多酸基晶态材料的制备及其质子传导性能的研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tvxq905
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在能源发展日异月新的今天,质子交换膜燃料电池(PEMFC)以启动速度快、工作温度低、能量转化率高而著名。质子交换膜是质子交换膜燃料电池的重要组成部分,膜的传导率决定了电池的性能,因此,发展新型高效的电解质膜是现阶段的主要任务。多金属氧酸盐(多酸),由于具有快速的电荷转移能力和较大的质子容量而被广泛应用于质子传导领域中。经过研究,我们发现Strandberg型多酸尺寸较小,电荷密度较大,能够与金属阳离子形成功能性金属有机化合物。我们将[P2Mo5O23]6-与钴离子配位,并使用胞嘧啶作为结构导向剂,用常温搅拌的方法合成了一种具有一维链状结构的晶态化合物Co1.5(C4H6N3O)3[P2Mo5O23]·8.5H2O,并测试了其质子传导性能,结果显示,在98°C、97%RH下,该晶体的质子传导率为0.362 mS cm-1。分析表明,胞嘧啶中的氮原子可以与水中的氢原子形成氢键,同理,水分子之间也可以形成大量的氢键,从而使其具有质子传导性能。该样品在不同温度区间具有不同的活化能与质子传导机理,通过对比高湿条件下的变温PXRD谱,说明在变温过程中晶体内部结构发生了变化,进而影响其质子传导性能。以多酸为基本结构的开放骨架,具有大量的亲核氧原子和负电荷,可以形成多维开放结构,进而为质子提供有效的传输通道。而镧系金属离子具有多种配位位点,可以灵活的与多酸配位进而形成较大孔径的多孔骨架结构。我们研究了两个基于[MnV13O38]7-阴离子和Ln3+阳离子的无机开放骨架化合物(H[Ln(H2O)4]2[MnV13O38]·9NMP·17H2O(Ln=Ce(1),La(2);NMP=N-methyl-2-pyrrolidone)),在相同的测试条件下,两者的质子传导性能相近,其最高质子传导率分别为4.68 mS cm-1和3.46 mS cm-1(均在61°C、97%RH条件下测得)。研究表明,这两个化合物具有高效质子传导性能的关键在于它们的三维骨架为质子的运输提供了可靠的通道。
其他文献
<正>在数字化网络化环境下,科研需求和用户需求正在发生重大变化。为探讨文献情报服务发展与创新所面临的问题,中国科学院文献情报中心与中国科技大学图书馆于2004年10月26-2
<正>小学信息技术课程具有基础性、应用性、趣味性的特点,符合孩子的学习、认知规律。小学生学习信息技术是在兴趣的引领下,在自主操作实践中探寻新知,在教师精讲点拨中掌握
独立董事之信义义务方面的包括内容还有待探讨。回顾独立董事制度自始至今的运行效果,无论是从经济学的角度,还是从法律运作角度看,各学者对独立董事制度的运行效果的统计数据及其他研究均表明,独立董事制度运行状况并不能达到引进的初心。我国从设立独立董事制度之初至今,有关独立董事因未履行或未充分履行信义义务遭受处罚的事件时有发生,以及有统计数据表明我国独立董事每年出勤率及会议出席率较低,行使表决权的情形不容乐
<正>在生活方式多元化和工作追求高效快捷的今天,"朝九晚五+格子间"的工作模式不再是都市标配。各种极具创意的工作坊和灵活多变的工作空间应运而生,不仅成为上班族新宠,更掀
为了优化近地铁段桩基施工技术,提高地铁隧道保护效果,采用监测涉地铁试桩工程施工过程引起的隧道水平变形和沉降位移变化的方法,并结合施工工况,分析不同净距、不同桩基类型
为了明确烤烟冠层光谱参数与叶片叶绿素含量的相关性,测定了不同氮肥施用量条件下烤烟冠层光谱特征和烤烟鲜烟叶片叶绿素a(Chl-a)、叶绿素b(Chl-b)、类胡萝卜素(Cars)含量,并
近年来,我国南方主要梨产区炭疽病发生严重,引起早期异常大量落叶,造成巨大的经济损失,严重阻碍梨产业的健康发展。本研究针对该病害进行杀菌剂、复配制剂、高脂膜粉剂和生防制剂的筛选,以期明确最佳的防治药剂。并以梨炭疽病的主要致病菌果生炭疽菌(Colletotrichum fructicola)为材料,构建其对苯醚甲环唑的敏感基线,再进一步探究其的抑菌机制,为应用苯醚甲环唑防治梨炭疽病提供理论依据。取得的
基因组学的发展已经经历了近二十年的历史。随着新测序方法的出现,大大加快了基因组测序的步伐。如何处理和分析这些基因组数据成为基因组学研究中的主要困难。本论文建立的
600MW机组在我国电力系统有着广泛的应用。作为电厂稳定、安全运行的基础,如何及时发现机组故障并快速排除是电厂设备维护部门面临的首要问题。高压电机作为机组的重要组成部
本文以碱热活化的高岭土为原料合成4A沸石。通过XRD、DSCI、R2、7Al MAS NMR等物化表征研究高岭土碱热活化机理。结果表明:在高岭土碱热活化过程中,碱起到矿化剂作用,碱活化