通过代设计进步实现金属有机框架中的超质子导电
SiRim Kim1, Biplab Joarder1, Jeff A Hurd1
1Department of Chemistry, University of Calgary , Calgary, AB T2N 1N4, Canada.
Journal of the American Chemical Society
|December 23, 2017
概括
研究人员使用连接体替代和异环合增强了金属有机框架 (MOF) 中的质子导电性. 新的MOF材料显著改善了质子导电性,在高湿度下达到10−1 S cm−1.
科学领域:
- 材料科学
- 化学学
- 纳米技术
背景情况:
- 质子导电性对于燃料电池等能源应用至关重要.
- 金属有机框架 (MOF) 提供可调节的质子导电结构.
- 提高MOF质子导电性需要创新的设计策略.
研究的目的:
- 为了提高β-PCMOF2金属有机框架的质子导电性.
- 探索互补的设计策略:同态连接体替代和异环合.
- 开发固态合成用于化MOF通道.
主要方法:
- 应用同态连接体替代和对乙烯基循环进行注.
- 合成的新材料:PCMOF21/2 ((Pz) 和PCMOF21/2 ((Tz),其中Pz是1H-pyrazole,Tz是1H-1,2,4-triazole.
- 在不同温度和湿度条件下研究了质子导电特性.
主要成果:
- 与原始β-PCMOF2相比,实现了近两倍的质子导电增加.
- 在85°C和90%的相对湿度下获得的散热导电率超过10−1 S cm−1.
- 在整个修改过程中保持了母MOF的结构完整性.
结论:
- 异形连接体替代和异环合是增强MOF质子导电性的有效策略.
- 开发的MOF材料显示出高性能质子导电应用的潜力.
- 在MOF中成功建立了一种新的固态合成路径.


