从pem燃料电池到pfsa膜
将水通过电化学的方法转化为氢和氧的发展，主要是通过开发新材料并了解质子交换膜燃料电池（pemfc）在运行过程中的降解机理实现的。将氢和氧在燃料电池中通过电化学转化为水的过程依赖于质子交换膜（pem）。通过pem水电解槽（pemwe）将水转化为氢和氧的情况也是如此。在pemfc和pemwe中，pem都是电化学电池中的核心部分，它们可确保质子从阳极到阴极的传导、反应物（燃料电池）或产物（电解槽）气体的分离以及电极的电绝缘。燃料电池和电解槽中对有效pem的许多要求都是相同的，并且早已得到认可。然而，直到最近，才取得显著进展，可实现具有高质子传导性的化学和机械稳定的膜。近年来，大量的聚合物和离聚物库已经进行了开发和评估。这因而产生了大量新型的磺酸官能化的非氟化多芳族化合物1，以及包含除磺酸以外的具有生质功能的聚合物材料（通常为膦酸和杂环官能化材料）。这些努力还将全氟磺酸（pfsa）聚合物技术拓展至生产新一代的燃料电池膜。详细实验内容请到默克生命科学官网查看：www.sigmaaldrich.cnnafion
nafion®是一种由dupont开发的全氟磺酸（pfsa）聚合物，其通过全氟乙烯基醚磺酰氟共聚单体与四氟乙烯（tfe）进行自由基引发的共聚反应生成。该过程得到的聚（四氟乙烯）骨架具有带有磺酸基端的全氟醚侧链（图1）。具有相同结构的聚合物，例如flemion®、aciplex®和fumion® f，分别由asahi glass公司、asahi kasei、和fuma-tech生产。随着相关的具有较短侧链的全氟化离聚物的出现， nafion®型组成被称为“长侧链”（lsc）离聚物，其表示的是如图1a所示的“长”侧链。
离聚物的当量（ew）表示的是提供1摩尔可交换质子所需的聚合物重量，即离子交换容量（iec）的倒数。这些特点直接产生了pem的几个关键特性，例如质子传导性以及在水中膨胀和在低相对湿度下收缩的趋势性。聚合物ew和iec取决于tfe和侧链官能化tfe的比例。长侧链膜通常包含当量为1,100-900 g/mol或离子交换容量为0.91-1.11 mmol/g的离聚物。
图 1.nafion®、aquivion®和3m™全氟磺酸离聚物结构。
一种短侧链（ssc）全氟离聚物（dow膜），其侧链中没有氟醚基，仅包含两个cf2基团，其由dow chemical company在2023年代开发。2 尽管ballard power systems等公司的研究人员在燃料电池性能方面取得了显著改善，但ssc单体合成路线的复杂性（图2）可能是相关ssc离聚物工业发展的主要障碍之一。随后，solexis（现名为solvay specialty polymers）将其氟乙烯醚工艺应用于ssc单体的工业化生产（图2），并推出了hyflonr ion（自2023年后，被称为aquivion®，图1b
图 2.用于合成ssc磺酰氟乙烯基醚单体的dow（上）和solexis（下）路线。改编自参考文献32。2005美国化学学会版权所有。
在同一时期，3m™公司开发了一种离聚物（3m™离聚物，图1c），其具有无氟醚侧链带，并带有通过碳氢化合物原料的电化学氟化而形成的四个–cf2-基团（图3）。4 由于确定了降解机制的普遍性（该降解机制是由自由基攻击pfsa主链的羧酸端基导致聚合物链的所谓“解链”而引起的）5，合成后氟化进一步稳定了pfsa。
图 3.用于合成“中等侧链”全氟-4-（氟磺酰基）丁氧基乙烯基醚单体的3m™路线。改编自参考文献4。
默克生命科学 植物CRISPR Cas9基因组编辑
zfn诱导的基因靶向技术早在年就已发表。从那时起，靶向基因组编辑技术得到了迅速发展，并已商业化。最近，crispr cas 通路的发现加快了对该领域的兴趣，为研发开辟了新的可能性。虽然 crispr 通路在细菌中被鉴定为假定的适应性免疫系统的一部分，但它很快适应了修饰真核生物基因组的目的。虽然像 z...
默克生命科学 PCR技术指南
本部分包含基本pcr qpcr dpcr实验方案实例，可用作探索本指南理论章节所述某些概念的基础。除了提供更一般的实验方案为适应特定的基于pcr的研究奠定良好的实践基础外，还包括用于检测方法质量控制的详细实验方案。感谢您的关注。更多相关信息可以在官网看一下哦www.sigmaaldrich.cn 实...
默克生命科学 离心基础知识
天然引力和离心力 在一定时间内，地球引力足以分离许多类型的粒子。在工作台上放一个装有经过抗凝处理的全血的试管，最终内容物将分离成血浆 红细胞和白细胞几个部分。然而，对于大多数应用来说，时间长度要求使得无法用这种方式分离。如果你想深入了解，可以去默克官网看下，很有启发 www.sigmaaldrich...