JP2003501516A - 複合体および複合膜 - Google Patents

複合体および複合膜

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、アイオノマーおよび無機の、場合によっては官能化された層状ケイ酸塩からなる複合体または複合膜に関する。ここで、アイオノマーは、（ａ）陽イオン交換ポリマー、（ｂ）陰イオン交換ポリマー、（ｃ）陽イオン交換基および陰イオン交換基の両方をポリマー鎖上に有するポリマー、（ｄ）混合比が（ａ）１００％乃至（ｂ）１００％である（ａ）と（ｂ）との混合物、とすることができる。この混合物は、イオン的およびさらには共有的に架橋している。ここで、無機成分を層状または網状ケイ酸塩より選択することができる。一般にはベントナイトおよびゼオライトが、特にはモンモリロナイトが好適である。アイオノマー／ベントナイトの混合比は９９／１乃至３０／７０の範囲で変わる。本発明はまた、複合体／複合膜の以下の適用に関する。１００℃より高い温度における膜燃料電池（Ｈ２燃料電池ＰＥＦＣ、直接メタノール燃料電池ＤＭＦＣ）のプロトン伝導体。特にその防汚特性により、透析、拡散透析、ガス分離、浸透気化、浸透抽出、精密ろ過および限外ろ過等の（電気）膜分離法。触媒膜反応装置の触媒膜。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （従来の技術） アイオノマー膜は、例えば膜燃料電池、電気透析、拡散透析、電気分解（ＰＥ
Ｍ電気分解、塩素アルカリ電気分解）または電気化学処理等の多くの処理に用い
られている。しかし、市販の膜には、１００℃より高い温度領域においてほとん
どの場合膜が乾燥してしまうためにプロトン伝導性が急激に低下するという欠点
がある。しかし、１００℃より高い温度では燃料電池の温度制御が非常に単純に
なり、かつ燃料電池反応の触媒が本質的に向上する（触媒に有害となり得る、過
電圧が減少し、ＣＯの付着がない）ので、１００℃より高い温度領域は、アイオ
ノマー膜を用いた燃料電池にとって非常に興味深い。
【０００２】 例えばカルボニル−１，４−フェニレンオキシフェニル−４−スルホン酸端基
を有するポリフェニレン等の、１００℃より高い温度で良プロトン伝導性を示す
膜のわずかな例が、文献から知られている。しかし、これらの膜のプロトン伝導
性も１３０℃より高い温度で急激に低下するし、１００℃と１３０℃との間では
良プロトン伝導性である理由も不明である。
【０００３】 グロットサス（Grotthus）機構に基づき、プロトンの伝導は酸性溶媒中ではプ
ロトンに、アルカリ性溶液中では水酸化イオンに荷電粒子として現れる。実際に
電荷の移送を可能にする水素結合が架橋構造として存在する。すなわち、膜中に
存在する水が電荷の移送を補助する役割を果す。これらの市販の膜中にこの補助
的水がなければ、膜を通した電荷の移送がほとんど発生せず、その機能を失う。
フッ素化炭化水素骨格鎖の代わりにリン酸骨格鎖と共に働く、他の新たに開発さ
れた方法も補助的架橋形成体として水を必要とする（Altertiら、SSPC9、ブレド
、スロベニア、１９９８年８月１７〜２１日、拡張要旨集、２３５頁）。微小な
ＳｉＯ２粒子をo.g.膜に付加することにより（Antonucciら、SSPC9、ブレド、ス
ロベニア、１９９８年８月１７〜２１日、拡張要旨集、１８７頁）、プロトンの
伝導は１４０℃まで安定になるが、しかし４．５バールの作動圧力条件下に限ら
れる。作動圧力を上げなければ、やはりこれらの膜は１００℃より高い温度で水
の架橋を失い、乾燥してしまう。すべてのo.g.膜型の本質的欠点は、最適作動条
件下においてさえも最大１００℃までの温度での使用にしか適していないという
点である。
【０００４】 前記の方法と同様に、Dentonら（米国特許第６，０４２，９５８号）は、イオ
ン伝導性ポリマーの複合体および多空孔質基材を作った。ガラス、セラミック材
料またはシリカをケイ酸成分として用いた。開示した実施例において、作動温度
に関しては、ここでもやはり８０℃を超えなかった。
【０００５】 直接メタノール燃料電池において、水は実際には十分に存在するが、しかし膜
を通してメタノールを流すことは著しい能力低下に繋がる。
【０００６】 スルホン化ポリアリールエーテルエーテルケトン膜（欧州特許第０５７４７９
１Ｂ１号）またはスルホン化ポリエーテルスルホン膜とシリカとの新たな複合体
が作られたが、１．５（ｍｅｑ／ｇ）もの陽イオン交換容量で膜を流れ、強すぎ
るので最終的には膜が破壊される。
【０００７】 この発明に好適な複合体およびそれから作られた膜の利点は、プロトン化窒素
塩基がポリマー骨格の１つに存在する場合、有機成分を貯蔵すること、特には架
橋構成成分の代表であるプロトン化窒素塩基を層状ケイ酸塩の空孔中へ貯蔵する
ことである。さらに、陽イオンまたは金属水酸化物を意図的に貯蔵し、続いて対
応する金属酸化物変換することにより、ルイス酸の特性および膜の空孔の大きさ
を広範に変えることができる。層状ケイ酸塩をさらに官能化して、組み込まれた
アイオノマーと相互作用するか、または官能基にしたがって周囲の媒体に影響を
及ぼすかのいずれかとなる。
【０００８】 層状ケイ酸塩（粘土鉱物）は興味深い性質を有する。 ・２５０℃まで水和水を保有した状態にある。 ・さらに金属陽イオンおよび金属酸化物をこれらの物質中に貯蔵することが可能
であり、これにより内部プロトン伝導性が次の一般系のように引き起こされる。 Ｍｎ＋（Ｈ２Ｏ）−＞（Ｍ−ＯＨ）（ｎ−１）＋＋Ｈ＋ ［有機反応におけ
るゼオライト、粘土およびヘテロポリ酸（ Zeolite, clay and hereropoly acid
in organic reactions）、Ｙ．イズミ、Ｋ．ウラベ、Ｍ．オナカ、１９９２年
、ワインハイム、ＶＣＨ出版、２６頁］。 ・ルイス酸空孔を示す層状ケイ酸塩を、塩基ポリマーの塩基基と酸−塩基相互作
用によりインターカレートする（interkalieren）ことができる［プラスチック
ナノ複合材、シンポジウム：発明から革新へ、１９９８年５月６日ケルンにおけ
る化学工業基金シンポジウム用出版物、（Kunststoffnanokomposite, Symposium
:Von der Invention zur Innovation, Publikation zum Symposium des Fonds d
er Chemishen Industrie am 6. Mai 1998 in Koln）］。この性質により、ある
種の層状ケイ酸塩／ポリマー複合材が既に合成されている。したがって、Ｍｕｈ
ｌｈａｕｐｔらがモンモリロナイトとポリプロピレン、モンモリロナイトとポリ
アミド、およびモンモリロナイトとプレキシガラスの複合材を作っている。これ
らの複合材により、例えばプレキシガラスはモンモリロナイトとの混合物によっ
て不燃性となる。混合された層状ケイ酸塩が燃焼により発生した熱分解ガスに対
するバリアとなるからである。
【０００９】 （発明が解決しようとする課題） こうした技術状況を出発点として、本発明の課題は、膨張性（Quellung）を備
えると同時に電気化学セルの作動温度を１００℃より高くした場合にも、イオン
導電性（特にはプロトン伝導性）の高い複合体を提供することである。したがっ
て、本発明の目的は、酸および／または有機塩基と層状ケイ酸塩とを有するイオ
ン伝導複合体であって、その組成が酸−塩基の割合を１乃至９９重量％とし、層
状ケイ酸塩を９９乃至１重量％とすることを特徴とする。
【００１０】 （発明の実施の形態） （ａ） 酸を陽イオン交換ポリマー（陽イオン交換基−ＳＯ３Ｈ、−ＣＯＯＨ、
−ＰＯ３Ｈ２を有し、該ポリマーを前記陽イオン交換基の何れか、または前記陽
イオン交換基の混合物のみで修飾可能なもの）とすることができる。この場合、
該ポリマーは架橋を形成しないかまたは共有的に架橋を形成し得る。一般に、イ
オン交換容量は、０．１乃至１２ミリ当量／ｇが好ましい。特には０．３乃至８
ミリ当量／ｇが好ましい。さらには０．５乃至２ミリ当量／ｇが好ましい。ここ
で、骨格鎖として特に好適なのは熱可塑樹脂である。
【００１１】 （ｂ） 酸を有機または無機の低分子酸とすることもできる。無機酸としては、
特に硫酸およびリン酸が好ましい。有機酸としては、スルホン酸またはカルボン
酸の全ての低分子酸、特にはアミノスルホン酸およびその前駆体としてアミノス
ルホ塩化物を用いることができる。
【００１２】 （ｃ） 塩基を陰イオン交換ポリマー（陰イオン交換基−ＮＲ３ ＋（Ｒ＝Ｈ、ア
ルキル、アリール）、ピリジニウム ＰｙｒＲ＋、イミダゾリウム ＩｍＲ＋、
ピラゾリウム ＰｙｒａｚＲ＋、トリアゾリウム ＴｒｉＲ＋および他の有機塩
基芳香および／または非芳香族（Ｒ＝Ｈ、アルキル、アリール）を有し、該ポリ
マーを前記陰イオン交換基の何れか、または前記陰イオン交換基の混合物のみで
修飾可能もの）とすることができる。この場合、該ポリマーは架橋を形成しない
かまたは共有的に架橋を形成し得る。この場合、陰イオン交換容量は、一般に、
１乃至１５ミリ当量／ｇが好ましい。特には３乃至１２ミリ当量／ｇが好ましく
、さらには６乃至１０ミリ当量／ｇが好ましい。この場合も骨格鎖としては全て
の熱可塑樹脂、特にはポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンズ
イミダゾールおよびポリビニルピリジンが好ましい。
【００１３】 （ｄ） 塩基を有機または無機の低分子塩基とすることができる。有機低分子塩
基としては、全てのグアニジン誘導体が特に好ましい。
【００１４】 （ｅ） 酸および塩基の官能基を同一分子内に存在させることができる。これら
の分子を低分子または高分子とすることができる。それがポリマーの場合には、
（ｃ）の陰イオン交換基と（ａ）の陽イオン交換基の両方がポリマー鎖上に存在
する。
【００１５】 （ｆ） 前記（ａ）乃至（ｅ）の酸および塩基を複合体中で混合することができ
る。この場合、あらゆる混合比を適用することができる。この場合、この混合に
はイオン的架橋に加えて共有的に架橋を形成することができる。
【００１６】 （ｇ） 酸も塩基も低分子であるので、非修飾ポリマーもさらに複合体中に含ま
れる。
【００１７】 （ｈ） 無機活性充填材は、モンモリロナイト、スメクタイト、イライト、セピ
オライト、パリゴルスカイト、マスコバイト、アレファダイト（Allevardit）、
アメサイト、ヘクトライト、タルク、フッ化ヘクトライト、サポナイト、バイデ
ライト、ノントロナイト、スティーブンサイト、ベントナイト、雲母、バーミキ
ュライト、フッ化バーミキュライト、ハロイサイト、フッ素含有合成タルカムパ
ウダーに基づく層状ケイ酸塩または前記層状ケイ酸塩の２以上の混合物である。
層状ケイ酸塩を層剥離化（delaminiert）またはピラー化(pillartiert)すること
ができる。特にはモンモリロナイトが好ましい。層状ケイ酸塩の重量比を１乃至
８０％、好ましくは２乃至３０重量％、および特には５乃至２０重量％とするこ
とができる。
【００１８】 （官能化した層状ケイ酸塩の説明） 層状ケイ酸塩の下には、ＳｉＯ４四面体が２次元の無限の架橋で結び付けられ
た一般的なケイ酸塩が見られる。（陰イオンに対する実験式は（Ｓｉ２Ｏ５ ２− ）ｎである。）個々の層はその間にある陽イオンにより互いに結合している。そ
の際、天然に存在する層状ケイ酸塩中では陽イオンの大部分はＮａ、Ｋ、Ｍｇ、
Ａｌおよび／またはＣａである。
【００１９】 層剥離した官能化層状ケイ酸塩の下には、いわゆる官能化剤（Funktionalisie
rungsmitteln）を用いた転換により隣接する層間距離が広がった層状ケイ酸塩が
見られる。層間剥離したケイ酸塩の層厚は、通常５乃至１００オングストローム
、好ましくは５乃至５０オングストロームおよび特には８乃至２０オングストロ
ームである。層間距離を広げる（疎水化する）ために、層状ケイ酸塩を（本発明
に好適な複合物を作る前に）いわゆる官能疎水化剤により転換する。これはしば
しばオニウムイオンまたはオニウム塩とも呼ばれる。層状ケイ酸塩の陽イオンを
有機官能化疎水化剤により転換して、層状ケイ酸塩を直接組み込むそれぞれの官
能化された分子またはポリマーの型に応じて、有機残基の型により所望の層間距
離が得られることができる。金属イオンの交換を完全にまたは部分的に起こすこ
とができる。好ましくは金属イオンの交換を完全にする。交換可能な金属イオン
の量を通常層状ケイ酸塩１ｇに対するミリ当量（ｍｅｑ）で表し、これをイオン
交換容量と呼ぶ。層状ケイ酸塩の陽イオン交換容量は少なくとも０．５であるこ
とが好ましく、さらに好ましくは０．８乃至１．３ｍｅｑ／ｇである。
【００２０】 好適な有機官能疎水化剤は、１つまたは複数の有機残基を有するオキソニウム
、アンモニウム、ホスホニウムおよびスルホニウムイオンから誘導される。好適
な 官能疎水化剤としては、一般式Ｉおよび／またはＩＩが挙げられる。
【化３】 ここで、置換基は以下の特徴を有する。 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、互いに異なる水素または直鎖、分岐鎖、飽和もしく
は不飽和の、１乃至４０個、好ましくは１乃至２０個の炭素原子を有する炭化水
素であり、場合によっては少なくとも１つの官能基を有するか、または２つの残
基が互いに結合しており、好ましくは５乃至１０個の炭素原子を有し、特には１
つまたは複数の窒素原子を有する複素環式残基であり、 Ｘはリンまたは窒素であり、 Ｙは酸素または硫黄であり、 ｎは１乃至５、好ましくは１乃至３のいずれかの整数であり、かつ Ｚは１つの陰イオンである。 好適な官能基はヒドロキシル、ニトロまたはスルホ基であり、ここでカルボキシ
ルおよびスルホン酸基が特に好ましい。同様に、スルホ塩化物およびカルボン酸
塩化物が特に好ましい。
【００２１】 好適な陰イオンＺは、プロトンを供給する酸、特には無機酸であり、塩素、臭
素、フッ素、ヨウ素等のハロゲン、スルフェート、スルホネート、ホスフェート
、ホスホネート、ホスファイトおよびカルボキシレート、特にはアセテートが好
ましい。基材として用いられる層状ケイ酸塩は、通常懸濁液の状態に変換される
。好ましい懸濁剤は水であり、場合によってはアルコールとの混合物、特には１
乃至３個の炭素分子を有する低級アルコールとの混合物である。官能疎水化剤は
非水溶性であるので、それを溶解する溶媒が好ましい。特には非プロトン性溶媒
である。懸濁剤の更なる例としては、ケトンおよび炭化水素である。通常、水混
和性の懸濁剤が好ましい。疎水化剤を層状ケイ酸塩に添加してイオン交換を起こ
し、それにより層状ケイ酸塩の沈降を防ぐ。イオン交換の副産物として生じる金
属塩は好ましくは水溶性であり、したがって結晶固体物質として疎水性層状ケイ
酸塩を例えばろ過により分離することができる。イオン交換は反応温度と大幅に
独立している。この温度は媒体の結晶化温度より高く、沸点より低いことが望ま
しい。水系であるので、この温度は０乃至１００℃、好ましくは４０乃至８０℃
である。
【００２２】 陽イオンおよび陰イオン交換ポリマーに対してはアルキルアンモニウムイオン
が好ましく、特にカルボン酸塩化物またはスルホン酸塩化物がさらに同じ分子内
に官能基として存在する場合に好ましい。アルキルアンモニウムイオンは、市販
のヨウ化メチル等の通常のメチル化剤全般である。好適なアンモニウムイオンは
、オメガ−アミノカルボン酸であり、特にオメガ−アミノスルホン酸およびオメ
ガ−アルキルアミノスルホン酸が好ましい。オメガ−アミノスルホン酸およびオ
メガ−アルキルアミノスルホン酸は例えば塩酸、硫酸またはリン酸等の通常の無
機酸と共に、またはヨウ化メチル等のメチル化剤から得ることができる。さらに
好ましいアンモニウムイオンは、ピリジンおよびラウリルアンモニウムイオンで
ある。疎水化の後、層状ケイ酸塩は通常層間距離が１０乃至５０オングストロー
ム、好ましくは１３乃至４０オングストロームとなる。
【００２３】 疎水化および官能化した層状ケイ酸塩を乾燥させて水を無くす。通常、このよ
うに処理した層状ケイ酸塩は、残留含水率０乃至５重量％の水を依然として含有
する。次いで、疎水化層状ケイ酸塩を、最大限に乾燥した懸濁剤の懸濁物質とし
て、前記ポリマーと混合し、さらに処理することができる。このポリマーは本発
明に好適であり、特に疎水化層状ケイ酸の懸濁液に好適な熱可塑官能化ポリマー
（アイオノマー）が得られる。これを既に溶解した形態とすることもできるし、
または溶液中の懸濁物質自体にポリマーを入れてもよい。通常、層状ケイ酸塩の
割合は、１乃至７０重量％である。好ましくは２乃至４０％であり、特には５乃
至１５重量％である。
【００２４】 （複合体の製造方法） 本発明はさらに複合膜の製造方法に関する。以下にプロトン伝導性の高いプロ
トン導電性化合物の製造の一例を説明する。
【００２５】 １） アミノアリールスルホクロライドをテトラヒドロフランに溶解する。その
後、対応する量のモンモリロナイトＫ１０を加える。モンモリロナイトをプロト
ン交換し、乾燥する。その後、数時間攪拌する。攪拌時間はアミノアリールスル
ホクロライドの分子の大きさおよびモンモリロナイトの陽イオン交換容量に対す
るアミノ基の比によって決まる。攪拌処理中に、アミノ基をモンモリロナイトの
空孔にインターカレートする。ここで、懸濁液としてスルホ塩素化ポリスルホン
をテトラヒドロフランに溶解する。熱可塑樹脂のスルホクロライド量は繰返し単
位当たり約０．５基である。懸濁液を攪拌し、慎重に脱気し、ガラス板上にフィ
ルムを形成する。室温でテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を蒸発させる。添加した
スルホ塩素化ポリスルホンが５乃至１０重量％となるようにモンモリロナイトの
量を選択する。フィルムを完全に乾燥し、脱塩水中で剥離した後、１０％塩酸中
において９０℃で後処理する。
【００２６】 この際、スルホクロライド基は加水分解され、スルホン酸基に変わる。得られ
た膜をさらに８０乃至９０℃の熱湯で後処理し、塩酸がもはや検出されないよう
にする。繰返し単位当たり０．５基のＳＯ２Ｃｌを有するスルホ塩素化ポリスル
ホンは、加水分解後１．０ミリ当量／グラムの陽イオン交換容量に相当する。ア
ミノアリールスルホクロライドからの付加スルホン酸基により、陽イオン交換容
量がその量に応じて著しく上昇し、非水溶性となる。同じ陽イオン交換容量にお
いて、スルホン化ポリスルホンを除いて水溶性である。
【００２７】 ２） ０．９ミリ当量／グラムの陽イオン交換容量（ＩＥＣ）を有するスルホン
化ポリエーテルエーテルケトンを高温（Ｔ＞８０℃）のＮ−メチルピロチドン（
ＮＭＰ）に溶解する。この成分をスルホ塩素化した形態はＴＨＦに不溶である。
高分子スルホン酸およびその塩は、ＴＨＦに全くまたはほとんど不溶である。こ
こで、この溶液にアミノスルホン酸を積載したモンモリロナイトＫ１０のＮＭＰ
懸濁液を加える。スルホン酸基は表面付近にあり、一方アミノ基はモンモリロナ
イトの空孔内にある。固形分がポリマー量の２乃至２０重量％となるように、懸
濁液の組合せを再び選択する。これはどの使用範囲で膜が必要であるかにより決
まる。８０乃至１５０℃の温度で、膜を炉内で乾燥する。膜をガラス板から剥離
し、脱塩水内で１２時間９０℃で後処理する。
【００２８】 ３）スルホ塩素化ポリスルホンおよびアミノ化ポリスルホンをＴＨＦに溶解する
。その後、１０重量％のモンモリロナイトＫ１０（乾燥しプロトン化した形態）
を加える。懸濁液を攪拌し、脱気して前記の膜を得る。ガラス板から剥離した後
、膜を希塩酸中で８０℃で後処理する。この場合もスルホクロライド基はスルホ
ン酸に加水分解される。次いで、膜をさらに脱塩水で処理して、膜から完全に塩
酸を除去する。
【００２９】 本発明による複合体の以下のような驚くべき特性が分かった。 ・複合体は、１００℃よりはるかに高い温度で非常に高いイオン導電性を示す。
特に、この温度域においても複合体のプロトン伝導性は非常に良好である。これ
は、一方では粘土鉱物の保水特性に、他方では粘土鉱物の固有プロトン導電性に
起因するものである。プロトン導電性が良好であることにより、この複合体を前
記の温度域で燃料電池膜に適用することができる。 ・空孔中でポリマー分子およびゼオライト等の粘土鉱物が相互に作用することが
できるので、空孔をケイ酸塩に設けることにより複合膜の化学的、機械的および
熱的安定性が著しく向上する。特に、アイオノマー混合物を含有する塩基性ポリ
マーおよび塩基性ポリマー成分を、ケイ酸塩のルイス酸空孔中の塩基性基の相互
作用によりインターカレートすることが可能である。これにより酸性ケイ酸塩と
塩基性ポリマー鎖との間のイオン的架橋が形成され、これは系のｐHに依存せず
、特に複合膜が強酸または強塩基媒質中に置かれた場合、機械的、化学的および
熱的安定性の向上に寄与する。
【００３０】 ・ＤＭＦＣに適用すると、本発明に好適な複合膜は、膜に対するメタノール浸透
性およびガス拡散性が低下する。この際、次のようにして膜のメタノール透過性
および選択透過性を意図的に調整することができる。 ・層状−／網状ケイ酸塩の型。 ・複合体中のケイ酸塩の重量割合。 ・ケイ酸塩の空孔中へのスペーサー分子（Spacermolekulen）および二官能分子
の意図的導入。この際、スペーサー分子と透過分子との相互作用の型および強度
は、膜の露出している官能基と透過分子の官能基の型によって決まる。ベントナ
イト表面上のアルカリベントナイトに対する交換において、例えばアミノスルホ
ン酸またはアミノカルボン酸とアミン官能物（Aminfunktion）を組み合わせる。
第２官能基は、ポリマーとの反応またはプロトン移送電気膜法に使用可能である
。
【００３１】 ・本発明に好適な膜は、従来のアイオノマー膜に比べて、付着物（菌類および細
菌によるアイオノマー膜の微生物的腐食）が非常に少なく、アイオノマー膜中の
ケイ酸塩（モンモリロナイト）の２乃至５重量％である。複合体に混合した粘土
鉱物がこの原因である。微生物分解、特に菌類による分解を非常に遅延させるこ
とで、粘土鉱物が土壌改良剤として作用することは、すでに長年にわたり知られ
ている。驚くべきことに、粘土鉱物のこの特性は粘土鉱物含有膜にも効果を発揮
する。本発明に好適な複合物のこの特性により、水処理および廃水処理分野にお
ける膜分離技術、およびいかなる酸化環境、例えばヒドロキシラジカルおよび／
または過酸化水素を含有する環境にも適用が可能となる。 ・本発明に好適な粘土鉱物を構成するシリカ化合（silicatischen）ルイス酸の
触媒特性を本発明に好適な複合物にも用いることができる。
【００３２】 （実施例） １．スルホン化ポリエーテルエーテルケトン（スルホン化率７０％）を５重量％
のモンモリロナイトとＤＭＡｃ中に溶解し、溶剤を蒸発させて厚さ５０μｍの膜
を得る。この膜を菌類で汚染した水性培地に入れる。菌類による分解は検出され
ない。モンモリロナイトの入っていないコントロールでは、非常に繁殖が起こり
、かつ分解される。
【００３３】 ２．ａ）塩の形態のスルホン化ポリスルホンおよびポリビニルピリジンを、最終
容量として１ミリ当量［Ｈ＋］／ｇの全混合物が得られるような比で混合する。
両方のポリマーをＤＭＡｃに溶解して膜を得る。得られた膜の比抵抗は３３［Ω
×ｃｍ］である。 ｂ）２．ａと同じ混合物に８重量％の活性化モンモリロナイトをさらに加え、２
．ａと同様にして膜を得る。比抵抗は２７．７［Ω×ｃｍ］である。
【００３４】 ３．ＤＭＡｃに溶解したポリベンズイミダゾールを１０重量％の活性化モンモリ
ロナイトと混合し、層状ケイ酸塩を入れないものをコントロールとする。両方の
混合物からそれぞれ膜を作り、インピーダンス分光法により抵抗を測定する。層
状ケイ酸塩の入っていないものは抵抗値が５８８［Ω×ｃｍ］であり、層状ケイ
酸塩の入っているものは２７６［Ω×ｃｍ］である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 61/36 Ｂ０１Ｄ 61/36 69/12 69/12 71/02 71/02 71/62 71/62 71/66 71/66 Ｃ０１Ｂ 33/38 Ｃ０１Ｂ 33/38 33/44 33/44 Ｃ０８Ｊ 5/20 ＣＥＲ Ｃ０８Ｊ 5/20 ＣＥＲ ＣＥＺ ＣＥＺ Ｃ０８Ｋ 3/34 Ｃ０８Ｋ 3/34 Ｈ０１Ｍ 8/02 Ｈ０１Ｍ 8/02 Ｐ (72)発明者 リマ ヘーリング ドイツ国 70619 シュトゥットガルト ファイゲンヴェーク 15 Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA06 GA07 GA13 GA23 GA25 GA41 MC03 MC03X MC63 MC63X MC73 MC74 MC75 MC77 NA01 NA45 NA64 NA71 4F071 AA04 AA51 AA59 AA61 AB23 AB25 AB26 AC09 AC12 AC14 AE21 AF37 AH02 AH15 BA01 BB02 BC01 FA05 FA06 FA07 FA10 FB01 FB02 FC01 FD03 4G073 BB13 BB21 BB42 BB44 BB70 BC01 BD16 BD18 CA06 CA07 CM15 CM16 CM19 CN03 CZ18 DZ04 FB29 FB30 UA01 UA05 UA06 UB40 4J002 CH071 CH091 CM021 CN021 CN031 CN061 DG046 DH026 DJ007 EF006 ER026 EV186 FD206 FD207 GD00 GQ00 5H026 AA06 AA08 BB01 BB08 CX05 EE13 EE18 EE19 HH08

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸および／または有機塩基と層状／網状ケイ酸塩とを含有するプ
    ロトン導電性複合体であって、酸−塩基複合物の割合が１乃至９９重量％であり
    、層状／網状ケイ酸塩の割合が９９乃至１重量％であることを特徴とする複合体
    。
  2. 【請求項２】 複合体および複合体混合膜の製造方法であって、アイオノマー溶
    液またはアイオノマー前駆体の溶液を層状もしくは網状ケイ酸塩、または両者の
    混合物と混合し、得られた懸濁液から溶剤を蒸発させることを特徴とする方法。
    ここで、アイオノマーは、 （ａ）陽イオン交換ポリマー（陽イオン交換基−ＳＯ３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−ＰＯ ３ Ｈ２を有し、該ポリマーを前記陽イオン交換基の何れか、または前記陽イオン
    交換基の混合物のみで修飾可能なもの）。ここで、該ポリマーは架橋を形成しな
    いかまたは共有的に架橋を形成し得る。ここで、ポリマー骨格鎖は、ビニルポリ
    マー、アリール主鎖ポリマー、ポリチアゾール、ポリピラゾール、ポリピロール
    、ポリアニリン、ポリチオフェンまたはこれらの任意の混合物とすることができ
    る。 （ｂ）陰イオン交換ポリマー（陰イオン交換基−ＮＲ３ ＋（Ｒ＝Ｈ、アルキル、
    アリール）、ピリジニウム ＰｙｒＲ＋、イミダゾリウム ＩｍＲ＋、ピラゾリ
    ウム ＰｙｒａｚＲ＋、トリアゾリウム ＴｒｉＲ＋および他の有機塩基芳香お
    よび／または非芳香族基（Ｒ＝Ｈ、アルキル、アリール）を有し、該ポリマーを
    前記陰イオン交換基の何れか、または前記陰イオン交換基の混合物のみで修飾可
    能なもの）。ここで、該ポリマーは架橋を形成しないかまたは共有的に架橋を形
    成し得る。ここで、ポリマー骨格鎖は、ビニルポリマー、アリール主鎖ポリマー
    、ポリチアゾール、ポリピラゾール、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフ
    ェンまたはこれらの任意の混合物とすることができる。 （ｃ）ポリマー鎖上に（ａ）の陰イオン交換基と（ｂ）の陽イオン交換基との両
    方を有するポリマー。ここで、ポリマー骨格鎖は、ビニルポリマー、アリール主
    鎖ポリマー、ポリチアゾール、ポリピラゾール、ポリピロール、ポリアニリン、
    ポリチオフェンまたはこれらの任意の混合物とすることができる。 （ｄ）（ａ）と（ｂ）の混合物であって、混合比が（ａ）１００％から（ｂ）１
    ００％にまで達することができる。ここで、該混合物はイオン的架橋に加えて、
    さらに共有的に架橋を形成している。ここで、ポリマー骨格鎖は、ビニルポリマ
    ー、アリール主鎖ポリマー、ポリチアゾール、ポリピラゾール、ポリピロール、
    ポリアニリン、ポリチオフェンまたはこれらの任意の混合物とすることができる
    。 ここで、アイオノマーの前駆体としては、 （ａ）陽イオン交換樹脂の前駆体。 （ａ１）ＣｏＨａｌ−、ＣＯＮＲ２−またはＣＯＯＲ−基（Ｒ＝Ｈ、アルキル、
    アリールであり、Ｈａｌ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を有するポリマー。 （ａ２）ＳＯ２Ｈａｌ−、ＳＯ２ＮＲ２−またはＳＯ２ＯＲ−基（Ｒ＝Ｈ、アル
    キル、アリールであり、Ｈａｌ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を有するポリマー。 （ａ３）ＰＯ３Ｈａｌ２−、ＰＯ３（ＮＲ２）２−またはＰＯ３（ＯＲ）２−基
    （Ｒ＝Ｈ、アルキル、アリールであり、Ｈａｌ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）を有する
    ポリマー。 （ｂ）陰イオン交換樹脂の前駆体（ＮＲ２−基（Ｒ＝Ｈ、アルキル、アリール）
    、ピリジル Ｐｙｒ、イミダゾイル Ｉｍ、ピラゾリル Ｐｙｒａｚ、トリアゾ
    リル Ｔｒｉおよび／または他の有機塩基芳香および／または非芳香基を有する
    ）。ここで、無機成分は、層状ケイ酸塩もしくは網状ケイ酸塩またはこれらの任
    意の混合物とすることができる。
  3. 【請求項３】 ａ）層状ケイ酸塩（フィロケイ酸塩）群の中で、一般にベントナ
    イト群、特にはモンモリロナイト／バイデライト系、さらにはモンモリロナイト
    が好適であることを特徴とする請求項１記載の方法。 ｂ）ピラー化（pillartierte）層状ケイ酸塩を用いることを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 ａ）網状ケイ酸塩（テクトケイ酸塩）群の中で、一般にゼオライ
    ト群、特にはクリノプチロライトが好適であることを特徴とする請求項１記載の
    方法。 ｂ）ピラー化網状ケイ酸塩を用いることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 天然層状ケイ酸塩および合成層状ケイ酸塩の両者を用いることを
    特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 塩基成分がイミダゾール、ビニルイミダゾール、ピラゾール、オ
    キサゾール、カルバゾール、インドール、イソインドール、デヒドロオキサゾー
    ル、イソオキサゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、イソチアゾール、ベン
    ゾイミダゾール、イミダゾリジン、インダゾール、４，５−ジヒドロピラゾール
    、１，２，３−オキサジアゾ−ル、フラザン、１，２，３−チアジアゾール、１
    ，２，４−チアジアゾール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１，２，４−ト
    リアゾール、テトラゾール、ピロール、アニリン、ピロリジンまたはピラゾール
    基を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 アイオノマーとして酸−塩基混合物（ｄ）が、ならびに合成およ
    び天然起源の両方の粘土鉱物モンモリロナイトが好適であり、かつそれが官能化
    されている事を特徴とする請求項２記載の方法。
  8. 【請求項８】 アイオノマーとして酸−塩基混合物（ｄ）が、およびゼオライト
    としてクリノプチロライトが好適であることを特徴とする請求項２記載の方法。
  9. 【請求項９】 酸ポリマーのポリマー骨格鎖を、アリール主鎖ポリマー群より選
    択したことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。該アリ
    ール主鎖ポリマーの取り得る構造は次式の通りである。 【化１】 上式の構造から、取り得る合成アリール主鎖ポリマーは、 − ポリエーテルエーテルケトン ＰＥＥＫ Ｖｉｃｔｒｅｘ（登録商標）（［
    Ｒ５−Ｒ２−Ｒ５−Ｒ２−Ｒ７］ｎ；ｘ＝１、Ｒ４＝Ｈ） − ポリエーテルスルホン ＰＳＵ Ｕｄｅｌ（登録商標）（［Ｒ１−Ｒ５−Ｒ ２ −Ｒ６−Ｒ２−Ｒ５］ｎ；Ｒ２：ｘ＝１、Ｒ４＝Ｈ） − ポリエーテルスルホン ＰＥＳ ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）（［Ｒ２−Ｒ ６ −Ｒ２−Ｒ５］ｎ；Ｒ２：ｘ＝１、Ｒ４＝Ｈ） − ポリフェニルスルホン ＲＡＤＥＬ Ｒ（登録商標）（［（Ｒ２）２−Ｒ５ −Ｒ２−Ｒ６−Ｒ２］ｎ；Ｒ２：ｘ＝２、Ｒ４＝Ｈ） − ポリエーテルエーテルスルホン ＲＡＤＥＬ Ａ（登録商標）（［Ｒ５−Ｒ ２ −Ｒ５−Ｒ２−Ｒ６］ｎ−［Ｒ５−Ｒ２−Ｒ６−Ｒ２］ｍ；Ｒ２：ｘ＝１、Ｒ ４ ＝Ｈ、ｎ／ｍ＝０．１８） − ポリフェニレンスルフィド ＰＰＳ（［Ｒ２−Ｒ８］ｎ；Ｒ２：ｘ＝１、Ｒ ４ ＝Ｈ） − ポリフェリレンオキシド ＰＰＯ（［Ｒ２−Ｒ５］ｎ；Ｒ４＝ＣＨ３） である。
  10. 【請求項１０】 塩基ポリマーのポリマー骨格鎖をアリール主鎖ポリマー群〔化
    １〕またはヘトアリール（Hetaryl）主鎖ポリマーから選択したことを特徴とす
    る、請求項１または２記載の方法。ヘトアリール主鎖ポリマーの取り得る構造は
    次式の通りである。 【化２】 式中のポリマーの構造は、１ イミダゾール、２ ベンズイミダゾール、３ ピ
    ラゾール、４ ベンズピラゾール、５ オキサゾール、６ ベンズオキサゾール
    、７ チアゾール、８ ベンズチアゾール、９ トリアゾール、１０ ベンズト
    リアゾール、１１ ピリジン、１２ ビピリジル、１３ フタル酸イミドである
    。 本発明に好適なヘトアリールポリマーとしては、以下のものが考えられる。 − ポリイミダゾール、ポリベンズイミダゾール − ポリピラゾール、ポリベンズピラゾール − ポリオキサゾール、ポリベンズオキサゾール − ポリチアゾール、ポリベンズチアゾール − ポリチオフェン、ポリベンズチオフェン − ポリピリジン − ポリイミド
  11. 【請求項１１】 酸−塩基混合物において、請求項９〔化１〕記載の酸ポリマー
    を請求項１０〔化２〕および請求項６記載の塩基ポリマーと組み合わせることを
    特徴とする、請求項１乃至１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 非イオン伝導性複合体および複合体混合膜であって、請求項１
    乃至１１において２０乃至９８重量％の基ポリマーおよび２乃至８０重量％の層
    状／網状ケイ酸塩を膜用途および膜分離法に用いることにより入手可能な非イオ
    ン伝導性複合体および複合体混合膜。
  13. 【請求項１３】 −４０℃乃至２００℃の温度で膜燃料電池（Ｈ２燃料電池また
    は直接メタノール燃料電池）に組み込んだ、請求項１乃至１１のいずれか１項に
    記載の複合体および複合体混合膜。
  14. 【請求項１４】 透析、拡散透析、ガス分離、浸透気化、浸透抽出、精密ろ過、
    限外ろ過、ナノろ過および逆浸透等の（電気）膜分離法に複合体および複合体混
    合膜を組み込んだことを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】 触媒膜として、または膜反応装置に組み込んだことを特徴とす
    る、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の複合体および複合体混合膜。
  16. 【請求項１６】 平面構造体、特には膜、箔、電極の被覆のための、請求項１乃
    至１２のいずれか１項に記載の複合体。
  17. 【請求項１７】 有機成分および本発明に好適なケイ酸塩成分を−４０℃乃至３
    ００℃の温度において溶剤中で、または場合によっては溶剤無しで互いに接触さ
    せることを特徴とする、請求項１に記載の複合体の製造方法。
  18. 【請求項１８】 ４００℃まで温度安定性を有する、請求項１乃至１７のいずれ
    か１項に記載のプロトン伝導体を含有する複合体。
  19. 【請求項１９】 請求項２、６、９、１０および１１に記載の対応する混合物ま
    たは単独の成分であって、溶液または懸濁液または溶剤フリーであるケイ酸塩成
    分と共に存在する混合物または成分で膜が被覆されていることを特徴とする、請
    求項１６記載の複合膜または複合体の製造。
  20. 【請求項２０】 請求項２、６、９、１０および１１の溶液または懸濁液または
    溶剤フリーであるケイ酸塩成分自体もしくは成分の混合物で被覆したことを特徴
    とする、請求項１６記載の複合膜または複合体の製造。
  21. 【請求項２１】 膜ならびに透析、拡散透析、ガス分離、浸透気化、浸透抽出、
    精密ろ過、限外ろ過、ナノろ過および逆浸透等の（電気）膜分離法に組込み、か
    つ微生物分解または酸化腐食に対して安定であることを特徴とする複合体の製造
    。
  22. 【請求項２２】 複合体から製造した膜の選択透過性を変えるための請求項１乃
    至２１のいずれか１項に記載の複合体の製造。
  23. 【請求項２３】 無機成分を少なくとも２つの異なる塩基成分と混合することを
    特徴とする、請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の複合体の製造。ここで、
    塩基成分を高分子または低分子とすることができる。
  24. 【請求項２４】 型を共有する任意の型に前記複合体を組込むことを特徴とする
    方法。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005090480A1 (ja) * 2004-03-23 2005-09-29 Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. 固体高分子電解質、固体高分子ゲル膜、固体高分子電解質膜、および燃料電池
JP2006120409A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Nissan Motor Co Ltd プロトン伝導性コンポジット型電解質膜及びその製造方法
JP2006265073A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Cci Corp 層間化合物の製造方法
JP2006290723A (ja) * 2004-11-17 2006-10-26 Cci Corp 層間化合物及びその製造方法並びに複合材料
JP2006291065A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Kaneka Corp 高分子組成物およびそれからなる高分子フィルム並びに高分子電解質膜
JP2007084786A (ja) * 2005-09-24 2007-04-05 Samsung Sdi Co Ltd ナノ複合体とその製造方法、ナノ複合電解質膜及びそれを用いた燃料電池
JP2007115647A (ja) * 2005-02-25 2007-05-10 Nissan Motor Co Ltd プロトン伝導性コンポジット型電解質膜及びその製造方法
JP2007533090A (ja) * 2004-04-15 2007-11-15 コミツサリア タ レネルジー アトミーク プロトン伝導性粘土粒子の製造方法及びその粒子を含む複合材料
JP2008078137A (ja) * 2006-09-18 2008-04-03 Samsung Sdi Co Ltd ナノ複合体イオン錯体を利用した電解質膜、その製造方法及びそれを採用した燃料電池
WO2009119903A1 (ja) * 2008-03-27 2009-10-01 住友化学株式会社 高分子電解質組成物
JP2011168785A (ja) * 2000-05-02 2011-09-01 Haering Rima 複合物および複合膜並びにそれらの製造方法および使用方法、非加水分解前駆体
JP2012162722A (ja) * 2000-05-19 2012-08-30 Univ Stuttgart スルフィナートアルキル化を介した共有結合架橋ポリマーおよびポリマー膜
JP2014167113A (ja) * 1999-04-30 2014-09-11 Thomas Haering 複合体の製造方法

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1017412C2 (nl) * 2001-02-21 2002-08-22 Tno Werkwijze voor het tegen biologische aangroei beschermen van oppervlakken.
EP1405360A2 (de) * 2001-05-18 2004-04-07 Intech Thüringen GmbH Brennstoffzelle
AU2002364268A1 (en) * 2001-05-21 2003-06-23 Thomas Haring Covalently cross-linked composite membranes
EP1284518A1 (en) * 2001-08-16 2003-02-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Reinforced composite ionic conductive polymer membrane and fuel cell adopting the same
KR100407793B1 (ko) * 2001-09-04 2003-12-01 한국과학기술연구원 분리능이 있는 수소 이온 교환 복합막, 복합 용액, 그제조방법 및 이를 포함하는 연료전지
DE10209774A1 (de) * 2002-02-28 2004-07-29 Universität Stuttgart - Institut für Chemische Verfahrenstechnik Composites und Compositemembranen
KR100567487B1 (ko) * 2002-03-25 2006-04-03 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 연료전지용 전해질막-전극접합체 및 그 제조방법
US20040018410A1 (en) * 2002-06-10 2004-01-29 Hongli Dai Additive for direct methanol fuel cells
KR100477897B1 (ko) * 2002-07-10 2005-03-18 광주과학기술원 음이온 교환기로서 피리디늄 또는 그 유도체를 도입한 음이온 교환막과 그 제조방법 및 상기 막을 포함하는 장치
JP3878521B2 (ja) * 2002-07-18 2007-02-07 本田技研工業株式会社 プロトン伝導性高分子固体電解質およびその製造方法
US6630265B1 (en) 2002-08-13 2003-10-07 Hoku Scientific, Inc. Composite electrolyte for fuel cells
BR0314914A (pt) * 2002-10-22 2005-08-16 Lg Chemical Ltd Célula de combustìvel de membrana de troca de prótons usando membrana de eletrólito sólido de minerais de silicato laminar e um composto de intercalação
JP4045918B2 (ja) 2002-10-23 2008-02-13 トヨタ自動車株式会社 プロトン伝導膜及びその製造方法
KR100481591B1 (ko) * 2002-11-13 2005-04-08 주식회사 협진아이엔씨 연료전지용 고분자 나노복합막, 그의 제조방법 및 이를이용한 연료전지
RU2230400C1 (ru) * 2002-11-18 2004-06-10 Закрытое акционерное общество "Индепендент Пауэр Технолоджис" "ИПТ" Спиртово-воздушный топливный элемент
JP4107116B2 (ja) 2003-03-14 2008-06-25 トヨタ自動車株式会社 プロトン伝導性材料、プロトン伝導性材料膜、及び燃料電池
FR2853306B1 (fr) * 2003-04-02 2005-06-10 Commissariat Energie Atomique Materiau composite a base de borophosphosilicate pouvant notamment constituer une menbrane electrolytique et procede de fabrication.
CN100416708C (zh) * 2003-04-25 2008-09-03 积水化学工业株式会社 质子传导膜,制造该膜的方法和使用该膜的燃料电池
US6962959B2 (en) 2003-08-28 2005-11-08 Hoku Scientific, Inc. Composite electrolyte with crosslinking agents
KR100528345B1 (ko) * 2003-08-29 2005-11-15 삼성에스디아이 주식회사 고분자 나노 복합막 및 이를 채용한 연료 전지
DE102004001974A1 (de) * 2004-01-13 2005-08-04 Basf Ag Komposit-Membran
US7604746B2 (en) 2004-04-27 2009-10-20 Mcmaster University Pervaporation composite membranes
JP4936673B2 (ja) * 2005-02-10 2012-05-23 株式会社東芝 高分子電解質膜および直接メタノール型燃料電池
CN100478384C (zh) * 2005-02-22 2009-04-15 中国科学院化学研究所 一种功能化聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法
CN100402134C (zh) * 2005-04-26 2008-07-16 哈尔滨工业大学 一种聚合物／蒙脱土纳米复合亲水膜的制备方法
US20060258875A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Clementine Reyes Methods for manufacturing supported nanocatalysts and methods for using supported nanocatalysts
KR100696521B1 (ko) * 2005-05-25 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 수소 이온 전도성 무기물, 이를 포함한 고분자 나노 복합막및 이를 채용한 연료 전지
DE102005056564B4 (de) * 2005-11-25 2009-11-12 Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Polymerelektrolytmembran mit Koordinationspolymer, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung in einer Brennstoffzelle
KR100791780B1 (ko) * 2005-12-31 2008-01-03 성균관대학교산학협력단 연료전지용 산/염기/무기물 고분자 전해질 복합막 및 이의제조 방법
US8097229B2 (en) * 2006-01-17 2012-01-17 Headwaters Technology Innovation, Llc Methods for manufacturing functionalized inorganic oxides and polymers incorporating same
KR100846478B1 (ko) 2006-05-16 2008-07-17 삼성에스디아이 주식회사 담지 촉매, 그 제조방법 및 이를 이용한 연료전지
CN100386365C (zh) * 2006-05-30 2008-05-07 武汉理工大学 无机矿物-质子传导树脂插层复合质子交换膜及其制备方法
US8513303B2 (en) 2007-08-25 2013-08-20 De Montfort University Antimicrobial agent
ES2704645T3 (es) * 2008-12-11 2019-03-19 Univ California Membrana de filtración
KR101741243B1 (ko) 2009-08-26 2017-06-15 에보쿠아 워터 테크놀로지스 피티이. 리미티드 이온 교환막
CN101698137B (zh) * 2009-10-29 2011-06-29 浙江大学 聚电解质络合物/膨润土杂化渗透汽化膜的制备方法
CN101804305B (zh) * 2010-04-30 2013-05-15 北京碧水源膜科技有限公司 可导电增强管状多孔体复合膜及其制备方法与它们在污水除磷中的应用
AU2011315854B2 (en) 2010-10-15 2015-04-09 Evoqua Water Technologies Llc Process for making a monomer solution for making cation exchange membranes
EA024707B1 (ru) 2010-10-15 2016-10-31 ЭВОКУА УОТЕР ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи Анионообменные мембраны и способ их получения
DE102011076590A1 (de) 2011-05-27 2012-11-29 Wacker Chemie Ag Polymerfilme auf der Basis von Polyazolen
CN103566780B (zh) * 2012-07-27 2015-06-10 清华大学 一种氟取代聚芳醚复合阴离子电解质膜的制备方法
CN102863636B (zh) * 2012-09-19 2014-07-23 清华大学 一种原位聚合法制备含氟聚芳醚复合阴离子交换膜的方法
CN104703697B (zh) 2012-10-04 2018-11-23 懿华水处理技术有限责任公司 高性能的阴离子交换膜及其制造方法
US9540261B2 (en) 2012-10-11 2017-01-10 Evoqua Water Technologies Llc Coated ion exchange membranes
CN104884490B (zh) 2012-10-12 2018-11-23 加州大学评议会 聚苯胺膜、其用途及其方法
EP2724773A1 (en) * 2012-10-25 2014-04-30 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Nanosieve composite membrane
PT2996799T (pt) 2013-05-15 2021-10-15 Univ California Membranas de polianilina formadas por inversão de fase para aplicações de osmose direta
US9302995B2 (en) 2013-06-10 2016-04-05 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Electrically conducting oligo(pyrazoles)
ES2894252T3 (es) 2014-04-08 2022-02-14 Univ California Membranas de filtración hidrófilas resistentes a cloro basadas en polianilina
CN107004880B (zh) 2014-12-04 2020-07-28 株式会社Lg化学 聚合物电解质膜
JP6464540B2 (ja) 2014-12-04 2019-02-06 エルジー・ケム・リミテッド ハロゲン化化合物、これを含む重合体およびこれを含む高分子電解質膜
CN107001623B (zh) 2014-12-04 2019-03-05 株式会社Lg化学 聚合物和包含该聚合物的聚合物电解质膜
KR20160067720A (ko) 2014-12-04 2016-06-14 주식회사 엘지화학 중합체 및 이를 포함하는 고분자 전해질막
WO2016097855A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 King Abdullah University Of Science And Technology Xylene isomerization
CN105148749B (zh) * 2015-08-20 2018-04-10 中国科学技术大学 一种扩散渗析膜及其制备方法
CN105226302B (zh) * 2015-09-24 2017-07-25 北京化工大学 外加电场辅助聚苯并咪唑和活性白土复合膜及其制备方法
CN109517384A (zh) * 2017-09-20 2019-03-26 四川东邦碳纤维材料有限公司 一种电池框体用材料及由其制备的电池框体
CN109666158B (zh) * 2017-10-17 2023-04-07 厦门逍扬运动科技有限公司 一种杂化动态聚合物及其应用
US11028265B2 (en) 2017-12-14 2021-06-08 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Electrically conducting poly(pyrazoles)
CN109758917B (zh) * 2018-09-18 2021-07-02 张伟 一种一二价阳离子选择性离子交换膜的制备方法
CN111137902B (zh) * 2018-11-05 2022-06-07 清华大学 H-Si-O体系材料、负极活性材料及其制备方法、电化学电池负极材料及电化学电池
CN111162301B (zh) * 2018-11-07 2021-08-20 清华大学 改性质子交换膜及其制备方法、粘结剂、燃料电池及水电解装置
CN109768321A (zh) * 2019-03-22 2019-05-17 广州大学 一种基于铝柱撑黏土的锂电池固态电解质及其制备方法
CN113750822B (zh) * 2021-09-28 2023-06-30 太原理工大学 基于聚苯胺插层改性酸活化蒙脱土的混合基质复合膜的制备方法及应用
CN114220984B (zh) * 2022-02-21 2022-05-20 长沙理工大学 Speek／改性膨润土复合离子交换膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0948856A (ja) * 1995-08-04 1997-02-18 Mitsubishi Chem Corp 結晶性熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JPH09251857A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Agency Of Ind Science & Technol 固体イオン導電体

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB980185A (en) * 1960-08-26 1965-01-13 American Cyanamid Co Ion-exchange compositions
JPS54110495A (en) * 1978-02-20 1979-08-29 Mita Industrial Co Ltd Conductive composition
JPS5935355B2 (ja) * 1978-02-18 1984-08-28 京セラミタ株式会社 電気感応記録体用導電性組成物
US4557856A (en) * 1978-02-18 1985-12-10 Mita Industrial Co., Ltd. Electrically conductive composition for electro-responsive recording materials
JPS55131033A (en) * 1979-03-30 1980-10-11 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Resin composition for wrapping material
DE3407149A1 (de) * 1984-02-28 1985-08-29 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Membrane aus organischen polymeren, die kristalline traegerverbindungen enthalten, deren herstellung und verwendung
JPH01138237A (ja) * 1987-08-04 1989-05-31 Kao Corp 共役系高分子−陽イオン交換体複合膜およびその製造法
EP0302494B1 (en) * 1987-08-04 1992-10-28 Kao Corporation Conjugated polymer-cation exchanger composite membrane and production thereof
EP0574791B1 (de) * 1992-06-13 1999-12-22 Aventis Research & Technologies GmbH & Co. KG Polymerelektrolyt-Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP3037547B2 (ja) * 1993-09-03 2000-04-24 三菱レイヨン株式会社 導電性組成物、導電体及びその形成方法
US5795496A (en) * 1995-11-22 1998-08-18 California Institute Of Technology Polymer material for electrolytic membranes in fuel cells
JPH09295810A (ja) * 1996-02-27 1997-11-18 Du Pont Kk 複合材料およびその製造方法ならびに複合材料含有樹脂組成物およびその製造方法
US5658460A (en) * 1996-05-07 1997-08-19 The Dow Chemical Company Use of inorganic ammonium cation salts to maintain the flux and salt rejection characteristics of reverse osmosis and nanofiltration membranes during drying
DE19632285A1 (de) * 1996-08-09 1998-02-19 Hoechst Ag Protonenleiter mit einer Temperaturbeständigkeit in einem weiten Bereich und guten Protonenleitfähigkeiten
GB9708365D0 (en) * 1997-04-25 1997-06-18 Johnson Matthey Plc Proton conducting membranes
US6495209B1 (en) * 1998-02-20 2002-12-17 Lynntech, Inc. Process of making a composite membrane
DE19817376A1 (de) * 1998-04-18 1999-10-21 Univ Stuttgart Lehrstuhl Und I Säure-Base-Polymerblends und ihre Verwendung in Membranprozessen
US6908604B2 (en) * 1999-05-17 2005-06-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Macrostructures of porous inorganic material and process for their preparation
DE19919881A1 (de) 1999-04-30 2000-11-02 Univ Stuttgart Organisch-Anorganische Komposites und Kompositmembranen aus Ionomeren oder Ionomerblends und aus Schicht- oder Gerätsilicaten
US6610770B1 (en) * 1999-10-04 2003-08-26 Elementis Specialties, Inc. Organoclay/polymer compositions with flame retardant properties
US6982303B2 (en) * 2000-05-19 2006-01-03 Jochen Kerres Covalently cross-linked polymers and polymer membranes via sulfinate alkylation
US6403721B1 (en) * 2000-09-29 2002-06-11 Solvay Engineered Polymers Engineered polyolefin materials with enhanced surface durability

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0948856A (ja) * 1995-08-04 1997-02-18 Mitsubishi Chem Corp 結晶性熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JPH09251857A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Agency Of Ind Science & Technol 固体イオン導電体

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014167113A (ja) * 1999-04-30 2014-09-11 Thomas Haering 複合体の製造方法
JP2011168785A (ja) * 2000-05-02 2011-09-01 Haering Rima 複合物および複合膜並びにそれらの製造方法および使用方法、非加水分解前駆体
JP2012162722A (ja) * 2000-05-19 2012-08-30 Univ Stuttgart スルフィナートアルキル化を介した共有結合架橋ポリマーおよびポリマー膜
JP2015212386A (ja) * 2000-05-19 2015-11-26 ウニヴェルズィテート ステュットガルト スルフィナートアルキル化を介した共有結合架橋ポリマーおよびポリマー膜
WO2005090480A1 (ja) * 2004-03-23 2005-09-29 Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. 固体高分子電解質、固体高分子ゲル膜、固体高分子電解質膜、および燃料電池
JP2007533090A (ja) * 2004-04-15 2007-11-15 コミツサリア タ レネルジー アトミーク プロトン伝導性粘土粒子の製造方法及びその粒子を含む複合材料
JP2006120409A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Nissan Motor Co Ltd プロトン伝導性コンポジット型電解質膜及びその製造方法
JP2006290723A (ja) * 2004-11-17 2006-10-26 Cci Corp 層間化合物及びその製造方法並びに複合材料
JP2007115647A (ja) * 2005-02-25 2007-05-10 Nissan Motor Co Ltd プロトン伝導性コンポジット型電解質膜及びその製造方法
JP4611072B2 (ja) * 2005-03-25 2011-01-12 シーシーアイ株式会社 層間化合物の製造方法
JP2006265073A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Cci Corp 層間化合物の製造方法
JP2006291065A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Kaneka Corp 高分子組成物およびそれからなる高分子フィルム並びに高分子電解質膜
JP2007084786A (ja) * 2005-09-24 2007-04-05 Samsung Sdi Co Ltd ナノ複合体とその製造方法、ナノ複合電解質膜及びそれを用いた燃料電池
US7652089B2 (en) 2005-09-24 2010-01-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Nanocomposite, nanocomposite electrolyte membrane and fuel using the same
JP2008078137A (ja) * 2006-09-18 2008-04-03 Samsung Sdi Co Ltd ナノ複合体イオン錯体を利用した電解質膜、その製造方法及びそれを採用した燃料電池
JP2013076087A (ja) * 2006-09-18 2013-04-25 Samsung Sdi Co Ltd ナノ複合体イオン錯体を利用した電解質膜の製造方法
JP2011052222A (ja) * 2006-09-18 2011-03-17 Samsung Sdi Co Ltd ナノ複合体イオン錯体を利用した電解質膜の製造方法
WO2009119903A1 (ja) * 2008-03-27 2009-10-01 住友化学株式会社 高分子電解質組成物

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