Poly(2,5-benzimidazole)-Grafted Graphene Oxide as an Effective Proton Conductor for Construction of Nanocomposite Proton Exchange Membrane

材料科学 质子 纳米复合材料 苯并咪唑 导线 质子导体 化学工程 间苯二酚 氧化物 石墨烯 复合材料 化学 纳米技术 电解质 有机化学 电极 物理 物理化学 工程类 冶金 遗传学 量子力学 生物
作者
Xiang Qiu,Mitsuru Ueda,Huayuan Hu,Yuqian Sui,Xuan Zhang,Lianjun Wang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:9 (38): 33049-33058 被引量:69
标识
DOI:10.1021/acsami.7b07777
摘要

To improve proton conduction properties of conventional sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK), poly(2,5-benzimidazole)-grafted graphene oxide (ABPBI-GO) was prepared to fabricate nanocomposite membranes, which then were further doped with phosphoric acid (PA). The ABPBI-GO was synthesized through the reaction of 3,4-diaminobenzoic acid with the carboxyl acid groups present on the GO surface. The simultaneous incorporation of ABPBI-GO and PA into SPEEK did not only improve the physicochemical performance of the membranes in terms of thermal stability, water uptake, dimensional stability, proton conductivity, and methanol permeation resistance but also relieve PA leaching from the membranes though acid–base interactions. The resulting composite membranes exhibited enhanced proton conductivities in extended humidity ranges thanks to the hygroscopic character of PA and the increased water uptake. Moreover, the unique self-ionization, self-dehydration, and nonvolatile properties of PA improved the high-temperature proton conductivities (σ) of PA-doped membranes. The PA-doped SPEEK/ABPBI-GO-3.0 delivered a σ of 7.5 mS cm–1 at 140 °C/0% RH. This value was fourfold higher than that of pristine SPEEK membranes. The PA-doped SPEEK/ABPBI-GO-3.0 based fuel cell membranes delivered power densities of 831.06 and 72.25 mW cm–2 at 80 °C/95% RH and 120 °C/0% RH, respectively. By contrast, the PA-doped SPEEK membrane generated only 655.63 and 44.58 mW cm–2 under the same testing conditions.
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
kyokyoro完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
8秒前
14秒前
泥嚎完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
研友_VZG7GZ应助刘刘刘医生采纳,获得10
19秒前
香蕉新儿完成签到,获得积分10
21秒前
ZQ完成签到 ,获得积分10
21秒前
糖雪完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
25秒前
30秒前
31秒前
34秒前
35秒前
橙子发布了新的文献求助30
35秒前
勇猛的小qin完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
www发布了新的文献求助10
40秒前
waleedo2020发布了新的文献求助10
40秒前
40秒前
啪嗒大白球完成签到,获得积分10
42秒前
林距离完成签到 ,获得积分10
42秒前
prrrratt完成签到,获得积分10
43秒前
ys1008完成签到,获得积分10
43秒前
张浩林完成签到,获得积分10
43秒前
美满惜寒完成签到,获得积分10
44秒前
洋芋饭饭完成签到,获得积分10
44秒前
guoyufan完成签到,获得积分10
44秒前
44秒前
真的OK完成签到,获得积分0
44秒前
朝夕之晖完成签到,获得积分10
44秒前
zwzw完成签到,获得积分10
45秒前
王jyk完成签到,获得积分10
45秒前
Syan完成签到,获得积分10
45秒前
cityhunter7777完成签到,获得积分10
45秒前
yzz完成签到,获得积分10
45秒前
CGBIO完成签到,获得积分10
45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 Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440910
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254766
关于积分的说明 17572167
捐赠科研通 5499172
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716926