硫酸化アルギン酸電解質膜の作製と電気化学特性 Preparation and Electrochemical Properties of Alginate Sulfate Electrolyte Membranes

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抄録

アルギン酸を硫酸化することにより硫酸化アルギン酸(AS)電解質膜を作製し,導入された硫酸基の置換度(DS),プロトン伝導度,メタノール水溶液に対する含溶媒率,およびメタノール透過係数(<i>P</i><sub>M</sub>)を調べた.硫酸化反応に用いた三酸化硫黄ピリジン錯体の量に応じてDSが増加したが,ASが水中でも溶解せずにゲルとして存在できるDSの上限値があることがわかった.AS電解質膜のプロトン伝導度はDSとともに増加した.AS電解質膜の含溶媒率はメタノール濃度が増大するにつれて減少し,<i>P</i><sub>M</sub>はメタノール濃度によらずほぼ一定であった.AS電解質膜は高メタノール濃度においてNafion 112<sup>®</sup>よりメタノール透過抑制に優れていた.AS膜中の親水性の官能基が水と強く水和するためと考えられる.また,ASを架橋することにより含溶媒率が減少し<i>P</i><sub>M</sub>を低減させることができた.<br>

Alginate sulfate (AS) electrolyte membranes were prepared by sulfating sodium alginate. We have investigated the influence of the degree of substitution (DS) of sulfate groups on proton conductivity, solvent uptake in aqueous methanol solutions, and the methanol permeability coefficient (<i>P</i><sub>M</sub>). DS increases with increasing molar ratio of sulfur trioxide pyridine complex (SO<sub>3</sub>•Py) used for sulfation. Excessive DS leads to the dissolution of the AS membranes in water. The proton conductivity of the AS membranes is enhanced by increasing DS. The solvent uptake of the AS membranes decreases with increasing the methanol concentration, whereas <i>P</i><sub>M</sub> is almost independent. The AS membranes show lower methanol permeability than Nafion 112<sup>®</sup> at high methanol concentrations. This is probably because the hydrophilic groups in the AS membranes are strongly hydrated with water. The introduction of cross-links into the AS membranes results in a reduction of the solvent uptake as well as <i>P</i><sub>M</sub>.<br>

収録刊行物

  • 高分子論文集  

    高分子論文集 65(4), 295-300, 2008-04-25 

    The Society of Polymer Science, Japan

参考文献:  18件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10021120353
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00085011
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    03862186
  • NDL 記事登録ID
    9492307
  • NDL 雑誌分類
    ZP16(科学技術--化学・化学工業--高分子化学・高分子化学工業)
  • NDL 請求記号
    Z17-92
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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