McMurry偶联是一种简便、温和、低成本的合成化学反应。
近日,中科大Tongwen Xu,Xiaolin Ge首次利用McMurry偶联反应制备了π共轭阴离子交换膜。
文章要点
1)相邻苯环之间的链间π-π堆积诱导定向自组装聚集,从而实现高度有序的离子导电通道。
2)研究人员通过UV-vis光谱、X射线衍射谱、小角X射线散射、透射电子显微镜和密度泛函理论(DFT)计算对所得结构进行了表征,结果表明,在80 ℃时,实现了135.5 mS cm-1的高OH-电导率。此外,π共轭体系中的双键还引发了AEM的原位自交联,从而提高了尺寸稳定性和碱性稳定性。
3)得益于这一优势,所获得的Cr-QPPV-2.51 AEM具有优异的碱性稳定性(在80°C的1 M KOH中3000小时保持95%的电导率)和高达34.8 MPa的机械强度。此外,使用Cr-QPPV-2.51的燃料电池在80 °C时的最大峰值功率密度为1.27 W cm-2。
参考文献
Fan Zhang, et al, A π-conjugated Anion Exchange Membrane with Ordered Ion Conducting Channel via McMurray Coupling Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202215017
DOI:10.1002/anie.202215017
https://doi.org/10.1002/anie.202215017