磺酸基团功能化MOFs的设计合成，晶体结构及质子传导性质研究

发布时间：2021-04-05 06:26

　　在环境污染及能源短缺的大背景下,开发清洁能源得到了广泛的关注,质子交换膜燃料电池（PEMFC）因其具有比能量高、低污染、低噪音的优点,被认为是最有希望得到广泛应用的能源转换器件之一。其中质子交换膜是重要组成部分。质子传导膜性能的优劣直接关系着PEMFC的效率,所以对质子导电的机理研究变得十分重要,因为这可以帮助我们理解质子传导过程,指导实际应用中质子传导性能的优化。Nafion作为一种高分子材料,无定型的结构使其难以作为模型来认识研究质子传导过程,所以我们选择了晶态的金属有机骨架（MOFs）材料对质子传导的机理进行理解与研究。我们使用3,3’-二磺酸基-4,4’联苯二甲酸（简称BPDSDC）配体与铜离子形成具有磺酸基团修饰的一维孔道的MOF材料:化合物1:H₂[CuK₄（BPDSDC）₂]·x（solvent）。值得注意的是联苯配体配位过程中由于位阻效应发生了旋转,配体两侧的磺酸基团旋转到了同侧,使得配体内磺酸基团可以克服联苯配体的阻碍而发生相互作用,与吸附的溶剂水分子形成连续的氢键网络,从而得到高的质子传导性能,在45... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

质子传导膜燃料电池的结构示意图

首例应用于质子传导性能研究的配位聚合物

图 1.3 [Co(DCDPP)]·5H2O 的结构示意图滩分校Xianhui Bu教授课题组发现In3+和Cr3+的共体[M8L12] (M = In/Cr，L = 咪唑-4,5-二羧酸) 单晶烷的结构 (图 1.4)。在立方体的边框上分布着大量


本文编号：3119312