journal article·2025-04-22Open access

Proton Conduction in Zirconium-Based Metal–Organic Frameworks for Advanced Applications

Kai-Xin Zhao, Guo-Qin Zhang, Xin-Ru Wu, Hong-Bin Luo, Zhi-Xing Han, Yangyang Liu, Xiao-Ming Ren

Abstract

Zirconium-based metal-organic frameworks (Zr-MOFs) have emerged as a promising class of crystalline porous materials, attracting significant interest in the field of proton conduction due to their exceptional chemical stability, structural flexibility, and functional tunability. Notably, proton-conducting Zr-MOFs show immense potential for diverse advanced technological applications. In this Spotlight on Applications paper, we provide an overview of proton-conducting Zr-MOFs and spotlight the recent progress of their utilization as proton exchange membranes in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs), light-responsive systems for proton pumps, and chemical sensors for formic acid detection. Furthermore, we also discussed the challenges, future prospects, and opportunities for promoting the application of proton-conducting Zr-MOFs.
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Research context

OpenAlex topics: Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications · Fuel Cells and Related Materials · Advancements in Battery Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering and College of Chemistry and Molecular Engineering

Nanjing Tech University

Department of Chemistry and Biochemistry, California State University, Los Angeles, 5151 State University Drive, Los Angeles, California 90032, United States

State Key Laboratory of Coordination Chemistry

Nanjing University

Funding

Natural Science Foundation of Jiangsu Province · National Natural Science Foundation of China · Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions · Division of Materials Research

References (100+)

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