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曾林副教授、高俊阔教授,JMCA观点:定向构建MOF-808中有效的本征质子传输

曾林副教授、高俊阔教授,JMCA观点:定向构建MOF-808中有效的本征质子传输 科学材料站
2022-08-12
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导读:该观点文章提出了一种有效可行的策略,用含咪唑基团的1H-咪唑-4-羧酸(IMC)和4,5-咪唑二羧酸(IMDC)取代MOF-808中与Zr配位的甲酸盐和羟基


文 章 信 息

定向构建MOF-808中有效的本征质子传输

第一作者:李晓敏

通讯作者:高俊阔*,曾林*

单位:浙江理工大学,南方科技大学


研 究 背 景

先进材料的发展需要通过掌握结构-性能关系、设计实验方案、测量性能和反馈设计思想的循环过程来不断推动。因此,了解质子传导机制并具有定向构建高效本征质子传输的能力对于质子导体的研究非常重要。近年来,金属-有机骨架(MOF)在质子传导领域备受关注。然而,将MOF的金属中心功能化以增加质子载体的策略鲜有报道。并且,需要报道更多通过功能化MOF骨架获得高效质子传输的例子。


文 章 简 介

基于此,来自浙江理工大学的高俊阔教授与南方科技大学的曾林副教授合作,在国际知名期刊Journal of Materials Chemistry A上发表题为“Oriented Construction of Efficient Intrinsic Proton Transport in MOF-808 Metal-Organic Framework”的观点文章。

该观点文章提出了一种有效可行的策略,用含咪唑基团的1H-咪唑-4-羧酸(IMC)和4,5-咪唑二羧酸(IMDC)取代MOF-808中与Zr配位的甲酸盐和羟基,以合成具有高效质子传输行为的MOF-808-IMC和MOF-808-IMDC。

图1. MOF-808-IMC和MOF-808-IMDC的合成示意图。


本 文 要 点

要点一:

MOF-808-IMDC在80 °C和98% RH下显示出1.11 × 10-2 S cm-1的高质子导电率,其性能可与商用全氟磺酸和其他基于MOF的质子导体相媲美。


要点二:

MOF-808-IMDC的质子导电率具有良好的循环稳定性和耐久性,这表明它具有作为质子交换膜的潜力。


要点三:

通过变温FT-IR光谱结合晶体结构的分析,详细阐明了质子转移机理,为制备优良的质子导体提供了理论依据。


文 章 链 接

Oriented Construction of Efficient Intrinsic Proton Transport in MOF-808 Metal-Organic Framework

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2022/TA/D2TA04572A


通 讯 作 者 简 介

高俊阔教授简介:浙江省钱江学者特聘教授,浙江省151人才第一层次入选者,浙江省高校领军人才高层次拔尖人才。美国化学会、英国皇家学会会员,中国化学会高级会员,中国材料研究学会高级会员,中国纺织工程学会高级会员。担任SCI期刊Current Organic Chemistry特邀编辑,SCI期刊PeerJ学术主编,Susmat、Rare Metals和Advanced Poweder Materials等期刊青年编委,Elsevier出版社旗下多个杂志杰出审稿人, Publons top peer reviewer (top 1% reviewers in Chemistry and Cross-Field.)。

2005年毕业于浙江大学材料学院,获学士学位。2010年6月毕业毕业于浙江大学材料学院,获工学博士学位,导师钱国栋教授。2010年8月-2011年6月获得欧盟Erasmus Mundus奖学金资助到瑞典皇家理工学院(KTH)进行博士后工作,导师Hans Agren教授。2011年7月-2013年10月于新加坡南洋理工大学(NTU)从事博士后工作,导师张其春教授。2013年11月进入材料科学与工程学院材料系工作。2017年12月-2018年12月在美国德克萨斯大学圣安东尼奥分校陈邦林教授课题组进行访学。

Angew. Chem. Int. Ed、Coord. Chem. Rev.、Small、J. Mater. Chem. A.、Chem. Commun.、Macromolecules等国际知名杂志上发表SCI论文140余篇,论文引用8300余次,H因子46。发表论文入选热点论文(Hot paper) 9篇,ESI高被引论文20篇。担任Nature Communication, Journal of the American Chemical Society (JACS), Advanced Materials, Angewandte Chemie, ACS Catalysis, ACS Nano等100多个国际知名SCI期刊审稿人。获中国化工学会基础研究成果奖二等奖一项(排名第二)。


曾林副教授简介:南方科技大学机械与能源工程系副教授,博士生导师。博士毕业于香港科技大学,先后在香港科技大学机械与航空航天系、香港科技大学高等研究院从事博士后研究工作,研究方向为燃料电池、电解水以及电化学储能材料与器件的研发。

目前已获批国家自然科学基金青年科学基金1项,广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金面上项目1项,深圳市自然科学基金基础研究面上项目1项,已在Nature Catalysis,Energy & Environmental Science等期刊发表SCI论文70余篇,其中第一作者/通讯作者论文20余篇,论文总引用2000余次,H因子29,申请中国专利5项,国际专利1项。

曾林博士是国际电化学会等5个学会会员,参加国际学术会议5次并做报告,担任Energy & Environmental Science等20余种SCI期刊审稿人,是能量转换与存储技术教育部重点实验室、粤港澳光热电能源材料与器件联合实验室和广东省电驱动力能源材料重点实验室成员,广东省“燃料电池核心部件”创新创业团队核心成员。


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