【応用 3】機能性化学材料の評価陽電子でみる化学材料のナノ空間構造れています。産総研が独自開発したパで説明できないことがわかってきまし高効率分離プラントや次世代自動ルス化低速陽電子ビームシステムを活た。そこで、非晶領域の自由体積空隙車にはさまざまな機能性化学材料が使用した寿命測定技術により、分離活性を解析したところ、非水酸基 PP に比用されており、これらの材料を開発す層を選択的に解析できるようになりまべて水酸基 PP は空隙が小さいことがる技術は、わが国産業の根幹をなすもした。その例として、分離活性層わかりました [4]。非晶領域で水素結合のの一つです。化学材料の諸物性は自中の自由体積空隙と溶質分子のサイズが形成された結果、高分子鎖の運動性由体積空隙とよばれるナノメートルス比が阻止率と相関することを初めて明が抑制され機械強度が高くなったと考 [1][2][3] ケールの空間に強く支配されることからかにし（図 1）、革新的性能をもつえられます（図 2）。非晶構造による物ら、その評価は重要です。特に無定形膜材料の開発に必須である空隙構造評性制御は、機能性化学材料の新たな設高分子などの非晶構造を形作る分子鎖価への陽電子プローブ技術の有用性を計指針を与えると期待されます。間の自由体積空隙に関しては、陽電子示しました。 [1] 寿命法以外に直接評価できる分析法がありません。ここでは、機能性化学材料の特性の起源を陽電子プローブで解析した事例を紹介します。機能性ポリオレフィンの構造 −物性相関解析− 次世代自動車用材料としてポリプロピレン（PP）ベースの新規材料が期待逆浸透膜のイオン分離機構の解析されています。PP のような結晶性高参考文献 [1] Z. Chen et al. : J. Phys. Chem. C., 115, 18055-18060 (2011). [2] 伊藤賢志：膜 , 38, 17-24 (2013). [3] H. Hagihara et al. : Desalination, 344, 86-89 (2014). [4] H. Hagihara et al. : Macromolecules, 46, 4432-4437 (2013). 海水から淡水をつくるための高分子分子ではこれまで結晶構造を制御す環境化学技術研究部門化学材料評価基盤グループ系複合膜では、多孔性支持層表面にのることで高強度化が試みられてきませた厚さ約 0.1 µm の高分子の緻密層した。一方、産総研で新たに開発し萩原英昭（分離活性層）中の自由体積空隙が、塩た PP に水酸基型分岐が導入された高計測標準研究部門ナノ材料計測科ナノ構造化材料評価研究室イオンの透過に強く影響すると考えら強度化 PP では、機械強度が結晶構造伊藤賢志非晶領域溶質分子はぎはらひであきいとう結晶水酸基なし分岐構造により自由体積空隙が大きい自由体積空隙非晶領域水分子分離活性層けんじ結晶水酸基あり水素結合のため自由体積空隙が小さい多孔性支持層水分子の流れ図 1　複合膜では表面層の自由体積空隙の大きさが溶質分離性能を決めるこのページの記事に関する問い合わせ：環境化学技術研究部門計測標準研究部門このページの記事に関する問い合わせ：ユビキタスエネルギー研究部門このページの記事に関する問い合わせ：計測フロンティア研究部門図 2　同じ結晶性をもつ置換基導入 PP では自由体積空隙の小さい水酸基 PP の引張強度が高い https://unit.aist.go.jp/isc/ci/index.html https://www.nmij.jp/info/lab/ https://unit.aist.go.jp/riif/index.html https://unit.aist.go.jp/ubiqen/ 産総研 TODAY 2014- 09 11