p Pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST) e do Instituto de Física Química de Dalian, Academia Chinesa de Ciências, estabeleceram com sucesso um design sintético universal usando polímeros orgânicos porosos (POPs) para eletrólitos de células de combustível, de acordo com a escolha de um editor, artigo quente publicado na revista Fronteiras da química de materiais . p O desenvolvimento de novos materiais para tecnologias econômicas é urgente e necessário para criar uma sociedade ambientalmente sustentável. As células a combustível de eletrólito de polímero têm grandes expectativas para um sistema de energia limpa que pode apoiar a proteção ambiental. Eles devem ser capazes de dividir uma molécula de hidrogênio em prótons com carga positiva e elétrons com carga negativa. Para este propósito, materiais poliméricos com alta condutividade de prótons são necessários. Elétrons não passam pelo material, apenas prótons passam, para que possam ser extraídos como eletricidade.

p A pesquisa mostrou que, universal, e estratégia sintética econômica para ganhar POPs altamente condutores de prótons, como mostrado no Esquema 1. Eles mostram excelente condutividade de prótons de 10 ^-2 a 10 ^-1 S cm ^-1 .

p Na pesquisa até agora, havia vários problemas - o método sintético usando POPs era complicado e o esqueleto era limitado. A fim de estabelecer a estratégia sintética universal para aplicações práticas, pudemos experimentar vários esqueletos como POPs e estabelecer o método sintético aplicável a quase todos os materiais à base de aromáticos, "diz o cientista de materiais Yuki Nagao da JAIST, que tem pesquisado materiais condutores de prótons por muitos anos.

p Os pesquisadores dividiram as etapas sintéticas em duas etapas. Primeiro, um polímero orgânico poroso foi sintetizado. Segundo, foi adotada uma estratégia de pós-sulfonação que introduziu grupos de ácido sulfônico através dos poros. O catalisador usado durante a síntese causa a deterioração do material durante a operação da célula de combustível, mas também pode ser removido usando os poros. A notável condutividade de S-POP-TPM foi registrada em 2,7 × 10 ^-2 e 1,0 × 10 ^-1 S cm ^-1 abaixo de 25 e 80 ° C a 95% UR, respectivamente.

p "Os resultados deste estudo indicam que a estrutura dos POPs sulfonados oferece um meio simples e universal para a evolução do projeto estrutural para materiais altamente condutores de prótons, "explica Zhongping Li, quem é o primeiro autor deste trabalho. O trabalho representa um passo em frente na direção de uma sociedade do hidrogênio.