イオンビームを利用した燃料電池用イオン交換高分子電解質膜表面のプロトン伝導機構改良および評価技術の開発

研究課題

研究責任者	土屋文名城大学, 理工学部教養教育, 准教授
研究期間 (年度)	2011 – 2012
概要	プロトンビームによるホットアトム反応法を利用したナノ領域における膜構造およびプロトン伝導機構の改良を試みた。イオン交換高分子膜にプロトンビームを約10^(15～17) H+ ions/m2の低照射量で照射することにより、約1μm以下の高分子表面のみに電荷を帯びた新しい水素イオン交換基であるラジカルを形成させ、プロトン伝導度を約3桁まで増加させることに成功した。また、紫外・可視分光器およびヘリウムイオンビームを用いた反跳粒子検出法によって、フルオロカーボンラジカルやペロキシーラジカルおよびC=Oグループの不飽和結合等の親水性のラジカル欠陥種の判別および高分子表面上の水素濃度の増加を確認し、プロトン伝導特性の向上について明らかにした。