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。
3月18日，在2024年黑龙江农机产品展示交易会上，一部可智能播种，又可助力增产的电驱气吸播种机引发众人关注。这台高端智能电驱气吸播种机的价格与机械播种机价格相当，据悉，研发团队通过自主研发和 马斯克用行动反击 开源自家顶级大模型 压力给到OpenAI 《科创板日报》3月18日讯(编辑 宋子乔) 似乎是为了表明自己始终坚持对AI模型开源，马斯克做出了与阿尔特曼全然不同的选择。3月17日，马斯克宣布开源Grok-1，这 英国科学家首次创造了一个新颖的实验平台，即“量子龙卷风”。它能模拟超流体氦中的黑洞，使研究人员能更详细地观察类似黑洞的行为以及与周围环境的相互作用。通过对超流体氦表面微波动力学的观 3月15日，我国一些地区停止居民集中供热。初春时节，乍暖还寒。停暖初期昼夜温差较大，老人、儿童等身体较弱者，可能需要使用电暖气、电热毯等取暖设备，这导致部分家庭近来用电量增加。最近，一款名为 记者3月21日获悉，由中国科学院自动化研究所和中国科学院香港创新研究院联合研发的医疗领域AI多模态大模型——CARES Copilot 1.0日前在香港正式发布，现已面向香港神经外科医生开放使 作为功能机时代的霸主，诺基亚手机曾经创造了巨大的辉煌，但也因错失智能手机发展机遇而“掉队”。近期，外媒Visual Capitalist统计了有史以来最畅销的15款手机型号，其中诺基亚和苹果包揽前十。今 。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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