High anhydrous proton conductivity of imidazole-loaded mesoporous polyimides over a wide range from subzero to moderate temperature

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 2, 2015, Pages 913-918

  Ye, Yingxiang ^a   Zhang, Liuqin ^a   Peng, Qinfang ^a   Wang, Guan E ^b   Shen, Yangcan ^a   Li, Ziyin ^a   Wang, Lihua ^a   Ma, Xiuling ^a   Chen, Qian Huo ^a   Zhang, Zhangjing ^a,b   Xiang, Shengchang ^a,c  

^a FUJIAN NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b FUJIAN INSTITUTE OF RESEARCH ON THE STRUCTURE OF MATTER   (China)

^c MINZU UNIVERSITY OF CHINA   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FUEL CELLS; MOLECULES; POLYIMIDES;

ANHYDROUS PROTON CONDUCTIVITY; ANHYDROUS PROTON CONDUCTORS; HIGH CONDUCTIVITY; INTERMEDIATE TEMPERATURES; MODERATE TEMPERATURE; PROTON CONDUCTING MATERIALS; SUB-ZERO TEMPERATURES; WIDE TEMPERATURE RANGES;

PROTON CONDUCTIVITY;

IMIDAZOLE DERIVATIVE; POLYIMIDE; PROTON; ZINC COMPLEX;

ADSORPTION; ARTICLE; CONDUCTANCE; CONDUCTOR; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ENVIRONMENTAL TEMPERATURE; ISOTHERM; MELTING POINT; PHASE TRANSITION; POROSITY; PROTON TRANSPORT; TEMPERATURE; THERMOSTABILITY; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY; X RAY POWDER DIFFRACTION;

EID: 84921484872     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja511389q     Document Type: Article

References (77)

1. Paddison, S. J. Annu. Rev. Mater. Res. 2003, 33, 289
2. Li, Q.; He, R.; Jensen, J. O.; Bjerrum, N. J. Chem. Mater. 2003, 15, 4896
3. Yan, Q.; Toghiani, H.; Lee, Y.-W.; Liang, K.; Causey, H. J. Power Sources 2006, 160, 1242
4. Kim, S.; Mench, M. M. J. Power Sources 2007, 174, 206
5. Song, M.-K.; Li, H.; Li, J.; Zhao, D.; Wang, J.; Liu, M. Adv. Mater. 2014, 26, 1277
6. Umeyama, D.; Horike, S.; Inukai, M.; Hijikata, Y.; Kitagawa, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 11706
7. Inukai, M.; Horike, S.; Umeyama, D.; Hijikatab, Y.; Kitagawa, S. Dalton Trans. 2012, 41, 13261
8. Bureekaew, S.; Horike, S.; Higuchi, M.; Mizuno, M.; Kawamura, T.; Tanaka, D.; Yanai, N.; Kitagawa, S. Nat. Mater. 2009, 8, 831
9. Horike, S.; Umeyama, D.; Inukai, M.; Itakura, T.; Kitagawa, S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7612
10. Horike, S.; Chen, W.; Itakura, T.; Inukai, M.; Umeyama, D.; Asakura, H.; Kitagawa, S. Chem. Commun. 2014, 50, 10241
11. Umeyama, D.; Horike, S.; Inukai, M.; Kitagawa, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11345
12. Inukai, M.; Horike, S.; Chen, W.; Umeyama, D.; Itakura, T.; Kitagawa, S. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 10404
13. Hurd, J. A.; Vaidhyanathan, R.; Thangadurai, V.; Ratcliffe, C. I.; Moudrakovski, I. L.; Shimizu, G. K. H. Nat. Chem. 2009, 1, 705
14. Umeyama, D.; Horike, S.; Inukai, M.; Itakura, T.; Kitagawa, S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12780
15. Tang, Q.; Liu, Y.; Liu, S.; He, D.; Miao, J.; Wang, X.; Yang, G.; Shi, Z.; Zheng, Z. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12444
16. O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Chem. Rev. 2012, 112, 675
17. Zhou, H. C.; Long, J. R.; Yaghi, O. M. Chem. Rev. 2012, 112, 673
18. Li, J. R.; Sculley, J.; Zhou, H. C. Chem. Rev. 2012, 112, 869
19. Cui, Y.; Yue, Y.; Qian, G.; Chen, B. Chem. Rev. 2012, 112, 1126
20. Zhou, H. C.; Kitagawa, S. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5415
21. Zhu, Q. L.; Xu, Q. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5468
22. Lu, W.; Wei, Z.; Gu, Z. Y.; Liu, T. F.; Park, J.; Tian, J.; Zhang, M.; Zhang, Q.; Gentle, T., III; Bosch, M.; Zhou, H. C. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5561
23. Zhang, Z.-J.; Yao, Z.-Z.; Xiang, S.-C.; Chen, B. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2868
24. Xiang, S.-C.; He, Y.; Zhang, Z.-J.; Wu, H.; Zhou, W.; Krishna, R.; Chen, B. Nat. Commun. 2012, 3, 954
25. Xiang, S.-C.; Zhang, Z.-J.; Zhao, C.-G.; Hong, K.-L.; Zhao, X.-B.; Ding, D.; Xie, M.; Wu, C.-D.; Das, M. C.; Gill, R.; Thomas, K. M.; Chen, B. Nat. Commun. 2011, 2, 204
26. Xiang, S.-C.; Zhou, W.; Zhang, Z.-J.; Green, M. A.; Liu, Y.; Chen, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4615
27. Xiang, S.-C.; Zhou, W.; Gallegos, J. M.; Liu, Y.; Chen, B. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12415
28. Xiang, S.-C.; Wu, X.-T.; Zhang, J.-J.; Hu, S.-M.; Fu, R.-B.; Zhang, X.-D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16352
29. Yoon, M.; Suh, K.; Natarajan, S.; Kim, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 2688
30. Horike, S.; Umeyama, D.; Kitagawa, S. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 2376
31. Yamada, T.; Otsubo, K.; Makiurac, R.; Kitagawa, H. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 6655
32. Li, S.-L.; Xu, Q. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1656
33. Shimizu, G. K. H.; Taylor, J. M.; Kim, S. R. Science 2013, 341, 354
34. Ramaswamy, P.; Wong, N. E.; Shimizu, G. K. H. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5913
35. Canivet, J.; Fateeva, A.; Guo, Y.; Coasne, B.; Farrusseng, D. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5594
36. Yamada, T.; Sadakiyo, M.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3144
37. Sadakiyo, M.; Yamada, T.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9906
38. O'Kawa, H.; Shigematsu, A.; Sadakiyo, M.; Miyagawa, T.; Yoneda, K.; Ohba, M.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13516
39. Yamada, T.; Morikawa, S.; Kitagawa, H. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2010, 83, 42
40. Shigematsu, A.; Yamada, T.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2034
41. Sadakiyo, M.; O'Kawa, H.; Shigematsu, A.; Ohba, M.; Yamada, T.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5472
42. Sen, S.; Nair, N. N.; Yamada, T.; Kitagawa, H.; Bharadwaj, P. K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19432
43. Xu, G.; Otsubo, K.; Yamada, T.; Sakaida, S.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 7438
44. Sadakiyo, M.; Yamada, T.; Honda, K.; Matsui, H.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7701
45. Sadakiyo, M.; Yamada, T.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13166
46. Yamada, T.; Shirai, Y.; Kitagawa, H. Chem.-Asian J. 2014, 9, 1316
47. Sahoo, S. C.; Kundu, T.; Banerjee, R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17950
48. Dey, C.; Kundu, T.; Banerjee, R. Chem. Commun. 2012, 48, 266
49. Kundu, T.; Sahoo, S. C.; Banerjee, R. Chem. Commun. 2012, 48, 4998
50. Panda, T.; Kunduz, T.; Banerjee, R. Chem. Commun. 2012, 48, 5464
51. Mallick, A.; Kundu, T.; Banerjee, R. Chem. Commun. 2012, 48, 8829
52. Panda, T.; Kundu, T.; Banerjee, R. Chem. Commun. 2013, 49, 6197
53. Taylor, J. M.; Mah, R. K.; Moudrakovski, I. L.; Ratcliffe, C. I.; Vaidhyanathan, R.; Shimizu, G. K. H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14055
54. Taylor, J. M.; Dawson, K. W.; Shimizu, G. K. H. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1193
55. Kim, S.; Dawson, K. W.; Gelfand, B. S.; Taylor, J. M.; Shimizu, G. K. H. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 963
56. Meng, X.; Song, X.-Z.; Song, S.-Y.; Yang, G.-C.; Zhu, M.; Hao, Z.-M.; Zhao, S.-N.; Zhang, H.-J. Chem. Commun. 2013, 49, 8483
57. Ramaswamy, P.; Matsuda, R.; Kosaka, W.; Akiyama, G.; Jeona, H. J.; Kitagawa, S. Chem. Commun. 2014, 50, 1144
58. Zhu, M.; Hao, Z.-M.; Song, X.-Z.; Meng, X.; Zhao, S.-N.; Song, S.-Y.; Zhang, H.-J. Chem. Commun. 2014, 50, 1912
59. Sadakiyo, M.; Kasai, H.; Kato, K.; Takata, M.; Yamauchi, M. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1702
60. Phang, W. J.; Lee, W. R.; Yoo, K.; Ryu, D. W.; Kim, B. S.; Hong, C. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 8523
61. Wang, R.; Dong, X.-Y.; Xu, H.; Pei, R.-B.; Ma, M.-L.; Zang, S.-Q.; Hou, H.-W.; Mak, T. C. W. Chem. Commun. 2014, 50, 9153
62. Mao, C.; Kudla, R. A.; Zuo, F.; Zhao, X.; Mueller, L. J.; Bu, X.; Feng, P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7579
63. Gassensmith, J. J.; Kim, J. Y.; Holcroft, J. M.; Farha, O. K.; Stoddart, J. F.; Hupp, J. T.; Jeong, N. C. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8277
64. Dong, X.-Y.; Wang, R.; Wang, J.-Z.; Zang, S.-Q.; Mak, T. C. W. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 641
65. Ponomareva, V. G.; Kovalenko, K. A.; Chupakhin, A. P.; Dybtsev, D. N.; Shutova, E. S.; Fedin, V. P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15640
66. Wu, D.; Xu, F.; Sun, B.; Fu, R.; He, H.; Matyjaszewski, K. Chem. Rev. 2012, 112, 3959
67. Feng, X.; Ding, X.; Jiang, D. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 6010
68. Ding, S.-Y.; Wang, W. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 548
69. Xiang, Z.; Cao, D. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 2691
70. Kandambeth, S.; Mallick, A.; Lukose, B.; Mane, M. V.; Heine, T.; Banerjee, R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19524
71. Chandra, S.; Kundu, T.; Kandambeth, S.; Babarao, R.; Marathe, Y.; Kunjir, S. M.; Banerjee, R. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6570
72. Farha, O. K.; Spokoyny, A. M.; Hauser, B. G.; Bae, Y.-S.; Brown, S. E.; Snurr, R. Q.; Mirkin, C. A.; Hupp, J. T. Chem. Mater. 2009, 21, 3033
73. Li, G.; Wang, Z. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 24428
74. Rao, K. V.; Haldar, R.; Kulkarni, C.; Maji, T. K.; George, S. J. Chem. Mater. 2012, 24, 969
75. Trewin, A.; Cooper, A. I. CrystEngComm 2009, 11, 1819
76. Aany Sofia, L. T.; Krishnan, A.; Sankar, M.; Kala Raj, N. K.; Manikandan, P.; Rajamohanan, P. R.; Ajithkumar, T. G. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 21114
77. Craven, B. M.; McMullan, R. K.; Bell, J. D.; Freeman, H. C. Acta Crystallogr., Sect. B 1977, 33, 2585