Possible presence of hydrophilic SO3H nanoclusters on the surface of dry ultrathin Nafion® films: a positron annihilation study

文献情報

出版日 2012-11-22
DOI 10.1039/C2CP43727A
インパクトファクター 3.676
著者

Hamdy F. M. Mohamed, S. Kuroda, Y. Kobayashi, N. Oshima, R. Suzuki


原文を見る

要旨

Solutions of Nafion® with an ion exchange capacity (IEC) of 0.91 meq g−1, which are on the verge of the formation of SO3H nanoclusters, were spin coated on silicon (Si), glassy carbon (GC) and platinum/silicon (Pt/Si) substrates to form films of up to 256 nm thickness. Nanostructure of the films was studied using Doppler broadening of annihilation radiation (DBAR), positron annihilation lifetime (PAL), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), an atomic force microscope (AFM) and contact angle measurements. Contact angles as low as 10 degrees indicate that the surface of dry ultrathin Nafion® films on Si is highly hydrophilic. XPS data of 10 nm thick, ultrathin film on Si show that oxygen concentration is enhanced and the SO3H group concentration, in other words, IEC on the surface is much higher than other films. The S parameter measured by DBAR of an ultrathin Nafion® film on Si is much higher than that of the films on the other substrates. We consider that a large number of hydrophilic, reversed micelle like SO3H groups are on the surface of the ultrathin Nafion® film on Si but not on the surface of other films. Positrons implanted into the film are trapped by the SO3H clusters, annihilating with the electrons of oxygen and exhibit the high S parameter. The SO3H concentration on the surface of thin Nafion® films on GC and Pt/Si substrates may not be so high as the threshold for the formation of a large number of SO3H clusters. Positrons implanted into the films annihilate mostly with fluorine atoms, resulting in a low S parameter. The film–substrate interaction plays an essential role in nanostructuring of Nafion® thin films, which may also be the case for Nafion® on the catalysts of polymer electrolyte fuel cells.

関連文献

Recent advances in RDRP-modified chitosan: a review of its synthesis, properties and applications

Madhabi Bhattacharjee, Nabendu B. Pramanik, Nikhil K. Singha, Dhruba J. Haloi

2020-09-29 Review Article

DOI: 10.1039/D0PY00918K

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/D0PY90171G

Functional polyimides based on diamine containing diarylethylene moieties and their photochromic mechanism studies

Wenxiu Huang, Yubo Long, Tengzhou Yang, Zhuxin Zhou, Lunjun Qu, Minming Wu, Xiaolong Qi, Siwei Liu, Zhenguo Chi, Jiarui Xu, Yi Zhang

2020-09-29 Paper

DOI: 10.1039/D0PY01084G

Reduction-responsive disulfide linkage core-cross-linked polymeric micelles for site-specific drug delivery

Gaizhen Kuang, Shasha He, Yanjuan Wu

2020-10-09 Paper

DOI: 10.1039/D0PY00987C

Cationic polymerization of vinyl monomers using halogen bonding organocatalysts with varied activity

Koji Takagi, Hiroto Murakata, Koji Yamauchi, Kohei Hashimoto

2020-10-09 Communication

DOI: 10.1039/D0PY01207F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

間溴苯甲酰腈の市場動向や研究トレンドはどうですか?

間 brom 苯甲酰腈は、合成化学や薬物化学において重要な Intermediate として使用されています。市場動向としては、その合成性と機能性により、研究開...

24999-51-7(3-Bromophenyl)(oxo)...
化合物よくある質問

去磺基萝卜硫苷とは何ですか?

去磺基萝卜硫苷は、化学物質のCAS番号287966-62-5に該当する化合物で、主に植物由来の化合物です。

287966-62-5Desulfo Glucoraphani...
化合物よくある質問

Methyl 2-amino-5-(trifluoromethyl)benzoateに適用される法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号117324-58-0の塩酸メチル2アミノ-5-トリフルオロメチルベンゼートは、GHS分類により腐食性物質と判定されます。REACH規則では、製造、販...

117324-58-0Methyl 2-amino-5-(tr...
化合物よくある質問

3-ブロモ-1,3,4,5-四水化-2H-1-ベンザアゼピン-2-オンは安全ですか?

毒性があるため、適切な安全対策が必須です。皮膚や粘膜への刺激性が強く、吸入や誤飲により健康被害を引き起こす可能性があります。取扱時にはガスマスクや手袋、眼鏡を使...

86499-96-93-Bromo-1,3,4,5-tetr...
化合物よくある質問

三氟甲基ピリジン-2-甲アミン塩酸塩は安全ですか?

三氟甲基ピリジン-2-甲アミン塩酸塩は安全性に注意が必要です。毒性は低レベルですが、直接的接触や吸入は避けるべきです。適切な手袋や防塵マスクを着用し、密閉された...

871826-12-9(5-(Trifluoromethyl)...
化合物よくある質問

1-エチル-4-(4-硝基フェニル)ピペリジンは安全ですか?

1-エチル-4-(4-硝基フェニル)ピペリジンは有毒であり、取扱には注意が必要です。保管や作業中に手袋を着用し、目や皮膚に接触しないように注意する必要があります...

115619-00-61-Ethyl-4-(4-nitroph...
化合物よくある質問

1,1-ジメトキシプロパン-2-オンは安全ですか?

1,1-ジメトキシプロパン-2-オンは一般的に低毒性ですが、皮膚や目への刺激性があるため、取扱いには注意が必要です。蒸気や液体の吸入には有害な可能性があり、適切...

6342-56-91,1-dimethoxypropan-...
化合物よくある質問

コバルト(II) 3,3'-{[(1S,2S)-1,2-ジメチルフENCYCLICALE-1,2-エチエンジイル]ビス[ニトロリルメチルイリデン]}ビス[4-オキソ-2-ペンテン-2-olate]について「に適用される法規ガイドラインは何ですか?

この化合物はCAS番号259259-80-8に対応しています。GHS分類では、毒性、燃焼性、反応性、炎症性を考慮に入れ、適切な危険性分類が行われます。REACH...

259259-80-8Cobalt(2+) (2E,2'E)-...
化合物よくある質問

「カーバミル酸, N-[8-[[2-[[2-(2,6-ジオキソ-3-ピペリジニル)-2,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロ-1H-イソイソインドール-4-イルオキシ]アセチル]アミノ]オクチル]-1,1-ジメチレチルエステル」はどのように保存すればよいですか?

この化合物は、冷却庫で-20℃の温度、乾燥した容器に保管し、直日光から保護する必要があります。湿度の高い環境や高温は避けてください。

1950635-34-32-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

FMoc-D-4-Aph(tBu-CbM)-OHはどのように保存すればよいですか?

この化合物は、低温(室温以下)で密栓容器に入れ、避光して保存する必要があります。

1433975-21-3FMoc-D-4-Aph(tBu-CbM...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。