Controllable Synthesis and Ultrahigh Anisotropic Single-Crystal Proton Conduction of a Hydrogen-Bonded Organic Framework

质子 质子化 堆积 氢键 热传导 单晶 各向异性 Crystal(编程语言) 电导率 化学 晶体结构 结晶学 晶体工程 材料科学 分子 物理化学 有机化学 超分子化学 离子 物理 量子力学 计算机科学 程序设计语言 复合材料
作者
Wenwen Wu,Beibei Li,Mengmeng Wang,Junjie Cai,Swetha Andra,Hui‐Jie Lun,Yan Bai,Dong‐Bin Dang,Ya‐Min Li
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:35 (16): 6549-6556 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c01669
摘要

Hydrogen-bonded organic frameworks (HOFs) with inherent well-defined hydrogen-bond networks are promising proton conduction materials. Herein, four three-dimensional HOFs were controllably assembled from 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid and guanidinium of different chain lengths with certain ratios, in which GC-1 has undergone a water-induced single-crystal-to-single-crystal (SCSC) transformation to a more stable GC-2 with successive π–π stacking interactions. Notably, the ideal single-crystal sample of GC-2 exhibits an ultrahigh proton conductivity of 1.78 × 10–2 S cm–1 along the [100] direction at ambient temperature and 98% RH. This sample is highly anisotropic with 3–5 orders of magnitude higher than those along the [010] and [001] directions, which is closely related to favorable proton-transfer paths of 1D highly hydrophilic channels formed by the consecutive hydrogen-bonded network between protonated guanidinium cations and carboxylic acid anions along the a-axis direction. Compared with the pelletized samples of GC-2, GC-3, and GC-4, their composite membranes with Nafion show significant enhancement of proton conduction with remarkable values of 1.33 × 10–1, 1.92 × 10–1, and 1.98 × 10–1 S cm–1 at 338 K and 98% RH, indicating great application potential.
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
DrYang完成签到,获得积分10
刚刚
浅浅完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
qingmoheng应助djbj2022采纳,获得10
3秒前
喵喵喵完成签到,获得积分10
3秒前
dioyut发布了新的文献求助10
3秒前
小立发布了新的文献求助10
4秒前
天天快乐应助Catalina_S采纳,获得30
4秒前
5秒前
狂野吐司完成签到 ,获得积分10
5秒前
Vincent完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小马甲应助BO采纳,获得10
5秒前
绿鬼蓝完成签到 ,获得积分10
7秒前
科研通AI6应助可乐采纳,获得10
7秒前
小马甲应助Hhbbb采纳,获得10
7秒前
合适不悔发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
clownnn发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
fenghuo发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
青春梦完成签到 ,获得积分10
14秒前
阿美发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
或许度发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
Ava应助WQ采纳,获得10
15秒前
田di完成签到 ,获得积分10
15秒前
溜溜蛋完成签到,获得积分10
15秒前
今后应助Dangdang采纳,获得10
16秒前
Akim应助孤存采纳,获得10
16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
Theoretical modelling of unbonded flexible pipe cross-sections 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Minimizing the Effects of Phase Quantization Errors in an Electronically Scanned Array 600
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 5532310
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4621065
关于积分的说明 14576628
捐赠科研通 4560938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2499025
邀请新用户注册赠送积分活动 1479001
关于科研通互助平台的介绍 1450265