咪唑封装MOF-808(Hf)

质子电导率提升27倍

通过咪唑客体封装，该MOF在98%相对湿度和100°C下质子电导率达0.127 S·cm⁻¹，同时保持框架稳定，满足质子交换膜燃料电池的核心稳定性要求。

Qi, Zhuang · 张燚 · 李纲

Inorganic Chemistry 2025

参数信息

质子电导率

0.127 S·cm⁻¹

酸碱稳定范围

1.5

酸碱稳定范围

12.5

技术优势

电导率提升27倍

咪唑封装使质子电导率从原始MOF-808(Hf)的0.0047 S·cm⁻¹提升至0.127 S·cm⁻¹，归因于咪唑的引入增加了质子跳跃位点。

耐酸碱不分解

材料在pH 1.5–12.5范围内保持结构完整，可直接用于质子交换膜燃料电池的酸性或碱性环境。

Grotthuss机制高效传导

在98% RH下所有样品均通过Grotthuss机制实现高效质子跳跃传输，避免了载流子扩散的慢速过程。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：作为质子传导填料，直接掺入膜中提升电导率，无需改变现有膜制备工艺。
• 质子传导材料：提供高电导率且稳定的MOF基材料，用于传感器、电解器等质子传导器件。
• MOF基复合材料：通过客体封装后修饰策略，为MOF复合材料的功能化提供可控方法。
• 氢能关键材料：作为氢能产业链中质子交换膜的关键组分，支撑燃料电池的高效运行。