Development of a method in which gas ingesting and diffusion characteristics can be evaluated even in a multicomponent system of gas and materials by using NMR spectroscopy

开发一种方法，即使在气体和材料的多组分系统中，也可以通过使用 NMR 光谱来评估气体摄入和扩散特性

基本信息

批准号：
22K05239
负责人：
吉水広明
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05239/
关键词：
NMR 気体収着特性気体拡散特性高分子複合材料混合気体

项目摘要

令和4年度に進めた研究の実績は大要以下の3点である。１．ゴム材料(ブタジエンゴムとアクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴム)を対象に二酸化炭素共存下における材料の分子運動性の変化ついて，核磁気共鳴(NMR)現象を通じて評価される着目核のNMR緩和時間の温度依存測定を行って検討した。ゴム材料の水素原子核(プロトン)のNMR緩和時間が二酸化炭素の収着によって大きく変化するには，分子運動性の範囲が限られる傾向にあることや，ゴム材料の成分組成や二酸化炭素収着量の影響を受けることなどを確認できた。２．ポリスチレンに収着させたメタンの系中における自己拡散係数を磁場勾配パルス(PFG) NMR法で計測する条件を調べた。メタンのプロトンを対象とした高感度な1H PFG法よりも，13C核を対象とした低感度な13C PFG法の方が良好な結果を得られることがわかった。また，ポリスチレン中のメタンの拡散挙動は，物質の拡散現象を説明する物理化学現象の基本原理におおむね従っていることが，自己拡散係数の温度依存データの解析からわかった。３．比較的ガスバリア性の高いポリエチレンテレフタラート(PET)を対象に，キセノンを収着させてその129Xe NMRスペクトルの観測を試みた。低圧力下で収着量が少ない条件では系中のキセノンの低い拡散性が原因でピーク線幅の広がりが激しくスペクトルが得られないこと，圧力を上げてキセノン収着量を増大させたり測定温度を上昇させたりすると比較的良好なスペクトルが得られること，などがわかった。以上の研究成果の一部は2022年12月に開催された第60回高分子と水に関する討論会で発表した。また，2023年6月開催予定の繊維学会年次大会で発表する。

在2022年进行的研究结果如下：三点。 1。在橡胶材料中存在二氧化碳（丁二烯橡胶和丙烯腈丁二烯共聚物橡胶）中，该材料分子迁移率的变化通过温度依赖性测量通过核磁共振（NMR）稳态评估的NMR松弛时间的NMR弛豫时间来研究。已经证实，橡胶材料中氢核（质子）的NMR松弛时间往往受到分子迁移率范围的限制，并且橡胶材料的组成和二氧化碳吸附量受到影响。 2。研究了测量通过磁场梯度脉冲（PFG）NMR方法在聚苯乙烯中测量自扩散系数的条件。已经发现，与高度敏感的1H PFG方法相比，用于13C核的低敏感性13C PFG方法得出的结果更好。此外，对自扩散系数的温度依赖性数据的分析表明，甲烷在聚苯乙烯中的扩散行为通常遵循理解物质扩散现象的物理化学现象的基本原理。 3。我们试图通过在聚对苯二甲酸酯（PET）上吸附Xenon来观察129xE NMR光谱，该苯二甲酸酯（PET）具有相对较高的气体屏障特性。已经发现，在低压和低吸附下，由于系统中氙气的扩散率较低，峰线宽度差异很大，并且可以通过增加压力增加XENON吸附或增加测量温度来获得相对较好的光谱。上述一些研究结果是在2022年12月举行的第60个聚合物和水讨论中提出的。还将在计划于2023年6月举行的纺织协会年度会议上介绍。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

NMR法によるシンジオタクチックポリスチレンの各種結晶構造における気体輸送特性の評価

NMR法评价间规聚苯乙烯不同晶体结构的气体传输性能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
〇藤社一希・宮本若菜・植野智浩・向井瞳・河内岳大;〇藤社一希・南悠斗・中田光星・河内岳大;河内岳大;宇野希美・吉水広明;山田耕生・吉水広明;川西知樹・吉水広明;宇野希美・吉水広明;山田耕生・吉水広明
通讯作者：
山田耕生・吉水広明

NMR法によるガラス状高分子の気体収着特性と高次構造の評価

核磁共振法评价玻璃态聚合物的气体吸附性能和高阶结构

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
〇藤社一希・宮本若菜・植野智浩・向井瞳・河内岳大;〇藤社一希・南悠斗・中田光星・河内岳大;河内岳大;宇野希美・吉水広明;山田耕生・吉水広明;川西知樹・吉水広明;宇野希美・吉水広明;山田耕生・吉水広明;川西知樹・吉水広明
通讯作者：
川西知樹・吉水広明

二酸化炭素の収着に伴うBRおよびNBRの可塑化現象のNMR法による観察

用NMR法观察BR和NBR由于二氧化碳吸附而塑化的现象