开发低成本、性能优良的新型质子交换膜（PEMs）以替代Nafion具有重要意义。其中，磺化聚芳醚酮砜（SPAEKS）因其价格低廉，甲醇渗透率低和热稳定性高被认为是Nafion膜的理想替代品之一。为了在低磺化度下获得较高的质子传导能力，对SPAEKS进行改性是PEMs领域亟待解决的问题。多金属氧酸盐（POMs）具有表面富氧、强酸性和良好的化学稳定性等优点，通常被用作高质子导体。POMs掺杂的SPAEKS结合二者的优势，从而实现对杂化PEMs的性能优化。
近日，王哲、何雯雯课题组制备了一系列钼簇掺杂的磺化聚芳醚酮砜杂化膜。在SPAEKS体系中引入含氮配体（2-甲基咪唑）修饰的{Mo132}（2MeIm-{Mo132}）并制备杂化膜，将其命名为SP-2MIMo132。其中，SP-2MIMo132-5在80 °C时表现出75 mS cm−1的优异电导率。2MeIm-{Mo132}的亲水性可以帮助杂化膜吸收更多的水分子，作为额外的质子载体。同时，POMs中的氧原子和配体中的氮原子贡献了大量的质子跳跃位点，从而降低了质子跳跃的能垒，有效地提高了杂化膜的质子电导率。该工作以“Hybrid Membrane of Sulfonated Poly(aryl ether ketone sulfone) Modified by Molybdenum Clusters with Enhanced Proton Conductivity”为题发表在Small期刊上（DOI：10.1002/smll.202312209）
图：杂化膜内可能存在的质子传输路径
【简介】
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，研究方向：（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。在Chem. Eng. J., J. Membr. Sci, Green Energy Environ等学术期刊上以第一作者（通讯作者）身份发表SCI期刊论文100余篇。
何雯雯，长春工业大学化学与生命科学学院副教授，博士生导师，研究方向：（1）纳米粒子与共价有机框架（COFs）复合材料的合成及其在光电催化领域的应用；（2）多酸基金属-有机框架（MOFs）的构筑及其在燃料电池领域的研究。研究成果以第一作者或通讯作者身份发表在Small, Nano Res, J. Membr. Sci等杂志上。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202312209
