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西瓜皮,立功了!我国科研团队成功提出→

科技日报  · 公众号  · 科技创业 科技自媒体  · 2024-09-05 09:10

主要观点总结

西湖大学孙立成团队受西瓜皮膜的启发,将其应用于电化学二氧化碳还原反应中,并表现出卓越性能。研究团队提出了一种构建新型离子传输膜的策略,该策略已发表在《自然·通讯》期刊。研究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,其中氢氧根离子通过微孔结构和氢键网络实现高效传递,而酸根离子则无法通过。离子传输膜是可再生能源转换与存储系统的关键部件,此次研究的西瓜皮膜为解决现有离子传输膜的问题提供了新的思路和方法。

关键观点总结

关键观点1: 西瓜皮膜在电化学二氧化碳还原反应中的应用

研究团队将西瓜皮膜应用于电化学二氧化碳还原反应中,并展现出卓越性能。这种膜具有离子选择性透过的特性。

关键观点2: 新型离子传输膜的策略及机理

研究团队提出了一种构建新型离子传输膜(ITMs)的策略,并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,涉及微孔结构和氢键网络的作用。

关键观点3: 离子传输膜的重要性和现有问题

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,而西瓜皮膜为解决现有问题提供了新的思路和方法。


文章预览

◎ 科技日报记者 刘园园 记者9月4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,其展现出卓越的性能。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。 相关研究日前发表在《自然·通讯》期刊。 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 ………………………………

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