JL
Jinsheng Li
Author with expertise in Fuel Cell Membrane Technology
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(50% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
14
/
i10-index:
19
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Molecular-Level Modification of Sulfonated Poly(arylene ether ketone sulfone) with Polyoxovanadate–Ionic Liquid for High-Performance Proton Exchange Membranes

Jing Wang et al.Aug 16, 2024
In this work, a proton-conductive inorganic filler based on polyoxovanadate (NH4)7[MnV13O38] (AMV) and 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl) imide (EMIM TFSI) was synthesized for hybridization with sulfonated poly(aryl ether ketone sulfone) (SPAEKS) to address the "trade-off" between high proton conductivity and mechanical strength. The novel inorganic filler AMV-EMIM TFSI (AI) was uniformly dispersed and stable within the polymer matrix due to the enhanced ionic interaction. AI provided additional proton transport sites, leading to an elevated ion exchange capacity (IEC) and improved proton conductivity, even at low swelling ratios. The optimized SPAEKS-50/AI-5 (50 for degree of sulfonation of SPAEKS and 5 for weight percentage of AI filler) membrane exhibited the highest proton conductivity of 0.188 S·cm–1 at 80 °C with an IEC of 2.38 mmol·g–1. The enhancement of intermolecular forces improved the mechanical strength from 35 to 55 MPa and improved the elongation at break from 17 to 45%, indicating excellent mechanical properties. The hybrid membrane also demonstrated reinforced methanol resistance due to the hydrogen bonding network and blocking effect, making it suitable for direct methanol fuel cell (DMFC) applications, which exhibited a power density of 15.1 mW·cm–2 at 80 °C. The possibility of further functionalizing these hybrid membranes to tailor their properties for specific applications presents exciting new avenues for research and development. By modification of the type and distribution of fillers or incorporation of additional functional groups, the membranes could be customized to meet the unique demands of various energy storage and conversion systems, enhancing their performance and broadening their application scope. This work provides new insights into the design of polymer electrolyte membranes through inorganic filler hybridization.
0

Biofunctionalisation strategies of material surface and the inspired biological effects for bone repair

Guowen Duan et al.Jun 1, 2024
Abstract Due to trauma and disease, bone defects endanger the healthy life of human beings. At present, the gold standard for bone defect repair is still autologous bone transplantation and allogeneic bone transplantation. However, its insufficient source, potential disease transmission and immune rejection limit its clinical application. Therefore, the development of bone repair materials plays an important role in promoting bone repair. As the interface between material and tissue, the surface of the material plays an important role in the reaction after implantation, which determines the effectiveness of defect repair treatment. With the development of surface engineering and technology, bone repair materials have developed from biological inertia to biological activity by endowing various biological functions by controlling the composition, topological morphology and structure of the material surface etc. The inspired biofunctionalisation of material surface includes the capacities of inducing osteogenesis, promoting angiogenesis, antibacterial, immune regulation etc., as well as integration of postoperative repair and treatment. The authors review the biofunctionalisation of biomaterial surface and the inspired biological effects for bone repair, mainly including physical and chemical properties of material surface to regulate osteogenesis, and functional strategy of bone repair material surface.