碱性聚合物膜电化学能量转换装置提供了使用非铂族催化剂的前景。然而,它们的阳离子功能目前对于气相应用(如燃料电池)来说不够稳定。鉴于此,来自西蒙弗雷泽大学的Steven Holdcroft、Andrew J. Bennet等人研究发现了1,6-二氮杂双环[4.4.4]十四烷-1,6-ium(在DBD中),一种阳离子质子笼。
文章要点:
1) 该研究证实,在超干燥条件和高温下,它比最先进的有机阳离子更能抵抗氢氧化物促进的降解,是第一种在极低水合水平下持续存在的有机阳离子氢氧化物( 80%时相对湿度为 <10% °C),并且,这种对氢氧化物促进的降解的高稳定性是由于内面体保护和桥头堡内氢键的独特组合,其阻止了腔间质子的去除并降低了对Hofmann消除的敏感性;
2) 此外,该研究表明,这一发现将有助于利用基于in-DBD的阴离子交换膜的材料和电化学设备的进步,这将使其能够在极端碱性条件下稳定运行。
参考资料:
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