| 研究課題/領域番号 |
18K05257
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
長尾 祐樹 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (20431520)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 燃料電池 / リオトロピック液晶 / 組織構造 / 階層構造 / プロトン伝導 / 界面 / 微小角入射X線小角散乱 / 赤外多角入射分解分光法 / 高プロトン伝導 / 高分子 / 液晶性 / 薄膜 / 分子量 / ポリイミド / バイレイヤー / 脂環式ポリイミド / 水分子 / 高分子薄膜 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、スルホン化ポリイミド薄膜を主な対象に、広義のライオトロピック液晶性を得るための構造的要因を解明し、高分子イオニクスを拡張することを目指した。その結果、ライオトロピック液晶性による組織構造化に、側鎖のアルキルスルホン基が強く寄与することが明らかにされた。主鎖の剛直性・平面性については、脂環式骨格では組織構造化できなかったことから、それらも組織構造化に対して重要であることが確認された。一方脂環式骨格でも、分子量を向上させることで組織構造化できることも見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高プロトン伝導性の高分子には長距離秩序がないことから（アモルファス的な構造）、ミクロなナノ構造とマクロな物性であるプロトン伝導度の議論は距離的なスケールで直接的には十分に議論されていなかった。本研究成果は、広義のライオトロピック液晶性を用いた高分子の組織構造化を検討することで、構造とプロトン伝導の相関の議論を可能にした。また、従来とは全く異なる高プロトン伝導性高分子のための新しい分子設計指針を拓き、高分子イオニクスの学問分野が拡張された。
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