光伏与其他新能源材料

实验编号：U20S12400

关键词：缺陷型锆-有机凝胶，制备，表征，XRD，TGA，气体吸附，酸性位点，XPS，质子传导

实验标签：材料科学基础（锂电、光能和光电材料-燃料电池）

车载燃料电池用宽温域质子导体的制备及表征虚拟仿真实验

（一）内容介绍

本虚拟仿真实验分为2个模块，模块1，缺陷型锆-有机凝胶的制备；模块2，缺陷型锆-有机凝胶的表征及宽温域质子传导性能研究。

模块1，缺陷型锆-有机凝胶的制备

将富马酸与六水合氧氯化锆进行水热反应，通过调节甲酸模板剂的含量，可控制备具有不同配体缺陷的金属有机凝胶材料。

模块2，缺陷型锆-有机凝胶的表征及宽温域质子传导性能研究

缺陷型锆-有机凝胶的结构、稳定性、酸性和电学性能的测试和表征，包括凝胶基本特征、XRD、TGA、气体吸附、酸性位点和质子传导性能测试。

（二）实验的特色和亮点

MOF-801(Zr)的性质稳定，在水溶液和酸性条件下稳定，耐氟离子，是近年来颇受国内外重视的化学品，可用于储气吸附材料和干燥剂。通过控制甲酸的含量来调节结构的缺陷含量，能够制备出具有不同缺陷浓度的锆-有机凝胶材料。伴随着晶核的快速增加，通过非共价相互作用（例如氢键，离子相互作用，π-π堆积和范德华力）促成纳米级颗粒的结合，产生了可以克服MOF-801(Zr)颗粒界面之间晶界电阻和不连续传递通道的缺点，有利于提高MOF-801(Zr)在质子传输领域的应用。