بناء قنوات بروتون مرتبة في أطر معدنية عضوية قائمة على بوليوكسوميتالات لتعزيز توصيل البروتونات

يُعتبر بناء قنوات البروتون المرتبة استراتيجية فعالة لتحسين توصيل البروتونات. باستخدام الطريقة الهيدروحرارية، تم تصنيع إطارين جديدين من الإطارات المعدنية العضوية القائمة على بوليوكسوميتالات (POMOFs) ، يسمى CUST-973 و CUST-974. تظهر نتائج اختبارات التحليل الحراري الوزني (TGA) وحيود الأشعة السينية البودرة (PXRD) أن كلا المركبين يظهران استقرارًا حراريًا واستقرارًا في الماء ممتازين. تشير قياسات مقاومة التيار المتناوب (AC) إلى أنه عند درجة حرارة 90 °م ورطوبة نسبية 98%، فإن توصيل البروتونات لـ CUST-974 هو 4.72 × 10-3 S cm-1، وهو أعلى بمقدار أمرين من حيث الحجم مقارنةً بـ CUST-973. يتميز إطار CUST-974 بقنوات مرتبة بدقة تمكّن من توصيل البروتون بفعالية عبر جزيئات الماء التي تعمل كحاملات للبروتونات. تشكل هذه المسارات المحددة جيدًا لنقل البروتون سببًا لتفوق التوصيلية بالمقارنة مع CUST-973. تؤكد تجارب امتصاص وإزالة بخار الماء التكميلية أن زيادة امتصاص الماء في CUST-974 تظهر سعة امتصاص ماء أعلى مقارنةً بـ CUST-973. تقدم هذه الدراسة أفكارًا بحثية جديدة لتحسين توصيل البروتونات في POMOFs وتطبيقها كمواد موصلة صلبة بلورية.