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05
2026
-
06
Nature：孔道定向调控的质子筛分膜
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质子交换膜是高性能燃料电池的核心关键材料，但同步提升其功率密度与服役稳定性始终是一项难题。本文提出一种超分子构筑策略，通过*组装三角构型阳离子构筑基元与多酸阴离子，制备多酸-有机框架材料。依托构型刚性的构筑基元形成定向C–H···阴离子氢键，实现多酸尺寸匹配的锚定固载，构筑出内壁富集咪唑鎓基团的有序一维孔道。经磺酸盐基团后修饰改性后，该框架材料具备优异质子传导性能；受限空间内的孔道择优选水、贯通型氢键网络以及主客体相互作用共同主导质子输运过程。该类框架兼具多孔离子骨架与柔性杂化结构，拥有*的溶液加工性以及与高分子基体的配伍性。将其掺杂改性全氟磺酸（Nafion）基体后，复合膜的质子电导率与化学稳定性大幅提升；相较于商用纯Nafion膜，燃料电池峰值功率密度与电流密度均显著优化。该构筑思路为质子交换膜填料的开发提供了可行方案，助力燃料电池产业朝着碳中和目标落地。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/NtiDHgNgkCe5qmonNT3PgA
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