Effects of Tetracarboxylic Dianhydrides on the Properties of Sulfonated Polyimides

Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry

Volumn 48, Issue 4, 2010, Pages 905-915

  Chen, Xinbing ^a,b   Chen, Kangcheng ^b   Chen, Pei ^a,b   Higa, Mitsuru ^b   Okamoto, Ken Ichi ^a   Hirano, Tetsuji ^c  

^a SHANXI NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b YAMAGUCHI UNIVERSITY   (Japan)

^c Polymer Research Laboratory   (Japan)

Author keywords

Anisotropic membrane swelling; Polymer electrolyte membrane; Proton conductivity; Structure property relations; Sulfonated polyimide; Water stability

Indexed keywords

3 ,4 ,9 ,10-PERYLENE-TETRACARBOXYLIC-DIANHYDRIDE; ANISOTROPIC MEMBRANE; ANISOTROPIC MEMBRANE SWELLING; BINAPHTHYL; DIANHYDRIDES; DISULFONIC ACID; HIGH MECHANICAL PROPERTIES; MEMBRANE PROPERTIES; MEMBRANE SWELLING; NAPHTHALENE TETRACARBOXYLIC DIANHYDRIDE; NON-COPLANAR STRUCTURE; POLYMER CHAINS; SORBED WATER; SULFONATED POLYIMIDES; SULFONIC ACID GROUPS; THERMAL STABILITY; WATER STABILITY;

ACIDS; ANISOTROPY; KETONES; MECHANICAL PROPERTIES; NAPHTHALENE; NEMATIC LIQUID CRYSTALS; POLYELECTROLYTES; POLYIMIDES; PROTON CONDUCTIVITY; PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELLS (PEMFC); RIGID STRUCTURES; STABILITY;

MEMBRANE STRUCTURES;

EID: 77958608065     PISSN: 0887624X     EISSN: 10990518     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pola.23844     Document Type: Article

References (68)

1. Savadoga, O. J New Mater Electrochem Syst 1998, 1, 47-66.
2. Mauritz, K. A.; Moore, R. B. Chem Rev 2004, 104, 4535-4585.
3. Rikukawa, M.; Sanui, K. Prog Polym Sci 2000, 25, 1463-1502.
4. (a) Kerres, J. A. J Membr Sci 2001, 185, 3-27; (b) Kreuer, K. D. J Membr Sci 2001, 185, 29-39.
5. Li, Q.; He, R.; Jensen, J. O.; Bjerrum, N. J Chem Mater 2003, 15, 4896-4915.
6. Hickner, M. A.; Ghassemi, H.; Kim, Y. S.; Einsla, B. R.; McGrath, J. E. Chem Rev 2004, 104, 4587-4612.
7. Yin, Y.; Yamada, O.; Tanaka, K.; Okamoto, K. Polym J 2006, 38, 197-219.
8. Marestin, C.; Gebel, G.; Diat, O.; Mercier, R. Adv Polym Sci 2008, 216, 185-258.
9. Goto, K.; Rozhanskii, I.; Yamakawa, Y.; Otsuki, T.; Naito, Y. Polymer J 2009, 41, 95-104.
10. Bae, J. M.; Honma, I.; Murata, M.; Yamamoto, T.; Rikukawa, M.; Ogata, N. Solid State Ionics 2002, 147, 189-194.
11. (a) Ghassemi, H.; McGrath, J. E.; Zawodzinski, T. A., Jr. Polymer 2006, 47, 4132-4139;
12. (b) Lee, H. S.; Badami, A.; Roy, A.; McGrath, J. E. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2007, 45, 4879-4890;
13. (c) Einsla, M. L.; Kim, Y. S.; Hawley, M.; Lee, H. S.; McGrath, J. E.; Liu, B.; Guiver, M. D.; Pivovar, B. S. Chem Mater 2008, 20, 5636-5642.
14. Nakabayashi, K.; Matsumoto, K.; Ueda, M. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2008, 46, 3947-3957;
15. (b) Matsumoto, K.; Higa- shihara, T.; Ueda, M. Macromolecules 2009, 42, 1161-1166.
16. Yamaguchi, T.; Zhou, H.; Nakazawa, S.; Hara, N. Adv Mater 2007, 19, 592-596.
17. a) Asano, N.; Aoki, M.; Suzuki, S.; Miyatake, K.; Uchida, H.; Watanabe, M. J Am Chem Soc 2006, 128, 1762-1770;
18. (b) Kaba- sawa, A.; Saito, J.; Yano, H.; Miyatake, K.; Uchida, H.; Watanabe, M. Electrochim Acta 2009, 54, 1076-1082.
19. Miyatake, K.; Chikashige, Y.; Higuchi, E.; Watanabe, M. J Am Chem Soc 2007, 129, 3879-3887.
20. Endo, N.; Matsuda, K.; Yaguchi, K.; Hu, Z.; Chen, K.; Higa, M.; Okamoto, K. J Electrochem Soc 2009, 156, B628-B633.
21. Qiu, Z.; Wu, S.; Li, Z.; Zhang, S.; Xing, W.; Liu, C. Macromolecules 2006, 39, 6425-6432.
22. Hu, Z.; Yin, Y.; Yaguchi, K.; Endo, N.; Higa, M.; Okamoto, K. Polymer 2009, 50, 2933-2943.
23. a) Faure, S.; Cornet, N.; Gebel, G.; Mercier, R.; Pineri, M.; Sillion, B.In Proceedings of the Second International Symposium on New Materials for Fuel Cell and Modern Battery Systems, Montreal, Canada, 1997; pp 818-825;
24. (b) Besse, S.; Capron, P.; Diat, O.; Gebel, G.; Jousse, F.; Maesacq, D.; Pineri, M.; Marestin, C.; Mercier, R. J New Mater Electochem Syst 2002, 5, 109-112.
25. Meyer, G.; Gebel, G.; Gonon, L.; Capron, P.; Marscaq, D.; Marestin, C.; Mercier, R. J Power Sources 2006, 157, 293-301.
26. Yin, Y.; Suto, Y.; Sakabe, T.; Chen, S.; Hayashi, S.; Mishima, T.; Yamada, O.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. Macromolecules 2006, 39, 1189-1198.
27. a) Guo, X.; Fang, J.; Watari, T.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. Macromolecules 2002, 35, 6707-6713;
28. (b) Fang, J.; Guo, X.; Harada, S.; Watari, T.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. Macromolecules 2002, 35, 9022-9028.
29. (a) Watari, T.; Fang, J.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K.; Hirano, T. J Membr Sci 2004, 230, 111-120;
30. (b) Guo, X.; Fang, J.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2004, 42, 1432-1440;
31. (c) Yin, Y.; Chen, S.; Guo, X.; Fang, J.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. High Perform Polym 2006, 18, 637-654.
32. a) Yin, Y.; Fang, J.; Watari, T.; Cui, Y.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. Polymer 2003, 44, 4509-4518;
33. (b) Yin, Y.; Fang, J.; Watari, T.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. J Mater Chem 2004, 14, 1062-1070;
34. (c) Yin, Y.; Yamada, O.; Suto, Y.; Mishima, T.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2005, 43, 1545-1553.
35. Yasuda, T.; Li, Y.; Miyatake, K.; Hirai, M.; Nanasawa, M.; Watanabe, M. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2006, 44, 3995-4005.
36. (a) Fang, J.; Guo, X.; Litt, M. Trans Mater Res Soc Jpn 2004, 29, 2541-2546;
37. (b) Sutou, Y.; Yin, Y.; Hu, Z.; Chen, S.; Kita, H.; Okamoto, K. J Photopolym Sci Technol 2006, 19, 273-274;
38. (c) Sutou, Y.; Yin, Y.; Kita, H.; Okamoto, K.; Wang, H.; Kawasato. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2009, 47, 1463-1477.
39. Einsla, B. R.; Kim, Y. S.; Hickner, M. A.; Hong, Y. T.; Hill, M. L.; Pivovar, B. S.; McGrath, J. E. J Membr Sci 2005, 255, 141-148.
40. (a) Chen, S.; Yin, Y.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. Polymer 2006, 47, 2660-2669;
41. (b) Chen, S.; Yin, Y.; Kita, H.; Okamoto, K. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2007, 45, 2797-2811.
42. Hu, Z.; Yin, Y.; Chen, S.; Yamada, O.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2006, 44, 2862-2872.
43. Li, N.; Cui, Z.; Zhang, S.; Xing, W. J Membr Sci 2007, 295, 148-158.
44. Hu, Z.; Yin, Y.; Kita, H.; Okamoto, K.; Sutou, Y.; Wang, H.; Kawasato, H. Polymer 2007, 48, 1962-1971.
45. Hu, Z.; Yin, Y.; Okamoto, K.; Moriyama, Y.; Morikawa, A. J Membr Sci 2009, 329, 146-152.
46. Chen, K., Chen, X.; Yaguchi, K.; Endo, N.; Higa, M.; Okamoto, K. Polymer 2009, 50, 510-518.
47. Genies, C.; Mercier, R.; Sillion, B.; Cornet, N.; Gebel, G.; Pineri, M. Polymer 2001, 42, 359-373.
48. Lee, C.; Sundar, S.; Kwon, J.; Han, H. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2004, 42, 3621-3630.
49. (a) Li, N.; Cui, Z.; Zhang, S.; Xing, W. Polymer 2007, 48, 7255-7263;
50. (b) Saito, J.; Miyatake, K.; Watanabe, M. Macromolecules 2008, 41, 2415-2420;
51. (c) Zhang, G. Guo, X.; Fang, J.; Chen, K.; Okamoto, K. J Membr Sci 2009, 326, 708-713.
52. Zhang, F.; Li, N.; Cui, Z.; Zhang, S.; Li, S. J Membr Sci 2008, 314, 24-32.
53. (a) Yin, Y.; Hayashi, S.; Yamada, O.; Kita, H.; Okamoto, K. Macromol Rapid Commun 2005, 26, 696-700;
54. (b) Yin, Y.; Yamada, O.; Hayashi, S.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. J Polym Sci Part A: Polym Chem 2006, 44, 3751-3762.
55. (a) Fang, J.; Zhai, F.; Guo, X.; Xu, H.; Okamoto, K. J Mater Sci 2007, 17, 1102-1108;
56. (b) Kido, M.; Hu, Z.; Ogo, T.; Sutou, Y.; Okamoto, K.; Fang, J. Chem Lett 2007, 36, 272-273.
57. Rusanov, A. L. Adv Polym Sci 1994, 111, 116-175.
58. (a) Yan, J.; Liu, C.; Wang, Z.; Xing, W.; Ding, M. Polymer (Polym Commun) 2007, 48, 6210-6214;
59. (b) Li, N.; Cui, Z.; Zhang, S.; Xing, W. Polymer 2007, 48, 7255-7263;
60. (c) Li, N.; Cui, Z.; Zhang, S.; Li, S.; Zhang, F. J Power Sources 2007, 172, 511-519.
61. (a) Chen, X.; Yin, Y.; Tanaka, K.; Kita, H.; Okamoto, K. High Perform Polym 2006, 18, 637-654;
62. (b) Chen, X.; Yin, Y.; Chen, P.; Kita, H.; Okamoto, K. J Membr Sci 2008, 313, 106-119.
63. Sek, D.; Pijet, P.; Wanic, A. Polymer 1992, 33, 190-193.
64. (a) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A.J.;Cammi, R.;Pomelli, C.;Ochterski, J.W.;Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Pis- korz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; AlLaham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision C.02.; Gaussian Inc: Wallingford, CT, 2004;
65. (b) Dunning, T. H., Jr.; Hay, P. J. In Modern Theoretical Chemistry; Schaefer H. F., III, Eds.; Plenum: New York, 1976; Vol. 3, pp 1-28;
66. (c) Hay, P. J.; Wadt, W. R. J Chem Phys 1985, 82, 270-283;
67. (d) GaussView 4.1, Gaussian Inc: Wallingford, CT, 2004.
68. Moriya, N.; Sumimoto, R.; Okamoto, K.; Hori, K.In Proceedings of the 88th Annual Spring Meeting of Chem Soc of Jpn 2008, pp 3F2-15.