Guanidinium cationic covalent organic nanosheets-based anion exchange composite membrane for fuel cells

离子交换 剥脱关节 化学工程 阳离子聚合 复合数 表面改性 材料科学 共价有机骨架 共价键 化学 电导率 高分子化学 离子 复合材料 有机化学 纳米技术 石墨烯 物理化学 工程类 生物化学
作者
Ningxin Zhang,Xuan Li,Ping Li,Shaokun Tang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:48 (66): 25972-25983 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.03.332
摘要

Covalent organic frameworks (COFs) used for anion exchange membrane fuel cells (AEMFCs) are commonly endowed with ion conductivity by post-synthesis modification. However, this method usually results in uneven distribution of functional groups, low functionalization and severe ion capacity fade. Limited by hydrophobic skeleton and relatively large particle size of COFs, the COFs doping amount of the composite membrane is not high. Here we design and synthesize a series of guanidinium cationic covalent organic nanosheets-based anion exchange composite membranes. The positively charged guanidinium group as a building block can induce COF-DhaTGCl self-exfoliation into a few layered nanosheets through strong interlayer repulsion. Then, the nanosheets were introduced into quaternary ammonium-functionalized poly(2,6-dimethyl-1,4-phenyl ether) (QPPO). A series of COF-DhaTGCl/PPO composite AEMs was prepared with the highest doping amount of 30 wt% by casting method. The porous structure and repeat cationic guanidinium units on the skeleton will expose ion sites to the target ones, providing faster OH− diffusion kinetics in one-dimensional channels. The OH− conductivity of COF-DhaTGCl/PPO-20 composite membrane can reach 148.65 mS/cm at 80 °C. Meanwhile, the composite membrane also exhibits enhanced mechanical strength and alkaline stability with the maximum stress strength of 37.3 MPa and the residual conductivity of 96.29% after immersion in 2 M NaOH solution at 60 °C for two weeks.
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
苏纹斐发布了新的文献求助10
2秒前
wangwang关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
FashionBoy应助呆萌沛蓝采纳,获得10
5秒前
5秒前
完美世界应助71采纳,获得10
7秒前
大个应助六六采纳,获得10
9秒前
pjjpk02关注了科研通微信公众号
10秒前
ZyE发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
轻松的冥王星完成签到,获得积分10
14秒前
刘娟完成签到,获得积分10
15秒前
灰雁发布了新的文献求助10
16秒前
舒适青槐发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
水三寿完成签到 ,获得积分10
19秒前
123啊发布了新的文献求助10
19秒前
3m关闭了3m文献求助
19秒前
Blue完成签到 ,获得积分10
20秒前
等一只ya完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
烟花应助txx采纳,获得10
20秒前
科研通AI6.2应助bushi采纳,获得10
24秒前
26秒前
sxy发布了新的文献求助10
26秒前
奋斗平卉发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
29秒前
30秒前
31秒前
txx发布了新的文献求助20
31秒前
ABB完成签到,获得积分10
33秒前
万能图书馆应助热心小蕊采纳,获得10
36秒前
丰富语蕊应助妩媚的盼兰采纳,获得10
36秒前
Dean应助dde采纳,获得200
37秒前
难过的白卉完成签到,获得积分10
37秒前
38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
The Effective Clinical Neurologist 3ed 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 7714912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9270178
关于积分的说明 20080495
捐赠科研通 7291261
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298311
关于科研通互助平台的介绍 2452559
邀请新用户注册赠送积分活动 2305729