Anisotropic Single-Crystal Proton Conduction in a Sodium Chain-Based Coordination Polymer

材料科学 各向异性 配位聚合物 链条(单位) 单晶 热传导 质子 聚合物 化学物理 结晶学 凝聚态物理 复合材料 光学 冶金 天文 化学 物理 量子力学
作者
Wenwen Wu,Junjie Cai,Xinyu Liang,Zhen-Zhu Li,Swetha Andra,Kun Gao,Hui‐Jie Lun,Ya‐Min Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (49): 68358-68367 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.4c15534
摘要

Coordination polymers (CPs) have been identified as promising candidate materials in the field of proton conduction owing to their customizable and diverse structures. However, research on CPs based on alkali metal ions has been less advanced, and the mechanism of proton transport in these materials remains unclear. Herein, a new coordination polymer, [Na2(pytet)(Hdat)2(H2O)3]·2H2O (abbreviated as Na-PyDat) (pytet4- = pyrene-1,3,6,8-tetrasulfonate, dat = 2-hydroxy-4,6-diamino-1,3,5-triazine), has been synthesized based on the starting materials of Na4pytet and 2-chloro-4,6-diamino-1,3,5-triazine, with the latter undergoing in situ transformation to dat under hydrothermal conditions. Na-PyDat is assembled from [Na-O-Na]n double strands and extends to a 3D network through multiple inter- and intrachain hydrogen bonds. Alternate current (AC) impedance analysis shows that Na-PyDat exhibits highly anisotropic single-crystal proton conduction, with a conductivity of 1.04 × 10-4 S cm-1 at 338 K and 90% relative humidity (RH) along the [100] direction, which is 1-2 orders of magnitude higher than those along the [011] and [01̅1] directions, as well as the powder sample under identical conditions. The high proton conductivity along the a-axis direction is closely related to the continuous hydrogen bond chain. To the best of our knowledge, this is one of the few studies reporting single-crystal proton conduction in alkali metal CPs. Moreover, by mixing Na-PyDat with Nafion, the composite membrane presents an enhanced proton conductivity of 4.33 × 10-3 S cm-1 at 338 K and 90% RH, highlighting its potential for future applications in fuel cells.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
泥蝶完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
咕噜咕噜完成签到 ,获得积分10
1秒前
在水一方应助弧线采纳,获得10
1秒前
情怀应助朴素的小霸王采纳,获得10
1秒前
2秒前
乾乾完成签到,获得积分10
2秒前
优秀的小豆芽完成签到,获得积分10
2秒前
陈皮完成签到 ,获得积分10
2秒前
星月发布了新的文献求助10
2秒前
手握灵珠常奋笔完成签到,获得积分0
4秒前
可口可乐发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
188的龙完成签到,获得积分10
5秒前
Dai发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
夏日夜风完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
安详的荔枝关注了科研通微信公众号
6秒前
hulahula发布了新的文献求助10
7秒前
至一完成签到,获得积分10
8秒前
OK完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
青松应助longyang采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
情怀应助Maestro_S采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.4应助拂晓采纳,获得10
9秒前
轻松的初兰完成签到,获得积分10
9秒前
夏日夜风发布了新的文献求助10
9秒前
李爱国应助吴文斌采纳,获得10
10秒前
小香菜狗完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
上官若男应助123采纳,获得10
11秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7712335
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9268363
关于积分的说明 20071493
捐赠科研通 7288852
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3297503
关于科研通互助平台的介绍 2451906
邀请新用户注册赠送积分活动 2304614