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 工程类 阳极 生物化学
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
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
1秒前
倪妮完成签到 ,获得积分10
2秒前
橙子橙完成签到,获得积分10
2秒前
aaaaa888888888完成签到,获得积分10
8秒前
kanong完成签到,获得积分0
11秒前
11秒前
会扎针的小张完成签到,获得积分10
14秒前
Jasper应助sponge采纳,获得10
14秒前
不要温水煮青蛙完成签到 ,获得积分10
15秒前
369ninja发布了新的文献求助10
15秒前
麦冬粑粑完成签到,获得积分10
18秒前
冷静妙海完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
sponge发布了新的文献求助10
33秒前
Kao应助怪不怪采纳,获得10
35秒前
sonicker完成签到 ,获得积分10
37秒前
在水一方应助可靠的南露采纳,获得10
39秒前
wonwojo完成签到 ,获得积分10
40秒前
LELE完成签到 ,获得积分10
41秒前
41秒前
忧虑的静柏完成签到 ,获得积分10
43秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
46秒前
思源应助lai采纳,获得10
48秒前
49秒前
暖暖完成签到 ,获得积分10
51秒前
初夏的百褶裙完成签到,获得积分10
51秒前
54秒前
落寞的幻竹完成签到,获得积分10
57秒前
YuGe完成签到,获得积分10
59秒前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分0
59秒前
1分钟前
OvO_OwO完成签到 ,获得积分10
1分钟前
刻苦羽毛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
su完成签到 ,获得积分0
1分钟前
月儿完成签到 ,获得积分0
1分钟前
Harlotte完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
1分钟前
Samsara完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 410
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 7023699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8695025
关于积分的说明 18424694
捐赠科研通 6519817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3109921
关于科研通互助平台的介绍 2185190
邀请新用户注册赠送积分活动 2085657