Inherent Ultrahigh Proton Conductivity of Two Highly Stable COOH-Functionalized Hafnium-Based Metal–Organic Frameworks

化学 金属有机骨架 电导率 质子 金属 羧酸 电化学 无机化学 热稳定性 物理化学 高分子化学 有机化学 吸附 电极 物理 量子力学
作者
Ruilan Liu,Huimin Ren,Shuhui Zhao,Debo Lin,Kaipeng Cheng,Gang Li,Dan‐Yang Wang
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.4c04935
摘要

Although there has been some recent interest in the proton conductivity (σ) of highly stable carboxyl metal–organic frameworks (MOFs) made of tetravalent metal ions, given their potential applications in fuel cells and electrochemical sensing, research on MOFs constructed by hafnium(IV) ions needs to be expanded significantly. Based on this, we used two common and easily prepared phenylpoly(carboxylic acid) ligands, 1,2,4-phenyltricarboxylic acid and 1,2,4,5-phenyltetracarboxylic acid, to react with hafnium tetrachloride, respectively, creating two porous hafnium(IV)-based MOFs, UiO-66-COOH-Hf (1) and UiO-66-(COOH)2-Hf (2), with the same structure as UiO-66-Hf but with different numbers of free carboxylic groups. A series of stability assays revealed that the two MOFs had excellent structural rigidity, including thermal and water stability. More crucially, alternating current impedance experiments demonstrate that the σ of the two MOFs varies positively with humidity and temperature, reaching up to 10–3 S·cm–1 (1: 2.83 × 10–3 S·cm–1 and 2: 4.35 × 10–3 S·cm–1) under the right conditions (98% relative humidity and 100 °C). The latter roughly doubles the proton conductivity of the former, which is due to the difference in the number of free carboxyl groups, as confirmed by the structural analysis and proton conduction mechanism investigation. The high intrinsic σ of the two MOFs lays a solid foundation for their future application and affords new inspiration for developing high-performance proton-conductive materials.
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
科目三应助猪猪hero采纳,获得10
9秒前
Jeffery426发布了新的文献求助10
10秒前
时代更迭完成签到 ,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
19秒前
luoyukejing完成签到,获得积分10
21秒前
幽默艳发布了新的文献求助10
25秒前
罗添龙发布了新的文献求助10
32秒前
W~舞发布了新的文献求助10
35秒前
唯梦完成签到 ,获得积分10
38秒前
优雅莞完成签到,获得积分10
38秒前
SciGPT应助ly采纳,获得10
38秒前
我是老大应助罗添龙采纳,获得10
43秒前
harry2021完成签到,获得积分10
47秒前
天水张家辉完成签到,获得积分10
47秒前
51秒前
烟火会翻滚完成签到,获得积分10
53秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
53秒前
53秒前
ly发布了新的文献求助10
54秒前
dldldl完成签到,获得积分10
59秒前
adazbq完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
喻雷发布了新的文献求助50
1分钟前
豆腐青菜雨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
1分钟前
Joanne完成签到 ,获得积分10
1分钟前
猪猪hero发布了新的文献求助10
1分钟前
浮云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蒲公英完成签到 ,获得积分10
1分钟前
犹豫的若完成签到,获得积分10
1分钟前
ZX801完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Vegeta完成签到 ,获得积分10
1分钟前
不安愚志完成签到 ,获得积分10
1分钟前
火之高兴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qianci2009完成签到,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
wx2360ouc完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008738
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548380
关于积分的说明 11298823
捐赠科研通 3283051
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 885976
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811218