基于植酸框架构筑燃料电池用阴离子导电膜

摘要

在聚乙烯醇聚合物基质中原位引入植酸、甲醇、水、九水合硝酸铬和N,N-二甲基甲酰胺的混合液(植酸与九水合硝酸铬形成具有立体结构的金属有机框架结构),以戊二醛为交联剂,将聚乙烯醇聚合物交联为网状结构,由此构筑一系列内部含有基于植酸构筑的多孔金属有机框架结构(MOF)及适合燃料电池使用的阴离子导电膜(MOF@PVA);通过调节阴离子导电膜中Cr^(3+)的质量分数,对其结构及性能进行优化。结果表明,制得的导电膜形貌平整均一,内部含有大量可供OH−迁移和涵养水分子的孔结构;导电膜的电导率、含水率、机械性能均随着Cr^(3+)质量分数的增加而增加。其中,当m(Cr^(3+))/m(导电膜)=0.012时,导电膜的电导率最高,为24.9 mS/cm;导电膜在80ºC、3 mol/L NaOH溶液中浸泡168 h后,电导率仅下降8%。