Construction of ordered OH − migration channels in anion exchange membrane by synergizes of cationic metal‐organic framework and quaternary ammonium groups

阳离子聚合 离子交换 化学 金属有机骨架 傅里叶变换红外光谱 Nafion公司 离子 核化学 化学工程 材料科学 无机化学 高分子化学 电化学 有机化学 物理化学 生物化学 电极 吸附 工程类
作者
Xiangrui Zeng,Lulu Wang,Jilin Wang,Zhiqiang Qu
出处
期刊:International Journal of Energy Research [Wiley]
卷期号:45 (7): 10895-10911 被引量:11
标识
DOI:10.1002/er.6573
摘要

A series of anion exchange membranes (quaternized chitosan/cation metal-organic framework [MIL-X-QCS]) were prepared via purposeful inserting the cationic metal-organic framework as the multifunctional filler into quaternized chitosan (QCS). The successful preparation of the anion exchange membrane was confirmed by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and Scanning electron microscope (SEM). In this research, we converted the charge-balanced MOFs skeleton Cr-MIL-101 into the cationic metal skeleton (Cr-MIL-101)+Cl− by anion stripping, and cooperated with quaternary amine groups to construct a high-speed OH− transmission channel. The introduction of a rigid MOF structure reduces the water uptake and swelling ratio of the composite membrane by 27% and 37%, respectively. At 80°C, the OH− conductivity of the MIL-9-QCS membrane (The composite membrane doped with 9 wt% Cr-MIL-101 crystals) reaches 2.30 × 10−2 S·cm−1 and the power density reached its maximum (90.2 mW·cm−2), and the tensile strength reaches 20.12 MPa, which was higher than 18.7 MPa of Nafion-115 membrane. The spatial network structure of MOFs reduced the methanol permeability of MIL-9-QCS membrane by 24% compared with the original QCS membrane. Furthermore, the MIL-9-QCS composite membrane exhibited excellent alkali stability, where after being soaked in 2 mol L−1 NaOH solution at 60°C for 240 hours, its OH− conductivity still reached 77% of the initial value.
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
kk发布了新的文献求助10
刚刚
可可布朗尼完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
田青君发布了新的文献求助10
3秒前
祝尼魔完成签到,获得积分10
3秒前
Whisper发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
xst完成签到,获得积分20
5秒前
苹果谷兰完成签到,获得积分10
7秒前
NexusExplorer应助OCean采纳,获得10
7秒前
赘婿应助裴裴采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
砼砼完成签到,获得积分10
8秒前
萍p发布了新的文献求助10
8秒前
Orange应助赫鲁晓楠采纳,获得30
8秒前
彭于晏应助zhaohu47采纳,获得10
9秒前
华仔应助ling22采纳,获得10
9秒前
mascot0111完成签到,获得积分10
10秒前
赘婿应助clyxb采纳,获得10
10秒前
10秒前
lanxin发布了新的文献求助10
10秒前
七点完成签到,获得积分10
11秒前
jiang完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Mcling完成签到,获得积分20
11秒前
完美世界应助快乐冷风采纳,获得30
12秒前
13秒前
晚塬完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
博比完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
jielo发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
automan发布了新的文献求助10
20秒前
安然发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
Preseverance发布了新的文献求助10
23秒前
哈基咪完成签到 ,获得积分10
23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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 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 7316686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932642
关于积分的说明 18936183
捐赠科研通 6976674
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214079
关于科研通互助平台的介绍 2382032
邀请新用户注册赠送积分活动 2192838