【摘 要】
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具有质子导电性能的金属有机骨架材料(MOFs)由于其在燃料电池等领域的潜在应用而受到高度关注[1]。在MOFs孔道中引入功能化基团是调控包括质子导电性在内的多种MOFs性能的主
【机 构】
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北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系; 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室;
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具有质子导电性能的金属有机骨架材料(MOFs)由于其在燃料电池等领域的潜在应用而受到高度关注[1]。在MOFs孔道中引入功能化基团是调控包括质子导电性在内的多种MOFs性能的主要方法之一[2]。UiO-66-X(X=–SO3H,–2COOH,–COOH,–NH2,–H)是一系列具有不同功能团的高稳定性刚性MOFs(Fig.1 a),我们考察了它们在不同温度和湿度条件下不同功能基团对其质子导电率的影响。结果表明,这五种UiO-66-X的导电性依次为UiO-66-SO3H>UiO-66-2COOH>UiO-66-COOH>UiO-66-NH2>UiO-66,且UiO-66-SO3H和UiO-66-2COOH具有非常高的导电率(在303 K和97%RH条件下,分别为3.40×10–3和1.04×10–3 S·cm–1)(Fig.1 b,c)。同时,结合多种实验和模拟手段,我们也分析了这些材料的质子导电机理。
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