亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Crystallinity Enhancement of Nafion Electrolyte Membranes Assisted by a Molecular Gelator

结晶度 Nafion公司 化学工程 材料科学 电解质 质子交换膜燃料电池 DMBA公司 高分子化学 膜电极组件 电导率 化学 复合材料 电极 电化学 物理化学 基因 工程类 生物化学 癌变
作者
Wenjing Zhang,Po‐Lock Yue,Ping Gao
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:27 (15): 9520-9527 被引量:34
标识
DOI:10.1021/la201047k
摘要

Nanocrystallites, acting as physical cross-links in Nafion membranes, play a crucial role in building blocks for improving mechanical durability and stopping fuel crossover. However, Nafion membranes suffer from low crystallinity due to the irregular pendent side chains, which hinder self-aggregation of the poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) backbones. For the first time, a molecular gelator was introduced in the membrane casting process to enhance the rate of self-assembly of PTFE backbones so as to increase the membrane's crystallinity as well as proton conductivity without sacrificing the purity of Nafion. The molecular gelator used was 3,4-dimethylbenzaldehyde (DMBA). Addition of 0.5 wt % DMBA led to a 42% increase in crystallinity, a 32% increase in yield strength, a 22% increase in tensile modulus and an 18% increase in proton conductivity at 60 °C and 90% relative humidity. Additionally, the membrane electrode assembly (MEA) prepared from the membranes cast from the solution containing 0.5 wt % DMBA also showed an increase of 17% in maximum power density in comparison to the MEA prepared from pure Nafion membrane in a single cell polarization test without any external humidification. Transmission electron microscopy (TEM) and molecular dynamics simulation were used to elucidate the structural changes in Nafion membrane due to the introduction of DMBA. It was observed that the presence of DMBA gives wider crystalline regions under TEM. The molecular dynamics simulation at 500 K shows that the PTFE backbones become elongated in the presence of DMBA due to the enhanced mobility. This is consistent with the observed increase in crystallinity in the membrane as it means reduced entropic change upon crystallization.

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
2秒前
研友_8WdzPL发布了新的文献求助10
6秒前
科研小江完成签到,获得积分10
12秒前
科研小江发布了新的文献求助100
15秒前
17秒前
一见憘完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
刘芙芙发布了新的文献求助10
24秒前
38秒前
duke发布了新的文献求助10
44秒前
yuanquaner完成签到,获得积分10
49秒前
50秒前
小二郎应助Yuan采纳,获得10
50秒前
执着的寒云完成签到,获得积分10
53秒前
aibeijia发布了新的文献求助10
54秒前
请输入昵称完成签到 ,获得积分10
55秒前
华仔应助duke采纳,获得10
1分钟前
HYT完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yyds完成签到,获得积分20
1分钟前
刘芙芙完成签到,获得积分10
1分钟前
ajing完成签到,获得积分10
1分钟前
Freedom完成签到 ,获得积分10
1分钟前
狐玄完成签到 ,获得积分10
1分钟前
6666完成签到,获得积分10
1分钟前
小马甲应助个性的冬卉采纳,获得10
1分钟前
清爽的机器猫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bkagyin应助12umi采纳,获得10
1分钟前
无言完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
tamo发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
不想制造学术垃圾的垃圾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
12umi发布了新的文献求助10
1分钟前
852应助Electrocatalysis采纳,获得10
1分钟前
坦率紫菜完成签到,获得积分10
1分钟前
Yuan发布了新的文献求助10
1分钟前
Nidehuogef发布了新的文献求助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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Developmental Peace: Theorizing China’s Approach to International Peacebuilding 1000
Traitements Prothétiques et Implantaires de l'Édenté total 2.0 1000
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6129482
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7957172
关于积分的说明 16512080
捐赠科研通 5247969
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2802698
邀请新用户注册赠送积分活动 1783785
关于科研通互助平台的介绍 1654822