3D Covalent Organic Framework Membrane with Interactive Ion Nanochannels for Hydroxide Conduction

化学 共价键 氢氧化物 离子 共价有机骨架 热传导 化学工程 纳米技术 无机化学 有机化学 热力学 生物化学 物理 材料科学 工程类
作者
Jia Chen,Zhuozhuo Tang,Li Sheng,Zonglong Li,Da Zhu,Jianlong Wang,Yaping Tang,Xiangming He,Hong Xu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.4c16029
摘要

Crystalline porous materials, known for their ordered structures, hold promise for efficient hydroxide conductivity in alkaline fuel cells with limited ionic densities. However, the rigid cross-linking of porous materials precludes their processing into membranes, while composite membranes diminish materials' conductivity advantage due to the interrupted phases. Here, we report a self-standing three-dimensional covalent organic framework (3D COF) membrane with efficient OH-transport through its interconnected 3D ionic nanochannels. The large-area, homogeneously connected COF membrane, with an 8 cm diameter and 20 μm thickness, was prepared using an interface polymerization strategy assisted by sacrificial templates of a polyacrylonitrile membrane. At the microscopic level, the introduction of imidazolium salt-building units resulted in a noninterpenetrated structure of 3D COF, creating a 3D interactive continuous hydrophilic channel for OH–-conduction. The 3D COF membrane demonstrated high conductivity (169 mS/cm at 80 °C, 100% humidity) and achieved a peak power density of 160 mW/cm2 in H2/O2 single-cell tests. This COF interface polymerization strategy brings new possibilities to address the challenges of porous material membrane formation and is expected to advance their practical applications in the field of ion transport.
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
笑点低可乐完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
坚强的樱发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
求解限发布了新的文献求助160
1秒前
2秒前
白宝宝北北白应助XIN采纳,获得10
2秒前
wenjian发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
华仔应助jy采纳,获得10
3秒前
hoongyan完成签到 ,获得积分10
3秒前
Ava应助aoxiangcaizi12采纳,获得10
5秒前
Amai完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
九川发布了新的文献求助10
7秒前
风的季节发布了新的文献求助10
7秒前
可耐的乐荷完成签到,获得积分10
8秒前
WEILAI完成签到,获得积分10
8秒前
my发布了新的文献求助10
8秒前
wenjian完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Accept2024完成签到,获得积分10
10秒前
万能图书馆应助笑笑采纳,获得10
10秒前
伊丽莎白居易完成签到,获得积分10
11秒前
鳗鱼静珊发布了新的文献求助10
11秒前
yuyiyi完成签到,获得积分10
12秒前
无花果应助胖豆采纳,获得10
13秒前
通~发布了新的文献求助10
13秒前
cc发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
MILL发布了新的文献求助10
15秒前
月光入梦完成签到 ,获得积分10
16秒前
HC完成签到,获得积分10
17秒前
琪琪发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
淡定的思松应助风的季节采纳,获得10
19秒前
所所应助mm采纳,获得10
19秒前
20秒前
荒年完成签到,获得积分10
20秒前
魁梧的曼凡完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108006
关于积分的说明 9287444
捐赠科研通 2805757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794