Amino acid clusters supported by cellulose nanofibers for proton exchange membranes

纤维素 纳米纤维 质子 氢铵 化学 分子 氨基酸 质子交换膜燃料电池 热稳定性 质子输运 电导率 高分子化学 离子交换 化学工程 有机化学 材料科学 物理化学 生物化学 离子 纳米技术 物理 工程类 量子力学
作者
Guodong Zhao,Xin Xu,Youbo Di,Hang Wang,Bowen Cheng,Lei Shi,Yan Zhu,Yan Yin
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:438: 227035-227035 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2019.227035
摘要

Inspired by the structure of amino acid residues chain in transmembrane proteins, amino acid molecules are immobilized onto cellulose nanofibers to form clusters as quasi-one dimensional proton-conducting pathways for nanofiber hybrid proton exchange membranes. The structure of conducting clusters and properties of the hybrid proton exchange membranes are examined. The results show that the amino acid clusters enhance the proton conductivity, and the proton exchange membrane with Ser-clusters shows the highest proton conductivity of 0.264 S/cm at 80 °C under 100% humidity and temperature. Diffusion coefficients and mean square displacements of hydronium ion are then calculated using Density-Functional Tight-Binding method to better understand the proton-conducting mechanism of amino acid clusters, and the results of molecular dynamics simulation are in good agreement with the experiments. Besides, the structure of three-dimensional hydrophilic network of nanofibers exhibits significant effect on the performance of water uptake, dimensional stability, methanol permeability and thermal stability of the hybrid proton exchange membranes. Fuel cell performance test confirms that these membranes are suitable for direct methanol 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
just_cook完成签到,获得积分10
刚刚
安安完成签到 ,获得积分10
刚刚
bjr完成签到 ,获得积分10
1秒前
oldyang发布了新的文献求助10
3秒前
infinite完成签到,获得积分10
4秒前
yqy-123完成签到,获得积分10
6秒前
paul完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
可啦思刻完成签到,获得积分20
8秒前
青牛完成签到,获得积分10
9秒前
虚心的半梅完成签到,获得积分10
9秒前
X519664508完成签到,获得积分0
9秒前
月亮上的猫完成签到,获得积分10
10秒前
右旋王小二完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
布响丸辣完成签到,获得积分10
12秒前
清风完成签到 ,获得积分10
12秒前
weijiechi发布了新的文献求助10
15秒前
俊逸灵松完成签到,获得积分10
15秒前
李爱国应助oldyang采纳,获得10
16秒前
turui完成签到 ,获得积分10
16秒前
刘天虎研通完成签到 ,获得积分10
17秒前
舒心的涔雨完成签到,获得积分10
17秒前
谎言不会伤人完成签到,获得积分10
18秒前
玫瑰完成签到 ,获得积分10
20秒前
小趴菜完成签到 ,获得积分10
20秒前
小南完成签到,获得积分10
20秒前
hu完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
传奇3应助Ann采纳,获得10
22秒前
Debrolie完成签到 ,获得积分10
23秒前
苹果酸奶完成签到 ,获得积分10
24秒前
WLys完成签到,获得积分10
24秒前
端庄洪纲完成签到,获得积分10
25秒前
lee完成签到,获得积分10
28秒前
gzgljh完成签到,获得积分10
31秒前
Limitless完成签到,获得积分20
32秒前
英姑应助柳叶小弯刀采纳,获得10
32秒前
文士完成签到,获得积分10
33秒前
xxx完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
巫和雄 -《毛泽东选集》英译研究 (2013) 800
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2451525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2124516
关于积分的说明 5406107
捐赠科研通 1853334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 921734
版权声明 562273
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493051