Chem: 由质子传导金属有机框架和纤维素纳米晶体衍生的超质子膜

NavyLIu

2023-05-25

作为质子导体的金属有机框架（MOFs）应用受到了限制，因为它们无法形成独立膜，并且当其结合到复合膜中时，它们的性能会显著损失。在此，卡尔加里大学Milana Trifkovic、Close、George K.H. Shimizu报道了一种制造结构和化学稳定的质子传导MOF/纤维素纳米晶体（PCMOF/CNC）膜的简单策略。

本文要点：

1) 这种PCMOF/CNC复合膜具有极高的MOF负载量（89%）和低的CNC含量。对于水稳定的PCMOF10，这种负载能够保持MOF性能，并且复合材料在85°C和95%相对湿度下表现出1.44×10⁻² S cm⁻¹的质子电导率。

2) 衍生的复合材料在长达一个月的加热/冷却循环中保持其独立结构、超质子导电性以及优异的耐热性和耐水性。作者将膜的质子传导性和机械完整性归因于PCMOF10和CNCs之间丰富的氢键，并且通过傅里叶变换红外光谱和理论计算得到了证实。

参考文献：

Shuo Lin et.al A superprotonic membrane derived from proton-conducting metal-organic frameworks and cellulose nanocrystals Chem 2023

DOI: 10.1016/j.chempr.2023.05.002

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.05.002