燃料电池是一种可以直接将燃料的化学能转化为电能的化学装置，其被认为是在节能和保护生态环境方面最具发展前景的发电技术之一。质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种使用质子交换膜（PEM）作为电解质的燃料电池。PEMFC是电动汽车、各种便携式电源和其他固定电源的最佳替代电源，PEM是PEMFC的核心部件，它的性能将直接影响电池的性能。质子电导率则是判别PEM性能好坏最基本和最重要的标准，因此，设计开发理化稳定性好、使用寿命长的高质子电导率交换膜受到了人们的广泛关注。目前，全氟磺酸膜（Nafion和类Nafion膜）仍然是应用最广泛的质子交换膜。

在过去的十年中，金属有机骨架（MOFs）等结晶多孔材料已被证明是质子传导领域极富前景的候选材料。MOFs具有一些Nafion膜无法比拟的特性，如孔隙率大、金属中心成分丰富、功能化有机配体具有骨架可调性、极高的化学稳定性、材料制造简单以及可以与其他材料共混等。这些特性使 MOFs 成为广温度范围（25–300°C）内固态质子传导材料的理想候选者。MOFs的高比表面积和功能化孔道也为各种客体分子的容纳提供了空间，这可以极大地改善材料中质子的传导和迁移率。此外更重要的是，MOFs的规则结构为研究质子转移途径和机制提供了机会，为构建新型PEM材料提供灵感。

基于上述考虑，云南大学赵琦华＆杜琳课题组报道了两个通过水热法自组装得到的基于镧系的MOFs: Eu-ETTB 和 Gd-ETTB。两种材料均表现出极高的质子电导率，其中 Eu-ETTB 在 98% 相对湿度（RH）和 85 °C 下的质子电导率为 1.53 × 10^-2 S/cm，而 Gd-ETTB 在 98% RH 和 75 °C的质子电导率高达 2.63 × 10⁻² S/cm。这几乎是我们目前所能观察到的未进行合成后改性的三维多孔 MOFs材料的最佳质子传导性能。此外，稳定性实验及循环测试实验表明，这两种材料在稳定性和耐用性方面都具有优异的表现。试验结果表明，当环境的湿度逐渐增加时，一部分水分子被吸附到 MOFs 的孔隙中，与MOFs的框架一同构建出一个复杂的氢键网络，还有一部分水分子作为质子载体，通过MOFs的孔道和氢键网络传输质子，质子电导率随温度和相对湿度变化的趋势及水蒸气吸附实验验证了这一点。作为较少报道的TPE-稀土基 MOFs 质子传导材料，Eu-ETTB 和 Gd-ETTB 表现出的高质子电导率值说明了通过选择合适的有机配体和金属离子通过自组装设计新型质子传导材料的可行性。