Construction of Sulfonated Carbon Nanoflowers for Efficient Proton Transportation of the Proton Exchange Membrane

聚丙烯腈 Nafion公司 甲醇 质子交换膜燃料电池 化学工程 渗透 碳化 材料科学 直接甲醇燃料电池 巴勒 质子输运 甲醇燃料 化学 电化学 聚合物 有机化学 吸附 电极 复合材料 物理化学 生物化学 工程类 阳极
作者
Airong Zhang,Xiaoling Liu,You Xu,Zhuang Rao,Guangfang Li,Hongfang Liu
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (15): 8767-8774
标识
DOI:10.1021/acsapm.4c00742
摘要

Sulfonated carbon nanoflowers (SCNFs) were prepared by carbonizing polyacrylonitrile (PACN) as carbon nanoflowers (CNFs) and subsequent sulfonation of CNF. By integration of SCNF with a Nafion matrix, a hybrid membrane was constructed, which exhibited effectively enhanced proton conducting and methanol blocking abilities. Benefiting from the highly rough surface and multidirectional channels of SCNF as well as abundant interaction sites between SCNF and Nafion, the proton conduction pathways were well regulated and optimized in the hybrid membrane. The proton conductivity of the hybrid membrane achieved was 0.260 S cm–1 at 90 °C and 95% RH, which was ∼0.8-fold higher than that of the pristine Nafion membrane (RN). Additionally, the methanol permeability of the SCNF/RN membrane reduced to 10.91 × 10–8 cm2 s–1 from 28.41 × 10–8 cm2 s–1 of RN, which mainly ascribed to an increased meandering degree of methanol permeation in the membrane caused by the barrier function of SCNF. Besides, the single direct methanol fuel cell (DMFC) using the hybrid membrane afforded a power output of 30.8 mW cm–2, ∼153% that of the single-cell using RN (20.1 mW cm–2). This study furnishes a worthy strategy to construct 3D functional carbon nanomaterials for fabricating a proton exchange membrane with a brilliant overall performance.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
snoke完成签到,获得积分10
刚刚
安徒完成签到,获得积分10
刚刚
受伤芝麻完成签到,获得积分10
刚刚
研友_VZG7GZ应助mingjie采纳,获得30
刚刚
小李完成签到,获得积分20
刚刚
Orange应助快乐的晟睿采纳,获得10
刚刚
李健应助小锂故采纳,获得10
1秒前
醉熏的映萱完成签到,获得积分10
1秒前
感性的安露应助关我屁事采纳,获得20
1秒前
等等完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
inzaghi完成签到,获得积分10
2秒前
纯牛奶完成签到,获得积分10
2秒前
巨人肩上发布了新的文献求助10
3秒前
汉堡包应助sui采纳,获得10
3秒前
3秒前
Pioneer完成签到 ,获得积分10
3秒前
小李发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
wuti完成签到,获得积分10
4秒前
飒奥完成签到 ,获得积分10
4秒前
静默发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
李大侠发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
tiantian完成签到,获得积分20
7秒前
lk1126完成签到,获得积分10
7秒前
faye完成签到,获得积分10
7秒前
Yuyukoaii完成签到,获得积分10
7秒前
大个应助咖啡不苦采纳,获得10
7秒前
潇潇鱼发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
踏实语海完成签到,获得积分10
8秒前
666关闭了666文献求助
8秒前
8秒前
vvv完成签到 ,获得积分10
9秒前
zcl应助热心的赛君采纳,获得50
9秒前
万能图书馆应助LL采纳,获得10
9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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
Fiction e non fiction: storia, teorie e forme 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5327245
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4467341
关于积分的说明 13900738
捐赠科研通 4359941
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2394856
邀请新用户注册赠送积分活动 1388401
关于科研通互助平台的介绍 1359142