ゾル-ゲル法による新しい有機ー無機ハイブリッドの合成

溶胶-凝胶法合成新型有机-无机杂化物

• 批准号: 03205080
• 负责人: こうじ谷 信三
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03205080/
• 关键词: ポリ(テトラメチレンオキシド; テトラエトキシシランン; ゾル-ゲル法; 有機ー無機ハイブリッド; ガラス; ゲル; イオン伝導体

前年度と同じ手法により,ポリ(テトラメチレンオキシド)(PTMO)を主鎖に有するトリエトキシシリル(ET)末端ポリマ-を,水酸基末端PTMOを出発物質としアリ-ル末端ポリマ-を経て合成した。ETーPTMOとテトラエトキシシラン(TEOS)の混合物について,酸触媒によるゾル-ゲル反応を行った。ETーPTMO/TEOSの比を前年度より大きく変化させて有機/無機まハイブリッドゲルを作製した。作製されたゲルはすべて光学的に透明であった。テトラヒドロフランを抽出溶剤とするソックスレ-抽出の結果,有機成分の多いものでは抽出分が前年度に報告した80%よりも高くなった。仕込みのETーPTMO/TEOS比を変化させた場合,ゾル-ゲル反応の条件をそれに応じて変化させる必要がある。ハイブリッドゲルの動的粘弾性試験の結果は,広い有機/無機成分比の範囲で同様な特性,すなわち幅広い損失正接のピ-クを示した。この原因として,全く相溶しない有機成分と無機ガラス成分が,かなり細かく分散していることが考えられるが,幅広い分散を与えるメカニズムについては今後の課題であろう。ハイブリッドゲルへの無機電解質のド-ピング方法を検討した。過塩素酸リチウムの場合にはゾル-ゲル反応に大きな影響を与えないことが判明したので,過塩素酸リチウム/ゲル複合体を作製した。この複合体も多くの場合充分にフレキシブルであり,厚さ1mmより薄いフィルム状であっても,ハンドリングは容易であった。複合体のイオン伝導度を交流インピ-ダンス法により測定した。室温では10^<-5>S/cm程度の導電率が観測された。導電率の温度依存性はウイリアム・ランデル・フェリ-(WLF)型の式で整理でき,リチウムカチオンの移動に自由体積が重要な役割を演じているものと推定した。

采用与去年相同的方法，以羟基末端PTMO为起始原料，与末端芳基聚合物合成了主链具有聚四亚甲基氧化物(PTMO)的末端三乙氧基甲硅烷基(ET)聚合物。在 ET-PTMO 和四乙氧基硅烷 (TEOS) 的混合物上进行酸催化溶胶凝胶反应。与前一年相比，通过显着改变 ET-PTMO/TEOS 比例来制备有机/无机混合凝胶。产生的所有凝胶都是光学透明的。以四氢呋喃为提取溶剂进行索氏提取，提取率高于上年报告的80%，其中含有大量有机成分。当改变进料中的ET-PTMO/TEOS比例时，溶胶-凝胶反应的条件需要相应改变。混合凝胶的动态粘弹性测试结果表明，在各种有机/无机组分比例下，即各种损耗角正切峰，都表现出相似的特性。其原因被认为是完全不相容的有机成分和无机玻璃成分分散得相当细，但提供宽分散的机制将是未来的课题。我们研究了一种将无机电解质掺杂到混合凝胶中的方法。由于发现高氯酸锂对溶胶-凝胶反应没有明显影响，因此制备了高氯酸锂/凝胶复合材料。在大多数情况下，复合材料也具有足够的柔韧性，并且易于处理，即使是薄于 1 毫米的薄膜形式也是如此。采用交流阻抗法测定复合材料的离子电导率。在室温下观察到约10 1 -5 S/cm的电导率。电导率的温度依赖性可以用 William-Landell-Ferry (WLF) 型方程来概括，并且假设自由体积在锂阳离子的运动中起着重要作用。

项目成果

〓谷 信三: "高分子固体電解質" 化学工業. 42(2). 31-39 (1991)

Shinzo Tani：“聚合物固体电解质” Kagaku Kogyo 42(2) (1991)。

S. Kohjiya: "“Polymer Gel"ed.by D.DeRossi et.al.Chapter 5" Plenum Press, 15 (1991)

S. Kohjiya：““聚合物凝胶”，作者：D.DeRossi 等人，第 5 章” Plenum Press，15 (1991)

K. Kajiwara: "“Polymer Gel"ed.by D. DeRossi et.al.Chapter 1" Plenum Press, 17 (1991)

K. Kajiwara：““聚合物凝胶”，作者：D. DeRossi 等人，第 1 章” Plenum Press，17 (1991)

高田 泰広: "G'ーG"クロスオ-バ-によるゲル化点の決定" 海外高分子研究. 37(7). 164-165 (1991)

Takada Yasuhiro Takada：“通过G-G”交叉测定凝胶点”海外聚合物研究. 37(7). 164-165 (1991)