Design and Preparation of a Superior Proton Conductor by Confining Tetraethylenepentamine in the Pores of ZIF-8 To Induce Further Adsorption of Water and Carbon Dioxide

化学 热重分析 吸附 金属有机骨架 质子导体 解吸 导线 质子 化学工程 分子 相对湿度 水溶液 水蒸气 纳米技术 无机化学 有机化学 物理化学 材料科学 复合材料 电解质 工程类 量子力学 热力学 物理 电极
作者
Qiu Ren,Jing-Wei Yu,Hong‐Bin Luo,Jin Zhang,Lifeng Wang,Xiao‐Ming Ren
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:58 (21): 14693-14700 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.9b02358
摘要

In this work, we present a new strategy toward the design and preparation of a metal-organic framework- or porous coordination polymer-based superior proton conductor. We chose a robust metal-organic framework, ZIF-8, as the host and a flexible aliphatic alkylpolyamine, tetraethylenepentamine (TEPA), as the guest, and we successfully prepared an encapsulation compound TEPA@ZIF-8 via the facile insertion of TEPA into the pores of ZIF-8, which was characterized by microanalysis, thermogravimetric analysis, IR spectroscopy, N2, water vapor adsorption-desorption, and other methods. Each cage in ZIF-8 is occupied by ∼1.44 TEPA molecules, and the introduced TEPA further adsorbs H2O and CO2 from air to offer a superior proton conductor, TEPA@ZIF-8-H2CO3, with σ = 2.08 × 10-3 S cm-1 at 293 K and 99% relative humidity, and excellent proton conduction durability. Regarding ZIF-8, the proton conductivity of TEPA@ZIF-8-H2CO3 increases by 3 orders of magnitude at the same condition, and the activation energy decreases by 0.91 eV. Remarkably, TEPA@ZIF-8-H2CO3 also shows promising features for the detection of aqueous ammonia. This work provides more opportunities to achieve superior protonic conducting materials and suggests that MOF-based proton conductors possess great potential for applications in ammonia sensing.
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
ljs发布了新的文献求助10
1秒前
研友_VZG7GZ应助英勇翠曼采纳,获得10
1秒前
枫楠完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
汉堡完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
3秒前
wwewew完成签到,获得积分10
3秒前
墨酒子发布了新的文献求助10
3秒前
Lucas应助qq采纳,获得10
4秒前
4秒前
ben3509发布了新的文献求助10
4秒前
粗心的电源完成签到,获得积分10
4秒前
爆米花应助真实的靖采纳,获得10
4秒前
如意烨霖完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
思源应助Anany采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
正己化人应助zsq采纳,获得10
6秒前
6秒前
酷波er应助爱听歌土豆采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
青塘龙仔发布了新的文献求助10
8秒前
彭于晏应助常温可乐采纳,获得10
9秒前
YuanbinMao完成签到,获得积分10
9秒前
牛奶牛奶发布了新的文献求助10
9秒前
hhr发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
yangyihuan完成签到 ,获得积分10
10秒前
LGChemistry发布了新的文献求助10
10秒前
tsl是猪猪发布了新的文献求助10
10秒前
diaoyulao完成签到,获得积分10
10秒前
华仔应助星球日记采纳,获得10
11秒前
snow发布了新的文献求助10
11秒前
Carmen发布了新的文献求助10
11秒前
ht完成签到,获得积分10
11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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6154886
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7983345
关于积分的说明 16588153
捐赠科研通 5265292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2809651
邀请新用户注册赠送积分活动 1789842
关于科研通互助平台的介绍 1657448