小型NMRセンサーによる高分子電解質膜中でのメタノールの濃度差拡散係数の計測 : 第1報,計測法の開発と測定値の評価(熱工学,内燃機関,動力など)
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概要
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A method for measuring the diffusion coefficient of methanol in a polymer electrolyte membrane (PEM) was developed using the NMR method. A circular coil of 0.6mm inside diameter was used as a small NMR sensor. The PEM was inserted in a penetration cell, where methanol solvent is supplied to one side of the PEM and nitrogen gas is supplied to the other side of the PEM. The small NMR sensor was placed on the nitrogen gas side of the PEM. The small NMR sensor detects the NMR signal from the methanol solvent which permeates the PEM. The CH and OH components of the methanol solvent were obtained from the NMR signal by spectral analysis. The methanol concentration in the PEM was determined by the ratio of CH to OH components. The methanol concentration was acquired at intervals of 30s and was measured for 2000s. After 1500 seconds, the methanol concentration in the PEM reaches a steady state. The final methanol concentration was about 20% of the methanol concentration of the solvent. It assumed that the diffusion phenomenon of methanol in a PEM was a one-dimensional transport phenomenon, and the time-dependent change of methanol concentration was analyzed by parameterizing the diffusion coefficient. The diffusion coefficient of methanol in a PEM was determined by comparison with the measurement result of the time change of methanol concentration and the analysis results. The concentration difference diffusion coefficient of methanol in PEM obtained using this method was 3.5^*10^<-10>m^2/s.
- 2010-05-25
著者
-
小川 邦康
慶應義塾大学理工学部
-
拝師 智之
(株)エム・アール・テクノロジー
-
伊藤 衡平
九州大学大学院工学研究院機械工学部門
-
伏信 一慶
慶應義塾大学理工学部
-
伏信 一慶
東京工大
-
伏信 一慶
東京工業大学
-
小川 邦康
慶應義塾大学
-
小川 邦康
慶應義塾大学 理工学部 機械工学科
-
伊藤 衡平
九州大学大学院工学研究院
-
伊藤 衡平
九州大学
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