【摘 要】
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具有质子导电性能的金属有机骨架材料(MOFs)由于其在燃料电池等领域的潜在应用而受到高度关注[1].在 MOFs 孔道中引入功能化基团是调控包括质子导电性在内的多种 MOFs 性
【机 构】
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北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系,北京市朝阳区平乐园100号,100124
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具有质子导电性能的金属有机骨架材料(MOFs)由于其在燃料电池等领域的潜在应用而受到高度关注[1].在 MOFs 孔道中引入功能化基团是调控包括质子导电性在内的多种 MOFs 性能的主要方法之一[2].UiO-66-X(X= –SO3H,–2COOH,–COOH,–NH2,–H)是一系列具有不同功能团的高稳定性刚性 MOFs(Fig.1 a),我们考察了它们在不同温度和湿度条件下不同功能基团对其质子导电率的影响.结果表明,这五种 UiO-66-X 的导电性依次为 UiO-66-SO3H ＞ UiO-66-2COOH ＞ UiO-66-COOH ＞ UiO-66-NH2＞ UiO-66,且 UiO-66-SO3H 和 UiO-66-2COOH 具有非常高的导电率(在 303 K 和 97％RH 条件下,分别为 3.40 × 10–3和 1.04 × 10–3S·cm–1)(Fig.1 b,c).同时,结合多种实验和模拟手段,我们也分析了这些材料的质子导电机理.
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