金屬有機(jī)框架的高溫離子傳導(dǎo)性質(zhì)研究.pdf

1、由于在生命系統(tǒng)和電化學(xué)器件領(lǐng)域都扮演著重要的角色，離子傳導(dǎo)已然成為化學(xué)、材料、生命等學(xué)科的研究熱點(diǎn)和前沿。目前對于離子導(dǎo)電材料的研究，報(bào)道較多的還是集中在低溫高濕度條件下的質(zhì)子導(dǎo)體，而在高溫?zé)o濕度等苛刻條件下工作的質(zhì)子導(dǎo)體以及其它離子導(dǎo)體報(bào)道相對較少。
　　本論文基于以上兩點(diǎn)，以高溫離子傳導(dǎo)為課題，將離子液體作為離子源填充到多孔MOF中，得到離子導(dǎo)電材料，并進(jìn)一步研究了這些樣品的高溫離子導(dǎo)電性能。主要開展的工作如下:
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2、.選用離子液體1-乙基-3-甲基咪唑-氯(EMIMCl)以及攜帶質(zhì)子的離子液體1-乙基-3-甲基咪唑-硫酸氫根(EMIMHSO4)作為離子源填充到多孔框架ZIF-8孔道中，制備得到離子導(dǎo)電樣品(EMIMCl@ZIF-8)1至3和質(zhì)子導(dǎo)電樣品(EMIMHSO4@ZIF-8)4和5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，樣品1至5具有高溫導(dǎo)電性能。由于孔道內(nèi)離子液體陰陽離子之間存在靜電引力導(dǎo)致熱穩(wěn)定性增強(qiáng)，工作溫度均達(dá)到200℃。相同條件下，由于陰離子體積不同，E

3、MIMCl@ZIF-8樣品的導(dǎo)電性優(yōu)于EMIMHSO4@ZIF-8樣品。
　　2.在上章工作的基礎(chǔ)上，將相同的離子液體(EMIMCl和EMIMHSO4)引入到孔體積更大的UiO-67孔道中，得到離子導(dǎo)電樣品(EMIMCl@UiO-67)6至8和質(zhì)子導(dǎo)電樣品(EMIMHSO4@UiO-67)9和10。其中，樣品6至8的工作溫度為200℃，由于孔道內(nèi)離子液體與UiO-67框架有強(qiáng)氫鍵作用，樣品9和10的工作溫度可以達(dá)到290℃。值得一