半透膜聚合物阴离子交换膜是分离、过滤、能量转换技术(通过盐度梯度变化的反向电渗析系统)、燃料电池、水电解系统制氢等技术体系中基础组成部分。阴离子交换膜燃料电池、阴离子交换膜电解水器件通过膜实现OH-在阴极和阳极之间传输,该过程包括其与H2O分子之间的相互作用、形成多聚体的动力学过程,理解和控制弛豫和扩散过程中的相互作用是膜设计的科学和关键挑战。
有鉴于此,格勒诺布尔-阿尔卑斯大学Sandrine Lyonnard、伦敦大学学院Fabrizia Foglia等报道通过准弹性中子散射表征技术,在较宽的时间尺度(100~103 ps)对市售阴离子交换膜(Fumatech FAD-55)在各种应用场景中水分子、聚合状态的水弛豫、OH-扩散动力学进行研究。
参考文献
Foglia, F., Berrod, Q., Clancy, A.J. et al. Disentangling water, ion and polymer dynamics in an anion exchange membrane. Nat. Mater. (2022)
DOI: 10.1038/s41563-022-01197-2
https://www.nature.com/articles/s41563-022-01197-2