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天大单向法高效合成COF纳米片
中国化工报 百川 / 时间:2022-12-06 10:59:34

中化新网12月6日讯:近日,天津大学姜忠义教授、Michael Guiver教授、尹燕教授合作开发出一种在溶液主体相中合成共价有机框架(COF)纳米片的新方法(即单相法),利用电荷排斥效应,在单一液相中实现了COF纳米片的高效合成。

单相法摆脱了目前常用的 两相法、多相法对表面/界面的依赖,利用电荷排斥效应,实现了COF纳米片的超高体积收率。研发团队将合成的COF纳米片组装成具有结晶取向性的层状二维薄膜,用于氢氧燃料电池。试验表明,该电池具有高达364.1毫西门子/厘米的离子传导率,很低的平面溶胀度和891.7毫瓦/平方厘米的最大输出功率。

研究团队还通过溶液浇铸法将单相法合成的COF纳米片制备成膜。该膜具有超薄的厚度、良好的机械性能和耐溶剂性能。将该膜用作燃料电池质子交换膜,研究发现,其平面方向几乎不发生溶胀,同时保持了良好的吸水性能,且其离子传导率高出商业质子交换膜Nafion 211 2~5倍,展现出作为下一代高性能离子交换膜的潜力。


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