郑州大学王景涛/武文佳AFM: 羧酸诱导2D MOF水氢键网络提升燃料电池质子传导性能

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第一作者：郑一凡 通讯作者： 王景涛，武文佳，刘亚荣 通讯单位：郑州大学化工学院  论文 DOI ： 10.1002/adfm.202500151 全文速览 精准构建质子传递平台并研究其质子传递行为具有重要意义且十分具有挑战性 。 本研究通过后修饰 ， 将对苯二甲酸 （ BDC ） 和均苯三甲酸 （ BTC ） 配位修饰在 Zr-BTB 纳米片的 Zr 6 不饱和金属位点上 ， 得到了两种含游离羧酸的 Zr-BTB-X 纳米片 （ Zr-BTB-BDC、 Zr-BTB-BTC ）。 高密度的 – COOH 使 Zr-BTB-BTC 纳米片的质子传导率在 80 °C ， 100% RH 下提升至 490.9 mS cm -1 ， 远高于原始 Zr-BTB 纳米片 （ 2.19 mS cm -1 ）。 密度泛函理论 （ DFT ） 计算和水吸附研究证实 ， – COOH 诱导形成发达水网络有效降低了质子解离能和传递能力 。 进一步制备的 Zr BTB BTC 层状膜 在 80  ° C ， 100% RH 下实现了 242.4 mS cm -1 的高质子传导率 及 优异的质子交换膜 ………………………………