellulose fiber networks in water (2007)
  • Author(s): Daisuke Tatsumi, Takayoshi Matsumoto
  • Organizer: ICC2007
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2007-10-23
• [Presentation] 生物学的由来によるセルロース分子の多様性とそれに基づく利用法 (2007)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: 第38回繊維学会夏季セミナー
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] 燃料電池用電解質膜へ向けたバクテリアセルロースの機能化-カルボキシメチルセルロースとの複合化および硫酸基の導入 (2007)
  • Author(s): 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: セルロース学会第14回年次大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2007-07-20
• [Presentation] 水素結合に関する一考察 (2007)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: セルロース学会第14回年次大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2007-07-19
• [Presentation] Rheological properties of cellulose fiber networks and cellulose solutions (2007)
  • Author(s): Daisuke Tatsumi
  • Organizer: 2007 Asian Chemistry Network Workshop on Polymer & Fiber Sciences
  • Place of Presentation: Fukuoka
  • Year and Date: 2007-06-02
• [Presentation] キシランおよびシクロデキストリン/セルロース溶液の構造と粘弾性 (2007)
  • Author(s): 巽大輔、中田皓介、松本孝芳
  • Organizer: 日本材料学会第56期学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-05-20
• [Presentation] セルロース繊維分散系及びセルロース均一溶液のレオロジーに関する研究 (2007)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: 日本レオロジー学会第34年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-05-14
• [Presentation] セルロースおよびその誘導体を用いた燃料電池電解質膜の構築 (2007)
  • Author(s): 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: 第67回生存圏シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇治
  • Year and Date: 2007-03-29
• [Presentation] 繊維積層体の構造と粘弾性 (2006)
  • Author(s): 川島道亮、巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: 第54回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2006-10-04
• [Presentation] バクテリアセルロースを用いた燃料電池電解質膜の物性評価 (2006)
  • Author(s): 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: 第55回高分子討論会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2006-09-21
• [Presentation] 異方性セルロースゲルの構築とその特性解析 (2006)
  • Author(s): 巽大輔、中村篤史、松本孝芳
  • Organizer: 第56回日本木材学会大会
  • Place of Presentation: 秋田
  • Year and Date: 2006-08-09
• [Presentation] ホヤ由来セルロースの溶解促進およびその分子特性 (2006)
  • Author(s): 巽大輔、常樂寺宏行、青野初、松本孝芳
  • Organizer: セルロース学会第13回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2006-07-14
• [Presentation] セルロースの燃料電池電解質膜としての物性評価 (2006)
  • Author(s): 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • Organizer: セルロース学会第13回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2006-07-13
• [Presentation] セルロース繊維分散系およびセルロース溶液のレオロジー特性 (2006)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: 第35回分散系及び界面物性研究会
  • Place of Presentation: 宇治
  • Year and Date: 2006-06-30
• [Presentation] セルロース繊維→セルロース分子→素粒子?~セルロース繊維分散系およびセルロース溶液のレオロジー (2006)
  • Author(s): 巽大輔
  • Organizer: 日本材料学会木質材料部門委員会第261回定例研究会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2006-06-02
• [Presentation] 由来の異なるセルロースの溶解性と溶液特性 (2006)
  • Author(s): 巽大輔、岡崎美緒、舩山ますみ、青野初、高田賢一、松本孝芳
  • Organizer: 日本材料学会第55期学術講演会
  • Place of Presentation: 長岡
  • Year and Date: 2006-05-28
• [Book] レオロジーデータハンドブック (2006)
  • Author(s): 松本孝芳、巽大輔
  • Publisher: 丸善
• [Remarks] 巽大輔、財満信宏、松本孝芳、杉山英彦、高橋治雄, ケナフのハイドロトロピックパルプ化および酵素漂白, ケナフ等植物資源利用に関する特別講演会研究発表会,2006.12.05, 八王子
• [Remarks] 三原一郎、巽大輔、松本孝芳, リグニンの単離と各種リグニンの溶液特性, 第54回レオロジー討論会, 2006. 10. 04, 福岡.
• [Remarks]
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/KG03088/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003088/indes.html