堿性聚合物膜電化學能量轉換裝置提供了使用非鉑族催化劑的前景。然而,它們的陽離子功能目前對于氣相應用(如燃料電池)來說不夠穩定。鑒于此,來自西蒙弗雷澤大學的Steven Holdcroft、Andrew J. Bennet等人研究發現了1,6-二氮雜雙環[4.4.4]十四烷-1,6-ium(在DBD中),一種陽離子質子籠。
文章要點:
1) 該研究證實,在超干燥條件和高溫下,它比最先進的有機陽離子更能抵抗氫氧化物促進的降解,是第一種在極低水合水平下持續存在的有機陽離子氫氧化物(?80%時相對濕度為?<10%?°C),并且,這種對氫氧化物促進的降解的高穩定性是由于內面體保護和橋頭堡內氫鍵的獨特組合,其阻止了腔間質子的去除并降低了對Hofmann消除的敏感性;
2) 此外,該研究表明,這一發現將有助于利用基于in-DBD的陰離子交換膜的材料和電化學設備的進步,這將使其能夠在極端堿性條件下穩定運行。
參考資料:
Radford, C.L., Saatkamp, T., Bennet, A.J. et al. An organic proton cage that is ultra-resistant to hydroxide-promoted degradation. Nat. Commun.(2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47809-0
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47809-0