ポリアニリンをポリイミドスルホン酸と複合化させたレドックス活性ナノファイバーマットの創製と電気化学的計測手法 [音読 英・和]

Fabrication and electrochemical instrumentation of redox‐active nanofiber mat for polyaniline incorporated with poly(imide sulfonate)

Eiichi Shoji*, Hiroaki Hatano, Masanori Hatashita

Polymers for Advanced Technologies, 2020  First published: 20 December 2019

Abstract

In this study, we demonstrate the fabrication of an electrochemically active nanofiber mat that is a composite of high‐performance poly(imide sulfonate) (PIS) and polyaniline (PANI). First, a nonconductive nanofiber mat comprising nanofibers having diameters of ca. 300 nm was fabricated by the electrospinning of ionomeric PIS in N,N‐dimethylformamide (DMF). Then, the nanofibers were modified using PANI, which was synthesized by the oxidative polymerization of aniline, yielding an electrochemically active nanofiber mat having a diameter of ca. 350 nm. It was confirmed that PANI was successfully incorporated onto the PIS nanofiber mats by X‐ray photoelectron spectroscopy. Subsequently, we conducted electrochemical measurements of the PANI‐modified nanofiber mats using a tailor‐made attachment in which the working electrode gently comes in contact with the nanofiber mat surface. This attachment was observed to be widely useful in the cyclic voltammetry measurements related to redox‐active nanofibers. These observations are expected to contribute to the advancements in application development of the electrochemically active nanofiber mats.

本研究では、高性能ポリ(イミドスルホネート)(PIS)とポリアニリン(PANI)の複合材料である電気化学的に活性なナノファイバーマットの創製を示します。先ず直径が約300nmの非導電性ナノファイバーマットをN、N-ジメチルホルムアミドのイオノマーPISのエレクトロスピニングによって製造した。次に、アニリンの酸化重合によるPANIをナノファイバーに修飾し、直径約350nmの電気化学的に活性なナノファイバーマットを得た。X線光電子分光法により、PANIがPISナノファイバーマットにうまく組み込まれていることが確認された。続いて、テーラーメイドのアタッチメントを使用してPANI修飾ナノファイバーマットの電気化学測定を行った。作用電極がナノファイバーマット表面に穏やかに接触するようにした。このアタッチメントはレドックス活性ナノファイバーに関連するサイクリックボルタンメトリーの測定に広く有用である。これらの計測は、電気化学的に活性なナノファイバーマットのアプリケーション開発の進歩に貢献すると期待される。