N-Alkyl Interstitial Spacers and Terminal Pendants Influence the Alkaline Stability of Tetraalkylammonium Cations for Anion Exchange Membrane Fuel Cells

烷基 化学 离子交换 高分子化学 苯乙烯 分子 聚合物 无机化学 离子 有机化学 共聚物 生物化学
作者
Sean A. Nuñez,Clara Capparelli,Michael A. Hickner
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:28 (8): 2589-2598 被引量:117
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.5b04767
摘要

Current performance targets for anion exchange membrane (AEM) fuel cells call for greater than 95% alkaline stability for 5000 h at temperatures of up to 120 °C. Using this target temperature of 120 °C, we provide an incisive 1H nuclear magnetic resonance-based alkaline degradation method to identify the degradation products of n-alkyl spacer tetraalkylammonium cations in various AEM polymers and small molecule analogues. The operative alkaline degradation mechanisms and rates on benzyltrimethylammonium-, n-alkyl interstitial spacer-, and n-alkyl terminal chain-cations are compared in several architectures. Our findings indicate that benzyltrimethylammonium and n-alkyl terminal pendant cations are significantly more labile than an n-alkyl interstitial spacer cation. Additionally, we found that the alkaline stability of an n-alkyl interstitial spacer cation is enhanced when it is combined with an n-alkyl terminal pendant. At 120 °C, an inverse trend was observed in the overall stability of AEM poly(styrene) and AEM poly(phenylene oxide) samples compared to what has been shown at 80 °C. Follow-up small molecule studies suggest that at 120 °C, a 1,4-elimination degradation mechanism may be activated on styrenic AEM polymers capable of forming hyperconjugated resonance hybrids.

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
刚刚
球球子发布了新的文献求助10
4秒前
跳跃以山完成签到,获得积分10
8秒前
11秒前
大方小松发布了新的文献求助10
14秒前
蜡笔完成签到 ,获得积分10
18秒前
潘潘完成签到 ,获得积分20
22秒前
研友_ZGAeoL完成签到,获得积分10
27秒前
猪哥完成签到 ,获得积分10
28秒前
NIUB完成签到,获得积分10
30秒前
田様应助独特的幼菱采纳,获得10
39秒前
dangziutiu完成签到 ,获得积分10
41秒前
li完成签到 ,获得积分10
42秒前
川上富江完成签到 ,获得积分10
42秒前
郭濹涵完成签到 ,获得积分10
42秒前
参商完成签到 ,获得积分10
45秒前
儒雅的蜜粉完成签到,获得积分10
46秒前
48秒前
独特的幼菱完成签到,获得积分10
49秒前
zbb123完成签到 ,获得积分10
51秒前
Robin完成签到 ,获得积分10
51秒前
FBQZDJG2122完成签到,获得积分10
51秒前
小螃蟹完成签到,获得积分0
52秒前
52秒前
球球子发布了新的文献求助10
53秒前
Atlantis完成签到,获得积分10
54秒前
Demi_Ming完成签到,获得积分10
55秒前
zain完成签到 ,获得积分10
59秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Atlantis完成签到,获得积分10
1分钟前
夜信完成签到,获得积分10
1分钟前
alooof完成签到 ,获得积分0
1分钟前
ys完成签到 ,获得积分10
1分钟前
六元一斤虾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
潇洒的蝴蝶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
戚梦之完成签到,获得积分10
1分钟前
漠尘完成签到,获得积分10
1分钟前
酷炫不斜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ask基本上完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小巧的白竹完成签到,获得积分10
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
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 6358976
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8172953
关于积分的说明 17211665
捐赠科研通 5413944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865331
邀请新用户注册赠送积分活动 1842737
关于科研通互助平台的介绍 1690829