逐步后修改皮里丁-伊胺COF,以提高水解稳定性和质子导电性
Hongfei Wang1, Wen-Na Jiao1, Wei-De Zhu1
1GBRCE for Functional Molecular Engineering, LIFM, IGCME, School of Chemistry, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, 510275, China.
这项研究增强了对质子导电的共价有机框架 (COF). 一种新的后合成方法在潮湿条件下提高了稳定性和导电性,这对于燃料电池至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 共价有机框架 (COF) 对质子导电具有前景.
- 基于 imine 键的 COF 在潮湿的环境中遭受水解不稳定.
- 由于在潮湿条件下降解,COF的长期性能受到限制.
研究的目的:
- 开发一种后合成策略,以提高胺基COF的水解稳定性和水友性.
- 为了提高COF的质子导电性,用于潮湿环境中的应用.
- 在修改过程中保持COF的结晶性和多孔性.
主要方法:
- 使用具有氨基和乙烯基组的双功能单体构建了一个初级COF (COF-LIFM7).
- 应用的合成后修饰:胺基形成和化N-氧化.
- 以稳定性,多孔性和质子导电性来表征修改后的COF (COF-LIFM7-胺和COF-LIFM7-胺-N+O−).
主要成果:
- 逐步修改增加了孔径极性和结位,增强了水的亲和力.
- 在COF-LIFM7-Amide-N+O−的质子导电性中实现了三级的增强.
- 在95%的相对湿度和70°C时,质子导电率达到1.9 × 10−3 S cm−1.
结论:
- 开发的后合成方法显著提高了COF的水解稳定性和质子导电性.
- 修改后的COF在潮湿条件下在质子导电方面表现出很高的性能.
- 该策略提供了一个可通用的方法来调整COF属性用于能源应用.
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