记者9月5日获悉，西湖大学未来产业研究中心、理学院人工光合作用与太阳能燃料中心孙立成团队将西瓜皮膜用于电化学二氧化碳还原反应中，其展现出高离子电导率和高防产物透过性。受此启发，研究团队提出了一种构建新型离子传输膜（ITMs）的策略。相关研究日前发表于《自然·通讯》期刊。
此次研究始于一次意外。2021年，团队成员刘清路和唐堂博士将西瓜放入冰箱速冻层，几天后发现西瓜皮膜在解冻后自然脱落。唐堂由此产生灵感，认为西瓜皮可能是一种天然的离子传输膜。随后，他们将西瓜皮膜放入电化学二氧化碳还原反应测试装置，发现其能正常工作，且性能不亚于商业化离子交换膜。
为深入探究西瓜皮膜的离子选择性原理，孙立成团队展开了跨学科研究。研究团队进一步发现，西瓜皮的皮下层膜表现出色，在1摩尔每升的氢氧化钾中浸泡后，室温下的氢氧根离子电导率优于1摩尔每升氢氧化钾水溶液本身的离子电导率。这意味着西瓜皮膜能够加速氢氧根离子的传输。
为什么西瓜皮膜只让氢氧根离子通过，而排斥了酸根离子？经过深入研究，团队揭示了西瓜皮膜在二氧化碳电化学还原中离子选择性透过的机理。
“填充在西瓜皮细胞壁纳米通道里的果胶形成的微孔结构，以及通过微孔限域作用形成的连续氢键网络，对氢氧根离子的传输起到了关键作用。” 孙立成解释，简单来说，氢氧根离子通过微孔结构和氢键网络实现高效传递，如同上了高速公路；而酸根离子则因与果胶中富含的羧酸根“同性相斥”，同时还与果胶和纤维素里的羟基形成氢键，但酸根离子无法通过氢键网络传递，因此被“拖住”了。
离子传输膜是电化学二氧化碳还原反应、电解水和燃料电池等可再生能源转换与存储系统的关键部件，其性能直接影响能源转换效率和产物收集成本。“目前广泛使用的离子传输膜存在诸多局限，而此次研究的西瓜皮膜展现出了优异的性能，为解决现有离子传输膜的问题提供了新的思路和方法。” 孙立成说。
据悉，基于西瓜皮膜的传输机制，孙立成团队正在进行新型离子传输膜设计，并制备了分别用于电解水以及电化学二氧化碳还原反应的阴离子交换膜，展现出优异性能。目前研究团队正推进后续研发。
记者9月5日获悉，西湖大学未来产业研究中心、理学院人工光合作用与太阳能燃料中心孙立成团队将西瓜皮膜用于电化学二氧化碳还原反应中，其展现出高离子电导率和高防产物透过性。受此启发，研究团队提出了一种构建新型离子传输膜（ITMs）的策略。相关研究日前发表于《自然·通讯》期刊。
此次研究始于一次意外。2021年，团队成员刘清路和唐堂博士将西瓜放入冰箱速冻层，几天后发现西瓜皮膜在解冻后自然脱落。唐堂由此产生灵感，认为西瓜皮可能是一种天然的离子传输膜。随后，他们将西瓜皮膜放入电化学二氧化碳还原反应测试装置，发现其能正常工作，且性能不亚于商业化离子交换膜。
为深入探究西瓜皮膜的离子选择性原理，孙立成团队展开了跨学科研究。研究团队进一步发现，西瓜皮的皮下层膜表现出色，在1摩尔每升的氢氧化钾中浸泡后，室温下的氢氧根离子电导率优于1摩尔每升氢氧化钾水溶液本身的离子电导率。这意味着西瓜皮膜能够加速氢氧根离子的传输。
为什么西瓜皮膜只让氢氧根离子通过，而排斥了酸根离子？经过深入研究，团队揭示了西瓜皮膜在二氧化碳电化学还原中离子选择性透过的机理。
“填充在西瓜皮细胞壁纳米通道里的果胶形成的微孔结构，以及通过微孔限域作用形成的连续氢键网络，对氢氧根离子的传输起到了关键作用。” 孙立成解释，简单来说，氢氧根离子通过微孔结构和氢键网络实现高效传递，如同上了高速公路；而酸根离子则因与果胶中富含的羧酸根“同性相斥”，同时还与果胶和纤维素里的羟基形成氢键，但酸根离子无法通过氢键网络传递，因此被“拖住”了。
离子传输膜是电化学二氧化碳还原反应、电解水和燃料电池等可再生能源转换与存储系统的关键部件，其性能直接影响能源转换效率和产物收集成本。“目前广泛使用的离子传输膜存在诸多局限，而此次研究的西瓜皮膜展现出了优异的性能，为解决现有离子传输膜的问题提供了新的思路和方法。” 孙立成说。
据悉，基于西瓜皮膜的传输机制，孙立成团队正在进行新型离子传输膜设计，并制备了分别用于电解水以及电化学二氧化碳还原反应的阴离子交换膜，展现出优异性能。目前研究团队正推进后续研发。
人体免疫系统中的小过滤器淋巴结有了新妙用。近日，浙江大学药学院、金华研究院教授顾臻团队联合多位科研人员，在国际上首次提出利用冷冻干燥的淋巴结组织提升抗肿瘤药物疗效的方法。相关论文发 3月21日是世界睡眠日，今年中国主题为“健康睡眠 人人共享”。人的一生约有三分之一的时间是在睡眠中度过，睡眠、运动、营养被视为保障机体正常发育和健康的三大要素。关于睡眠有哪些常见认知误 AI芯片巨头低调赚钱 骆轶琪 在过去一年半导体行业下行周期中，除了英伟达以GPU霸主身份实现业绩快速成长之外，另一些主营虽非GPU，但是立足于AI定制芯片市场的半导体巨头也低调实现了稳健的成长性。 据Gartne 3月22日消息，xiaomi集团的卢伟冰在微博上表示，xiaomiCivi 4 Pro有可能是2024年最轻薄的电话。这款电话的厚度仅为7.45mm，重量为179.3g。尽管拥有超轻薄的机身，但Civi 4 Pro仍搭载了一块容量为4700mAh 3月23日消息，xiaomi集团王晓雁晒出了xiaomiCivi 4 Pro限定色真机照，该系列共有三款颜色，分别是蓝色、粉色和黑与白，定价为3599元，将于4月1日开始发售。据了解，xiaomiCivi 4 Pro限定色整体设计更像专业 3月24日，据央视财经消息，在今天开幕的中国发展高层论坛2024年年会现场，苹果公司首席执行官蒂姆·库克回应记者提问表示，苹果公司的Apple Vision Pro头显产品将在今年年内于中国市场上市， 。本文链接：受西瓜皮启发，离子交换膜设计有了新思路http://www.sushuapos.com/show-2-8384-0.html
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