A superprotonic membrane derived from proton-conducting metal-organic frameworks and cellulose nanocrystals

材料科学 复合数 化学工程 金属有机骨架 电导率 傅里叶变换红外光谱 质子 纳米晶 细菌纤维素 复合材料 纤维素 纳米技术 化学 有机化学 物理化学 吸附 工程类 物理 量子力学 生物化学
作者
Shuo Lin,Stephanie A. Kedzior,Jinfeng Zhang,Yu Meng,Vinay Saini,Racheal P. S. Huynh,George K. H. Shimizu,Milana Trifkovic
出处
期刊:Chem [Elsevier BV]
卷期号:9 (9): 2547-2560 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.chempr.2023.05.002
摘要

Summary

Metal-organic frameworks (MOFs) have emerged as proton conductors. However, their applications have been limited by their inability to form a self-standing membrane and their significant performance loss when incorporated into composite membranes. Herein, we report a simple strategy for fabricating a structurally and chemically stable proton-conducting MOF/cellulose nanocrystal (PCMOF/CNC) membrane. This PCMOF/CNC composite membrane has an extremely high MOF loading (89%) and low CNC content. With water-stable PCMOF10, this loading enables the retention of MOF properties, and the composite exhibits a proton conductivity of 1.44 × 10−2 S cm−1 at 85°C and 95% relative humidity. The derived composite maintains its free-standing form, superprotonic conductivity during month-long heating/cooling cycles (indicating high mechanical strength), and excellent thermal and water resistance. We attribute the unprecedented proton conductivity and mechanical integrity of the membrane to the abundant hydrogen bonds between PCMOF10 and CNCs, confirmed through Fourier transform infrared spectroscopy and theoretical computations.
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
刚刚
顾矜应助Katherine采纳,获得10
刚刚
Sean发布了新的文献求助10
刚刚
冰兢完成签到,获得积分10
刚刚
aw发布了新的文献求助10
刚刚
上官若男应助俺爱SCI采纳,获得10
刚刚
刚刚
tyhmugua完成签到,获得积分10
1秒前
真君山山长完成签到,获得积分10
1秒前
bin完成签到,获得积分10
1秒前
平淡山柏发布了新的文献求助30
2秒前
调皮黑猫发布了新的文献求助30
2秒前
不戴眼镜的眼镜王蛇完成签到,获得积分10
2秒前
小蘑菇应助花痴的早晨采纳,获得10
3秒前
4秒前
专一的白萱完成签到 ,获得积分10
4秒前
饼子完成签到 ,获得积分10
4秒前
爱研究的小马完成签到,获得积分10
5秒前
山神厘子完成签到,获得积分10
5秒前
Jimin发布了新的文献求助10
5秒前
苗条冰菱发布了新的文献求助10
5秒前
wyq完成签到,获得积分10
5秒前
dove完成签到 ,获得积分10
6秒前
ifly发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
tong童发布了新的文献求助10
7秒前
Ache完成签到,获得积分10
7秒前
小詹发布了新的文献求助10
7秒前
大仙儿完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
爆米花应助Anastasia采纳,获得10
8秒前
典雅的绿凝完成签到 ,获得积分10
8秒前
Panchael发布了新的文献求助10
9秒前
Ava应助荔枝QQ糖采纳,获得10
9秒前
pharmstudent完成签到,获得积分10
11秒前
暗栀发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
这瓜不卖发布了新的文献求助10
12秒前
左丘忻完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3789000
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3334088
关于积分的说明 10267170
捐赠科研通 3050312
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673974
邀请新用户注册赠送积分活动 802379
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760570