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スルホン化ポリイミド系高分子電解質膜のミクロ構造と膜膨潤およびプロトン伝導性

研究課題

研究課題/領域番号 19550209
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関山口大学

研究代表者

岡本 健一  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授(特命) (20029218)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2007年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード高分子機能材料 / ブロック共重合体 / スルホン化ポリイミド / ミクロ相分離構造 / プロトン伝導の異方性 / 固体高分子形燃料電池 / プロトン伝導 / ミクロ相分離 / 異方性
研究概要

2,2'-ビス(4-スルホフェノキシ)ベンジジンと非スルホン化ジアミンとナフタレン系テトラカルボン酸二無水物とから合成したブロック共重体は、透過電子顕微鏡観察から、親水性と疎水性層状ドメインが膜面方向に配向したミクロ相分離構造を示した。層状ドメイン構造は、膜膨潤の異方性(膜面方向に比べて膜厚方向に大きく膨潤)の増加を生じた。その結果、膜面方向のプロトン伝導度は大きく増加したが、膜厚方向の伝導度は大きく減少し、燃料電池発電性能は、ランダム共重合体に比べて、特に低加湿で大きく低下した。これを基に新規な芳香族系ブロック共重合電解質膜を開発した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Synthesis and properties of sulfonated multiblock copolynaphthalimides2009

    • 著者名/発表者名
      Z.Hu, Y.Yin, K.Yaguchi, N.Endo, M.Higa, K.Okamoto
    • 雑誌名

      Polymer Vol.50

      ページ: 2933-2943

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-Linked Sulfonated Polyimide Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells2009

    • 著者名/発表者名
      N.Endo, K.Matsuda, K.Yaguchi, Z.Hu, K.Chen, M.Higa, K.Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society Vol.156(5)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of sulfonated polyimides derived from bis(sulfophenoxy) benzidines2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Sutou, Y.Yin, Z.Hu, S.Chen, H.Kita, K.Okamoto, H.Wang, H.Kawasato
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. Part A : Polym. Chem Vol.47(5)

      ページ: 1463-1477

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of novel sulfonated polyimides bearing sulfophenyl pendant groups for fuel cell application2009

    • 著者名/発表者名
      K.Chen, X.Chen, K.Yaguchi, N.Endo, M.Higa, K.Okamoto
    • 雑誌名

      Polymer Vol.50(2)

      ページ: 510-518

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-linked Sulfonated Polyimide Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells2009

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Endo
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society 156

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of novel sulfonated polyimides bearing sulfophenyl pendant groups for fuel cell application2009

    • 著者名/発表者名
      Kangcheng Chen
    • 雑誌名

      Polymer 50

      ページ: 510-518

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Sulfonated Polyimides Derived from Bis (sulfophenoxy) benzidines2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Sutou
    • 雑誌名

      Journal Polymer Science, Polymer Chemistry Edition 47

      ページ: 1463-1477

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of novel sulfonated polyimides derived from naphthalenic dianhydride for fuel cell application2008

    • 著者名/発表者名
      X. Chen
    • 雑誌名

      J.Membr.Sci., 313

      ページ: 105-119

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sulfonated Polyimide Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells2008

    • 著者名/発表者名
      K. Okamoto
    • 雑誌名

      ECS Transactions-2007 Fuel Cell Seminar&Exposition 12(印刷中)

    • NAID

      130005053010

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スルホン化ブロック/ブロック共重合体ポリイミドの合成と物性2008

    • 著者名/発表者名
      胡朝霞、岡本健一, ほか
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Sulfonated Polyimide Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells2008

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Okamoto
    • 学会等名
      International Congress on Membranes and Membrane Processes (ICOM2008)
    • 発表場所
      ホノルル(米国)
    • 年月日
      2008-07-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Sulfonated Polyimide (SPI) Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells2008

    • 著者名/発表者名
      岡本健一, ほか
    • 学会等名
      International Congress on Membranes and Membrane Processes 2008
    • 発表場所
      ホノルル
    • 年月日
      2008-07-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] スルホン化ポリイミド系高分子電解質膜の開発と燃料電池への応用、ポリマーフロンティア212008

    • 著者名/発表者名
      岡本健一
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-04-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] スルホン化ポリイミドを用いる固体高分子形燃料電池の発電特性と耐久性2007

    • 著者名/発表者名
      松田 康壮
    • 学会等名
      第48回電池討論会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Sulfonated Polyimide Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells2007

    • 著者名/発表者名
      岡本健一, ほか
    • 学会等名
      2007 Fuel Cell Seminar & Exposition
    • 発表場所
      San Antonio
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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