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09
2026
-
03
JMS：具有高离子传导效率的微孔Tröger's base聚合物阴离子交换膜
作者：
阴离子交换膜是碱性水电解制氢中的关键组件。高氢氧根电导率是阴离子交换膜的理想特性，有利于提高水电解效率，这通常通过增加离子交换容量来实现。然而，这常导致阴离子交换膜在碱性条件下过度溶胀，从而在电解操作中其尺寸稳定性恶化。本文提出了一种通过在聚合物膜内设计微孔离子通道来增强阴离子交换膜氢氧根电导率而不牺牲尺寸稳定性的替代方法。该膜由具有不同季铵化程度的微孔Tröger's base聚合物制备而成。即使在仅0.45 mmol g⁻¹的低离子交换容量下，其在30 °C时仍实现了33 mS cm⁻¹的高氢氧根电导率，同时稳定性得以良好保持（溶胀率仅为3.6%）。有趣的是，所得膜的氢氧根电导率随离子交换容量的增加呈现出先增加后下降的趋势，这与通常观察到的单调增加相反。通过将实验结果与分子动力学模拟相结合，揭示了膜内相互连接的微孔通过形成更连续的氢键网络，基于Grotthuss机制提供了**的离子通道。这种提高传导效率的策略为设计下一代高性能阴离子交换膜提供了新途径。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/K-gGYZJoDsXtq18LdEUqQg
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