高分子電解質の高次構造制御と階層化

• 研究課題/領域番号: 18350121
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 陸川 政弘 上智大学, 理工学部, 教授 (10245798)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 17,230千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 2,430千円); 2008年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2007年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2006年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
• キーワード: 高分子電解質 / 燃料電池 / プロトン伝導 / 共重合 / 相分離 / 階層化 / プロトン / 伝導性 / AFM / アノード / 直接メタノール形燃料電池 / フラーレン

研究概要

化学的な手法により高分子電解質における高次構造制御を確立し、さらに物理的な手法により、高分子電解質の階層化を試みた。系統的なブロック型の炭化水素系高分子電解質の合成に成功し、さらに製膜法の改良により、高次構造制御と階層化が可能になった。その結果として、今までの一次構造による材料検討では成しえなかった性能のトレードオフの関係を打破し、幅広い温度、湿度域で高い発電能力を示す高分子電解質が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Hydration Behavior of Perfluorinated and Hydrocarbon-Type Proton Exchange Membranes: Relationship between Morphology and Proton Conduction (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Takimoto, L. Wu, A. Ohira, Y. Takeoka, M. Rikukawa
  • 雑誌名: Polymer 50 ページ: 534-540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Morphology and Proton Conduction Imaging of Nafion Membrane (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Takimoto, A. Ohira, Y. Takeoka, M. Rikukawa
  • 雑誌名: Chem. Lett. 37 ページ: 164-165
  • NAID: 10021077397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lipase-catalyzed polymerization of L-lactide in ionicliquids (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshizawa-Fujita, 他4名
  • 雑誌名: Polym. Adv. Technol. 19 ページ: 1396-1400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular recognition of Langmuir-Blodgett polymer films containing uracil groups (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Sugiyama, 他5名
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces, A 321 ページ: 60-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydration behavior of perfluorinated and hydrocarbon-type proton exchange membranes (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Takimoto, 他5名
  • 雑誌名: Polymer 50 ページ: 534-540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface morphology and proton conduction imaging of Nafionmembrane (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Takimoto, 他3名
  • 雑誌名: Chemistry Letter 37 ページ: 164-165
  • 査読あり
• [雑誌論文] イオン液体中における酵素触媒重合 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田 正博, 他1名
  • 雑誌名: 化学工業 59 ページ: 222-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ring-opening Bulk Polymerization of L-Lactide in Porous Hydroxyapatite (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Sugiyama, R. Kunibu, M. Yoshizawa-Fujita, Y. Takeoka, M. Aizawa, M. Rikukawa
  • 雑誌名: Chem. Lett. 36 ページ: 1476-1477
  • NAID: 10020012134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ring-opening bulk polymerization of L-lactide in porous hydroxyapatite (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Sugiyama, 他5名
  • 雑誌名: Chemistry Letter 36 ページ: 1476-1477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Studies on Chain Lengths, Halide Species, and Well Thicknesses for Lead Halide Layered Perovskit Thin Films (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Takeoka, K. Asai, M. Rikukawa, K. Sanui
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 79 ページ: 1607-1613
  • NAID: 10020528427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Studies on Chain Lenghts, Halide Species, and Well Thicknesses for Lead Halide Layered Perovskit Thin Films (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Tkeoka 他3名
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 79 ページ: 1607-1613
• [雑誌論文] Fabrication of Artificial bone Materials Using Bioceramics and Polymers Having Phosphoric Acid Groups (2006)
  • 著者名/発表者名: N.Sugiyama 他4名
  • 雑誌名: Archives of BioCeramics Research 6 ページ: 315-318
• [雑誌論文] Intercalated Formation of Two-Dimensional and Multi-layered Perovskites in Organic Thin Films (2005)
  • 著者名/発表者名: Y. Takeoka, M. Fukasawa, T. Matsui, K. Kikuchi, M. Rikukawa, K. Sanui
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 378-379
  • 査読あり
• [学会発表] Preparation and characterization of phosphonium-based ionicliquid/hydroxide composites (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Itani, 他4名
  • 学会等名: Materials Research Society Fall meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 高分子電解質の高次構造制御とPEFC特性の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 陸川政弘
  • 学会等名: 高分子学会燃料電池材料研究会講座
  • 発表場所: 化学会館
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] 炭化水素系高分子電解質膜の構造と機能の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 陸川政弘
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Super-hierarchical Structures and Their Properties Fabricated by Fullerene Derivatives (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Rikukawa
  • 学会等名: The 2nd International Workshop on Super-Hierarchical Structures
  • 発表場所: Osaka University
  • 年月日: 2007-09-30
• [学会発表] 燃料電池用高分子電解質膜:デザインと機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 陸川政弘
  • 学会等名: 第56回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2007-05-31
• [学会発表] 燃料電池用高分子電解質膜:デザインと機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 陸川 政弘
  • 学会等名: 第56回高分子学会年次大会(招待講演)
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2007-05-31
• [学会発表] 炭化水素系高分子電解質のデザイン (2006)
  • 著者名/発表者名: 陸川政弘
  • 学会等名: 第15回ポリマー材料フォーラム
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2006-11-16
• [図書] 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹岡裕子、陸川政弘
  • 出版者: CMC出版
• [図書] 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 赤木和夫, 他
  • 出版者: シーェムシー出版
• [図書] 機能物質の集積膜と応用展開 (2006)
  • 著者名/発表者名: 陸川政弘
  • 出版者: CMC出版
• [図書] 機能物質の集積膜と応用展開"半導体-有機層状複合体と光学機能" (2006)
  • 著者名/発表者名: 陸川政弘 他1名
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: CMC
• [備考]
  • URL: http://www.ch.sophia.ac.jp/polymer/
• [備考]
  • URL: http://www.ch.sophia.ac.jp/polymer/
• [備考]
  • URL: http://www.ch.sophia.ac.jp/polymer/
• [産業財産権] プロトン伝導性を有する固体高分子電解質膜とその製造方法 (2007)
  • 発明者名: 川原光泰、高見昌宜、陸川政弘、竹岡裕子、藤田正博
  • 権利者名: トヨタ自動車株式会社
  • 出願年月日: 2007-03-07