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カーボンナノチューブ(CNT)は、一次元の導電性ポリマーであるとともに、極めて優れた化学的、機械的、熱的特性を有する。CNTとポリマーの複合化により、ポリマーに新しい機能を付加することが出来る。全芳香族ポリイミド(PI)およびポリベンズイミダゾール(PBI)は、スーパーエンジニアリングプラスチックとして、化学、電子・IT分野で広範囲に利用されている材料である。ここでは、両者のナノコンポジットによる新規材料開発を目指す。
水をプロトン移動媒体とするNafionの代替物質の開発が検討されている中、PBIの利用が期待されている。PBIは分子骨格中に存在するイミダゾール環を媒体とし、プロトン移動を起こす。水をプロトン移動媒体としないため、100℃以上の運転が可能であり、高率のよい燃料電池開発が期待できる。ここでは、PBIによりMWNTを可溶化した状態でPt担持を行いなったところ、60.6wt%のPt粒子を担持しているという結果が得られた。本手法により従来法より、Pt担持量、担持率を増加させることが出来た。CV測定により、実際の燃料電池の触媒として作用するPtの有効表面積(ECSA)を算出したところ従来法より、高い白金触媒効率を示すこと見いだした。
ジアミン化合物の構造を従来の芳香族から脂肪族へ変化させたPIを合成し、それらを用いて単層CNTの可溶化を検討したところ、これらは単層CNTの孤立溶解能が極めて低いことがわかった。このことは、単層CNTの可溶化に対して、ジアミン部位の芳香族が重要な役割を果たしていることを示している。
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