团队徐晶美老师开展咪唑功能化聚醚醚酮/阳离子型金属有机框架复合型阴离子交换膜的制备及性能研究工作，文章题目Long-term durable anion exchange membranes based on imidazole functionalized poly(ether ether ketone) incorporating cationic metal-organic framework,
doi:10.1016/j.apmate.2021.11.004.本文得到国家自然科学基金青年科学基金的支持（51803011）。燃料电池具有能量转化效率高、启动速度快、体积小等突出优势被广泛应用于军事、交通等领域，而碱性阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）作为一种新型燃料电池由于氧还原动力学快、可使用Ni等非贵金属催化剂、OH-传递与燃料渗透方向相反可有效降低燃料渗透率等优点迅速成为燃料电池发展的新方向。目前作为其核心组件的阴离子交换膜（AEMs）仍面临离子传导率较低、耐碱稳定性较差等问题，严重降低了电池性能。如何获得在高温高碱条件下仍具有较高阴离子传导率的膜材料是AEMFC目前发展的主要瓶颈问题。本文提出并设计了一种新型的咪唑功能化聚醚醚酮/阳离子型金属有机框架（Im-PEEK/C-MOF-x%）复合膜的制备方案，通过引入交联结构和MOFs来提高复合膜的力学稳定性和尺寸稳定性，通过修饰MOFs上的功能位点制备阳离子型MOFs材料来为OH-提供更多传输位点，提高AEMs的离子传导率。该方案提出并设计的这类复合膜，在交联作用和引入阳离子功能化MOFs的协同作用下，膜的离子电导率、耐碱稳定性和长期化学稳定性均得到了明显改善，为制备出综合性能更优异的聚合物电解质膜提供了新思路和新方法。本文设计和制备了一种咪唑功能化聚醚醚酮/阳离子型金属有机框架复合型阴离子交换膜，提高了复合膜的离子传导率、耐碱稳定性和长期化学稳定性，具体创新点如下：（1）确定金属有机框架在碱性燃料电池用阴离子交换膜材料中的作用机制。目前关于金属有机框架在阴离子交换膜领域的应用研究比较少，而对阳离子修饰的功能化MOFs材料应用于碱性燃料电池用阴离子交换膜中的研究与报道更是稀缺。无法确定MOFs材料在碱性环境下的稳定性。因此为提高复合膜的离子传导率和耐碱稳定性，研究探讨阳离子化MOFs在阴离子交换膜中的作用机制是本文解决的关键问题之一。（2）确定阳离子型金属有机框架对离子传输和耐碱稳定性的贡献机制。本文中，首次将阳离子型金属有机框架引入到阴离子交换膜材料中。通过对金属有机框架上的吡啶环进行亲核取代制备出的阳离子型MOFs，其框架上的-N+CH3正电荷中心可以通过静电作用吸引和传递OH-，为离子传输提供更多的功能位点，促进离子传输通道的构建。此外，阳离子型MOFs上的-NH2基团可以通过氢键作用保护聚合物上的醚氧键，提高聚合物的耐碱稳定性。通过形貌、结构表征以及复合膜各项性能测试的反馈，最终确定阳离子型金属有机框架对离子传输和耐碱稳定性的作用机制是本文解决的最关键的问题之一。王哲，长春工业大学化学与生命科学学院院长，教授，博士生导师。教育部新世纪人才，吉林省“长白山学者”特聘教授，吉林省有突出贡献专业技术人才，吉林省拔尖人才，中国膜工业协会电驱动膜专业委员会委员，吉林省化学会理事。研究兴趣：（1）高聚物功能膜材料的结构设计、传输机理及结构与性能的基础理论研究；（2）有机/无机杂化膜、交联膜的制备与性能；（3）膜材料在燃料电池、气体渗透、纳滤等能源领域的应用基础研究。近五年，课题组在Chemical Engineering Journal, Journal of Membrane Science, Journal of Power Sources等国内外学术期刊发表相关学术论文70余篇。主持国家自然科学基金面上项目3项，吉林省科技厅、发改委、教育厅等科研项目15项。获得授权发明专利15项。获得吉林省科学技术二等奖2项，吉林省自然科学学术成果二等奖1项，中国石油和化学工业联合会科学技术奖（科技进步类）三等奖1项。
徐晶美，长春工业大学化学工程学院，讲师，研究生导师，吉林省青年科技工作者协会理事。主要研究方向为：聚合物电解质膜材料及其在燃料电池中的应用基础研究。迄今发表相关SCI论文60篇，以第一作者及通讯作者身份发表SCI论文22篇，包含一区论文7篇。申请发明专利31项，已授权11项。作为项目负责人承担国家自然科学基金青年基金1项，吉林省自然科学基金1项，吉林省教育厅项目1项。以主要完成人身份获得吉林省科学技术二等奖2项，吉林省自然科学学术成果二等奖1项，中国石油和化学工业联合会科学技术奖三等奖1项。
Jiahui Ren, Jingmei Xu, Mengchi Ju, Xuan Chen, Pengyun Zhao, Lingxin Meng, Jinxuan Lei, Zhe Wang. Long-term durable anion exchange membranes based on imidazole-functionalized poly(ether ether ketone) incorporating cationic metal-organic framework, Advanced Powder Materials, Doi：10.1016/j.apmate.2021.11.004https://pan.baidu.com/s/111lC_rG6QpH6aYN2Xme0UA
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