金属有机框架材料中的质子传导及其在质子交换膜中的应用

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1150

摘要/Abstract

摘要：

质子交换膜（proton exchange membrane，PEM）是保证燃料电池安全、高效运行的关键部件。当前，Nafion及部分Nafion衍生物PEM被广泛应用于燃料电池、电解制氢、传感检测、液流电池等领域。但是，其仍存在制造成本过高、高效温度范围狭窄（ $约 20 ~ 80 ℃$ ）等问题。近年来，部分金属有机框架材料（metal-organic frameworks，MOFs）因具有结晶性、可设计性和高比表面积等优点，作为潜在的新型质子导体，被用于修饰、改进现有高分子质子交换膜，或直接被作为主要质子传导介质制成质子交换膜，取得了一系列重要进展。本文详细介绍了在MOFs中五种质子传导的常见方式，综述了近年来国内外在高性能质子传导MOFs领域的代表性成果，总结了质子传导MOFs在质子交换膜中的三类常见应用方法，指出MOFs材料在提高PEM质子电导率、降低PEM成本、拓宽PEM高效工作区间等方面具有巨大的发展潜力。最后，本文提出现有MOFs在质子交换膜中的应用还存在稳定性、耐久性、有害物质逸出等方面的问题，这为新型MOFs质子交换膜的开发提供了参考与思路。

关键词: 金属有机框架材料, 质子交换膜, 燃料电池, 质子传导

Abstract:

Proton exchange membrane (PEM) is a key component to ensure the safety and efficiency of PEM fuel cells. To date, Nafion and some Nafion derivatives PEMs have been commercialized and widely used in fuel cells, hydrogen production, sensing, detection, flow batteries and other fields. However, they still have problems such as high manufacturing cost and narrow temperature range (-20—80℃). In recent years, some metal-organic frameworks (MOFs), as potential proton conductors, have been used to modify and improve the existing polymer proton exchange membranes, or even be directly used as the main proton conducting medium to form PEMs due to their crystallinity, designability and high specific surface area. A series of important progress has been achieved. This paper introduced five common types of proton conduction in MOFs and reviewed the representative high-performance proton conducting MOFs in recent years. Meanwhile, three common application methods of proton-conducting MOFs in PEMs were summarized, which showed that MOFs had great development potential in improving PEM proton conductivity, reducing PEM cost and broadening the efficient working range of PEM. In the conclusion part, it was pointed out that the application of existing MOFs in PEMs still had problems in stability, durability, the escape of harmful substances, etc. It was hoped that this paper can provide references and ideas for the development of next-generation MOFs proton exchange membranes.

Key words: metal-organic frameworks, proton exchange membranes, fuel cells, proton conduction

中图分类号:

TK91

高帷韬, 殷屺男, 涂自强, 龚繁, 李阳, 徐宏, 王诚, 毛宗强. 金属有机框架材料中的质子传导及其在质子交换膜中的应用[J]. 化工进展, 2022, 41(S1): 260-268.

GAO Weitao, YIN Qinan, TU Ziqiang, GONG Fan, LI Yang, XU Hong, WANG Cheng, MAO Zongqiang. Proton transport in metal-organic frameworks and their applications in proton exchange membranes[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2022, 41(S1): 260-268.

图/表 8

图1 MOFs中五种常见的质子传导方式[11]

图2 MOP×MOF复合质子导体示意图[12]

图3 MIL-53系列MOFs中官能团类型与质子电导率的关系[17]

图4 咪唑分子对MOFs质子电导率的影响[21]

图5 UiO-66缺陷示意图[24]

表1 MOFs中不同质子传导方式的优势及举例

传导方式	优势	举例
借助功能客体分子进行质子传导	主体MOF和客体分子之间能够形成协同质子传导；可通过选择不同的客体分子构建额外的氢键网络	将功能化铜基金属-有机多面体引入介孔PCN-777^[12]	$2.11 × 10 - 4 S / c m$ （80℃/90% RH）
借助功能客体分子进行质子传导	主体MOF和客体分子之间能够形成协同质子传导；可通过选择不同的客体分子构建额外的氢键网络	酸化Ni-MOF-74^[13]	$2.2 × 10 - 2$ $S / c m$ （80℃/95% RH）
借助反离子进行质子传导	带电的反离子可促进连续氢键网络的形成	Fe(THO)·Fe(SO₄)(DMA)₃^[15]	$5.0 × 10 - 2$ $S / c m$ （25℃/98% RH）
借助反离子进行质子传导	带电的反离子可促进连续氢键网络的形成	{[(Me₂NH₂)₃(SO₄)]₂[Zn₂(ox)₃]} _n^[16]	$4.2 × 10 - 2 S / c m$ （25℃/98% RH）
借助有机配体中的非配位官能团进行质子传导	能够通过控制配体中的官能团，来实现对质子电导率的良好调节和精准控制	MIL-53-(Fe)-(COOH)₂^[17]	$0.7 × 10 - 5 S / c m$ （80℃/98% RH）
借助有机配体中的非配位官能团进行质子传导	能够通过控制配体中的官能团，来实现对质子电导率的良好调节和精准控制	BUT-8(Cr)A^[19]	$0.127 S / c m$ （80℃/100% RH）
借助与金属中心配位的功能分子进行质子传导	功能分子能够被固定于金属中心的空配位，从而形成规则排列的质子传导路径	Im-Fe-MOF (咪唑配位的Fe-MOF)^[21]	$1.21 × 10 - 2 S / c m$ （60℃/98% RH）
借助MOFs中的缺陷来促进质子传导	缺陷能够形成促进质子传导的特殊位点（路易斯酸位点、质子捕获位点等）；同时缺陷能够增加孔道体积，从而增加质子的迁移率	磺化UIO-66^[23]	$5.62 × 10 - 3 S / c m$ （65℃/95% RH）
借助MOFs中的缺陷来促进质子传导	缺陷能够形成促进质子传导的特殊位点（路易斯酸位点、质子捕获位点等）；同时缺陷能够增加孔道体积，从而增加质子的迁移率	Zr₆O₄(OH)₆(O₂C-C₆H₄-CO₂)₅^[24]	$6.93 × 10 - 3 S / c m$ （65℃/95% RH）

表1 MOFs中不同质子传导方式的优势及举例

传导方式	优势	举例
借助功能客体分子进行质子传导	主体MOF和客体分子之间能够形成协同质子传导；可通过选择不同的客体分子构建额外的氢键网络	将功能化铜基金属-有机多面体引入介孔PCN-777^[12]	$2.11 × 10 - 4 S / c m$ （80℃/90% RH）
借助功能客体分子进行质子传导	主体MOF和客体分子之间能够形成协同质子传导；可通过选择不同的客体分子构建额外的氢键网络	酸化Ni-MOF-74^[13]	$2.2 × 10 - 2$ $S / c m$ （80℃/95% RH）
借助反离子进行质子传导	带电的反离子可促进连续氢键网络的形成	Fe(THO)·Fe(SO₄)(DMA)₃^[15]	$5.0 × 10 - 2$ $S / c m$ （25℃/98% RH）
借助反离子进行质子传导	带电的反离子可促进连续氢键网络的形成	{[(Me₂NH₂)₃(SO₄)]₂[Zn₂(ox)₃]} _n^[16]	$4.2 × 10 - 2 S / c m$ （25℃/98% RH）
借助有机配体中的非配位官能团进行质子传导	能够通过控制配体中的官能团，来实现对质子电导率的良好调节和精准控制	MIL-53-(Fe)-(COOH)₂^[17]	$0.7 × 10 - 5 S / c m$ （80℃/98% RH）
借助有机配体中的非配位官能团进行质子传导	能够通过控制配体中的官能团，来实现对质子电导率的良好调节和精准控制	BUT-8(Cr)A^[19]	$0.127 S / c m$ （80℃/100% RH）
借助与金属中心配位的功能分子进行质子传导	功能分子能够被固定于金属中心的空配位，从而形成规则排列的质子传导路径	Im-Fe-MOF (咪唑配位的Fe-MOF)^[21]	$1.21 × 10 - 2 S / c m$ （60℃/98% RH）
借助MOFs中的缺陷来促进质子传导	缺陷能够形成促进质子传导的特殊位点（路易斯酸位点、质子捕获位点等）；同时缺陷能够增加孔道体积，从而增加质子的迁移率	磺化UIO-66^[23]	$5.62 × 10 - 3 S / c m$ （65℃/95% RH）
借助MOFs中的缺陷来促进质子传导	缺陷能够形成促进质子传导的特殊位点（路易斯酸位点、质子捕获位点等）；同时缺陷能够增加孔道体积，从而增加质子的迁移率	Zr₆O₄(OH)₆(O₂C-C₆H₄-CO₂)₅^[24]	$6.93 × 10 - 3 S / c m$ （65℃/95% RH）

表2 MOFs在质子交换膜中的常见应用方式及其优劣势

常见应用方法	优势	劣势	举例
MOFs掺入高分子质子交换膜	方法简单，制备快速，能够大规模生产	MOFs的添加量受限，且容易聚集，导致膜的透氢电流升高，机械性能下降	质量分数为1%的硫酸化的Zr-MOF-808掺入 Nafion中制得Nafion-SZM复合膜^[26]	$2.96 × 10 - 3 S / c m$ （80℃/35% RH）
			质量分数为2%的200nm粒径的UIO-66与 Nafion制成复合质子交换膜^[27]	$2.07 × 10 - 1 S / c m$ （110℃/95% RH）
			质量分数为2.5%的磷酸掺杂的HKUST-1与 Nafion制成复合质子交换膜^[28]	$1.8 × 10 - 2 S / c m$ （25℃/100% RH）
			质量分数为10%的UIO-66与PBI制成复合质子交换膜^[29]	$3.16 × 10 - 1 S / c m$ （160℃）
MOFs作为质子传导的主要介质组成MOFs&高分子复合膜	成本低廉，MOFs添加量较大	与现有高分子质子交换膜相比，其在耐久性和质子电导率等方面存在差距	{[Ca(D-Hpmpc)(H₂O)₂]·2HO_0.5} _n 和50% 的PVP制备成复合质子交换膜^[31]	$4.1 × 10 - 4 S / c m$ （25℃/97% RH）
			质量分数为55%的MOF-808与PVDF制成的复合质子交换膜^[32]	$7.58 × 10 - 3 S / c m$ （42℃/99% RH）
			(NH₄)₃Zr(H_2/3PO₄)₃与10%质量分数的PVDF混合制备的复合质子交换膜^[33]	$1.45 × 10 - 3 S / c m$ （180℃/0% RH）
基于新型膜制备技术的MOFs质子交换膜	可具有一些特殊优势，例如克服高分子膜长程无序的缺陷	制备周期长，难以满足实际生产要求	吸附1-(3-氨基丙基)-咪唑的Fe-MIL-101-NH₂与磺化聚苯醚键连制备出的高温质子交换膜^[34]	$4.0 × 10 - 2 S / c m$ （160℃/0.15% RH）
			质量分数为10%的氨基磺酸掺杂的MIL-101与PVDF和PVP共纺丝制成复合膜^[38]	$2.37 × 10 - 1 S / c m$ （160℃/0% RH）
			纤维素与UiO-66-NH₂的共混纳米纤维复合磺化聚砜基体制备的复合膜^[39]	$1.69 × 10 - 1 S / c m$ （80℃/100% RH）

表2 MOFs在质子交换膜中的常见应用方式及其优劣势

常见应用方法	优势	劣势	举例
MOFs掺入高分子质子交换膜	方法简单，制备快速，能够大规模生产	MOFs的添加量受限，且容易聚集，导致膜的透氢电流升高，机械性能下降	质量分数为1%的硫酸化的Zr-MOF-808掺入 Nafion中制得Nafion-SZM复合膜^[26]	$2.96 × 10 - 3 S / c m$ （80℃/35% RH）
			质量分数为2%的200nm粒径的UIO-66与 Nafion制成复合质子交换膜^[27]	$2.07 × 10 - 1 S / c m$ （110℃/95% RH）
			质量分数为2.5%的磷酸掺杂的HKUST-1与 Nafion制成复合质子交换膜^[28]	$1.8 × 10 - 2 S / c m$ （25℃/100% RH）
			质量分数为10%的UIO-66与PBI制成复合质子交换膜^[29]	$3.16 × 10 - 1 S / c m$ （160℃）
MOFs作为质子传导的主要介质组成MOFs&高分子复合膜	成本低廉，MOFs添加量较大	与现有高分子质子交换膜相比，其在耐久性和质子电导率等方面存在差距	{[Ca(D-Hpmpc)(H₂O)₂]·2HO_0.5} _n 和50% 的PVP制备成复合质子交换膜^[31]	$4.1 × 10 - 4 S / c m$ （25℃/97% RH）
			质量分数为55%的MOF-808与PVDF制成的复合质子交换膜^[32]	$7.58 × 10 - 3 S / c m$ （42℃/99% RH）
			(NH₄)₃Zr(H_2/3PO₄)₃与10%质量分数的PVDF混合制备的复合质子交换膜^[33]	$1.45 × 10 - 3 S / c m$ （180℃/0% RH）
基于新型膜制备技术的MOFs质子交换膜	可具有一些特殊优势，例如克服高分子膜长程无序的缺陷	制备周期长，难以满足实际生产要求	吸附1-(3-氨基丙基)-咪唑的Fe-MIL-101-NH₂与磺化聚苯醚键连制备出的高温质子交换膜^[34]	$4.0 × 10 - 2 S / c m$ （160℃/0.15% RH）
			质量分数为10%的氨基磺酸掺杂的MIL-101与PVDF和PVP共纺丝制成复合膜^[38]	$2.37 × 10 - 1 S / c m$ （160℃/0% RH）
			纤维素与UiO-66-NH₂的共混纳米纤维复合磺化聚砜基体制备的复合膜^[39]	$1.69 × 10 - 1 S / c m$ （80℃/100% RH）

图6 MOFs材料结合静电纺丝技术可制得具有独特形貌的纳米纤维[40]

参考文献 32

1	JIAO Kui, XUAN Jin, DU Qing, et al. Designing the next generation of proton-exchange membrane fuel cells[J]. Nature, 2021, 595(7867): 361-369.
2	GAO Weitao, HU Zunyan, HUANG Haiyan, et al. All-condition economy evaluation method for fuel cell systems: System efficiency contour map[J]. eTransportation, 2021, 9: 100127.
3	高帷韬, 雷一杰, 张勋, 等. 质子交换膜燃料电池研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(3): 1539-1555.
	GAO Weitao, LEI Yijie, ZHANG Xun, et al. An overview of proton exchange membrane fuel cell[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2022, 41(3): 1539-1555.
4	梁茜, 王诚, 雷一杰, 等. 金属有机框架材料在质子交换膜燃料电池中的潜在应用[J]. 化学进展, 2018, 30(11): 1770-1783.
	LIANG Xi, WANG Cheng, LEI Yijie, et al. Potential applications of metal organic framework-based materials for proton exchange membrane fuel cells[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(11): 1770-1783.
5	HICKNER M A, GHASSEMI H, KIM Y S, et al. Alternative polymer systems for proton exchange membranes (PEMs)[J]. Chemical Reviews, 2004, 104(10): 4587-4611.
6	KARIMI M B, MOHAMMADI F, HOOSHYARI K. Recent approaches to improve Nafion performance for fuel cell applications: A review[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2019, 44(54): 28919-28938.
7	吴魁, 解东来. 高温质子交换膜研究进展[J]. 化工进展, 2012, 31(10): 2202-2206, 2220.
	WU Kui, XIE Donglai. Research progress in high temperature proton exchange membranes[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2012, 31(10): 2202-2206, 2220.
8	伍斌. MOFs基质子交换膜的制备及性能研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2015.
	WU Bin. The preparation and charactrizations of MOFs based proton exchange membranes[D]. Hefei: University of Science and Technology of China, 2015.
33	GUI Daxiang, DAI Xing, TAO Zetian, et al. Unique proton transportation pathway in a robust inorganic coordination polymer leading to intrinsically high and sustainable anhydrous proton conductivity[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018, 140(19): 6146-6155.
34	WU Bin, LIN Xiaocheng, GE Liang, et al. A novel route for preparing highly proton conductive membrane materials with metal-organic frameworks[J]. Chemical Communications, 2013, 49(2): 143-145.
35	WU Bin, LIANG Ge, LIN Xiaocheng, et al. Immobilization of N-(3-aminopropyl)-imidazole through MOFs in proton conductive membrane for elevated temperature anhydrous applications[J]. Journal of Membrane Science, 2014, 458: 86-95.
36	BAI Zhongxiong, LIU Shucheng, CHEN Ping, et al. Enhanced proton conduction of imidazole localized in one-dimensional Ni-metal-organic framework nanofibers[J]. Nanotechnology, 2020, 31(12): 125702.
37	DOU Yibo, ZHANG Wenjing, KAISER Andreas. Electrospinning of metal-organic frameworks for energy and environmental applications[J]. Advanced Science, 2020, 7(3): 1902590.
38	SUN Lian, GU Quanchao, WANG Honglei, et al. Anhydrous proton conductivity of electrospun phosphoric acid-doped PVP-PVDF nanofibers and composite membranes containing MOF fillers[J]. RSC Advances, 2021, 11(47): 29527-29536.
39	WANG Shubo, LIN Yuan, YANG Jian, et al. UiO-66-NH₂ functionalized cellulose nanofibers embedded in sulfonated polysulfone as proton exchange membrane[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2021, 46(36): 19106-19115.
40	DAI Xiu, LI Xu, WANG Xinlong. Morphology controlled porous poly(lactic acid)/zeolitic imidazolate framework-8 fibrous membranes with superior PM_2.5 capture capacity[J]. Chemical Engineering Journal, 2018, 338: 82-91.
9	AGMON Noam. The grotthuss mechanism[J]. Chemical Physics Letters, 1995, 244(5/6): 456-462.
10	KREUER K D, RABENAU A, WEPPNER W. Vehicle mechanism, a new model for the interpretation of the conductivity of fast proton conductors[J]. Angewandte Chemie International Edition in English, 1982, 21(3): 208-209.
11	LIM D W, KITAGAWA H. Proton transport in metal-organic frameworks[J]. Chemical Reviews, 2020, 120(16): 8416-8467.
12	LEE J, LIM D W, DEKURA S, et al. MOP × MOF: Collaborative combination of metal-organic polyhedra and metal-organic framework for proton conductivity[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11(13): 12639-12646.
13	PHANG W J, LEE W R, YOO K, et al. pH-dependent proton conducting behavior in a metal-organic framework material[J]. Angewandte Chemie, 2014, 126(32): 8523-8527.
14	WEI Yongsheng, HU Xiaopeng, HAN Zhen, et al. Unique proton dynamics in an efficient MOF-based proton conductor[J]. Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(9): 3505-3512.
15	NGUYEN N T T, FURUKAWA H, GÁNDARA F, et al. Three-dimensional metal-catecholate frameworks and their ultrahigh proton conductivity[J]. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(49): 15394-15397.
16	NAGARKAR S S, UNNI S M, SHARMA A, et al. Two-in-one: inherent anhydrous and water-assisted high proton conduction in a 3D metal-organic framework[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2014, 53(10): 2638-2642.
17	SHIGEMATSU Akihito, YAMADA Teppei, KITAGAWA Hiroshi. Wide control of proton conductivity in porous coordination polymers[J]. Journal of the American Chemical Society, 2011, 133(7): 2034-2036.
18	ROUGHT Peter, MARSH Christopher, PILI Simona, et al. Modulating proton diffusion and conductivity in metal-organic frameworks by incorporation of accessible free carboxylic acid groups[J]. Chemical Science, 2019, 10(5): 1492-1499.
19	YANG Fan, XU Gang, DOU Yibo, et al. A flexible metal-organic framework with a high density of sulfonic acid sites for proton conduction[J]. Nature Energy, 2017, 2(11): 877-883.
20	JEONG N C, SAMANTA B, LEE C Y, et al. Coordination-chemistry control of proton conductivity in the iconic metal-organic framework material HKUST-1[J]. Journal of the American Chemical Society, 2012, 134(1): 51-54.
21	ZHANG Fengming, DONG Longzhang, QIN Junsheng, et al. Effect of imidazole arrangements on proton-conductivity in metal-organic frameworks[J]. Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(17): 6183-6189.
22	BUREEKAEW Sareeya, HORIKE Satoshi, HIGUCHI Masakazu, et al. One-dimensional imidazole aggregate in aluminium porous coordination polymers with high proton conductivity[J]. Nature Materials, 2009, 8(10): 831-836.
23	TAYLOR J M, KOMATSU T, DEKURA S, et al. The role of a three dimensionally ordered defect sublattice on the acidity of a sulfonated metal-organic framework[J]. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(35): 11498-11506.
24	TAYLOR J M, DEKURA S, IKEDA R, et al. Defect control to enhance proton conductivity in a metal-organic framework[J]. Chemistry of Materials, 2015, 27(7): 2286-2289.
25	LI Xiaomin, DONG Longzhang, LI Shunli, et al. Synergistic conductivity effect in a proton sources-coupled metal-organic framework[J]. ACS Energy Letters, 2017, 2(10): 2313-2318.
26	PATEL H A, MANSOR N, GADIPELLI S, et al. Superacidity in nafion/MOF hybrid membranes retains water at low humidity to enhance proton conduction for fuel cells[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(45): 30687-30691.
27	DONNADIO Anna, NARDUCCI Riccardo, CASCIOLA Mario, et al. Mixed membrane matrices based on nafion/UiO-66/SO₃H-UiO-66 nano-MOFs: revealing the effect of crystal size, sulfonation, and filler loading on the mechanical and conductivity properties[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9(48): 42239-42246.
28	KIM H J, TALUKDAR K, CHOI S J. Tuning of nafion® by HKUST-1 as coordination network to enhance proton conductivity for fuel cell applications[J]. Journal of Nanoparticle Research, 2016, 18(2): 1-6.
29	EREN E O, ÖZKAN N, DEVRIM Y. Preparation of polybenzimidazole/ZIF-8 and polybenzimidazole/UiO-66 composite membranes with enhanced proton conductivity[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2022, 47(45): 19690-19701.
30	ZHANG Jin, BAI Huijuan, REN Qiu, et al. Extra water- and acid-stable MOF-801 with high proton conductivity and its composite membrane for proton-exchange membrane[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2018, 10(34): 28656-28663.
31	LIANG Xiaoqiang, ZHANG Feng, FENG Wei, et al. From metal-organic framework (MOF) to MOF-polymer composite membrane: Enhancement of low-humidity proton conductivity[J]. Chemical Science, 2013, 4(3): 983-992.
32	LUO Hongbin, WANG Mei, LIU Shaoxian, et al. Proton conductance of a superior water-stable metal-organic framework and its composite membrane with poly(vinylidene fluoride)[J]. Inorganic Chemistry, 2017, 56(7): 4169-4175.

[1]	陈匡胤, 李蕊兰, 童杨, 沈建华. 质子交换膜燃料电池气体扩散层结构与设计研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 246-259.
[2]	许家珩, 李永胜, 罗春欢, 苏庆泉. 甲醇水蒸气重整工艺的优化[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 41-46.
[3]	张启, 赵红, 荣峻峰. 质子交换膜燃料电池中氧还原反应抗毒性电催化剂研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4677-4691.
[4]	朱雅静, 徐岩, 简美鹏, 李海燕, 王崇臣. 金属有机框架材料用于海水提铀的研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(6): 3029-3048.
[5]	蒋博龙, 崔艳艳, 史顺杰, 常嘉城, 姜楠, 谭伟强. 过渡金属Co₃O₄/ZnO-ZIF氧还原催化剂Co/Zn-ZIF模板法制备及其产电性能[J]. 化工进展, 2023, 42(6): 3066-3076.
[6]	马哲杰, 张文励, 赵炫凯, 李平. PEMFC阴极催化层氧传质阻力影响的研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(6): 2860-2873.
[7]	毛梦雷, 孟令玎, 高蕊, 孟子晖, 刘文芳. 多孔框架材料固定化酶研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(5): 2516-2535.
[8]	于海强, 郭泉忠, 杜克勤, 汪川. 脉冲电沉积PbO₂涂层在PEMFC不锈钢双极板上的应用[J]. 化工进展, 2023, 42(2): 917-924.
[9]	胡兵, 徐立军, 何山, 苏昕, 汪继伟. 碳达峰与碳中和目标下PEM电解水制氢研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(9): 4595-4604.
[10]	祖梅, 许海涛, 谢炜, 程海峰. 金属有机框架材料的水稳定性及吸水应用进展[J]. 化工进展, 2022, 41(8): 4254-4267.
[11]	张雨珂, 刘倩, 段媛媛, 赵英杰, 崔阳, 史利娟, 李向远, 李剑川, 范海明, 易群. 基于MOFs材料的低碳烃（C₁~C₃）分离研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(8): 4288-4302.
[12]	陈哲坤, 潘伟童, 姚顶松, 丁路, 王辅臣. 质子交换膜燃料电池微孔层浆液微观结构与流变性[J]. 化工进展, 2022, 41(7): 3808-3815.
[13]	唐朝春, 王顺藤, 黄从新, 冯文涛, 阮以宣, 史纯菁. 介孔金属有机框架材料吸附水中重金属离子研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(6): 3263-3278.
[14]	潘文政, 纪志永, 汪婧, 李淑明, 黄智辉, 郭小甫, 刘杰, 赵颖颖, 袁俊生. 微生物燃料电池处理偶氮含盐废水的产电性能和降解过程[J]. 化工进展, 2022, 41(6): 3306-3313.
[15]	高帷韬, 雷一杰, 张勋, 胡晓波, 宋平平, 赵卿, 王诚, 毛宗强. 质子交换膜燃料电池研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(3): 1539-1555.