我國(guó)團(tuán)隊(duì)受西瓜皮啟發(fā)取得新突破 高效離子傳輸材料問(wèn)世
最近，一項(xiàng)創(chuàng)新研究引起了科學(xué)界的關(guān)注,。9月4日公布的信息顯示,，西湖大學(xué)未來(lái)產(chǎn)業(yè)研究中心及理學(xué)院的人工光合作用與太陽(yáng)能燃料中心孫立成教授所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，成功地將西瓜皮膜應(yīng)用于電化學(xué)二氧化碳還原反應(yīng)過(guò)程,，并取得了杰出成效,。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)激發(fā)了他們提出一種新穎的離子傳輸膜（ITMs）構(gòu)建策略，相關(guān)研究成果已在《自然·通訊》雜志上發(fā)表,。
研究人員通過(guò)詳盡分析,，闡明了西瓜皮膜如何在電化學(xué)二氧化碳還原中實(shí)現(xiàn)離子的選擇性透過(guò)。他們發(fā)現(xiàn),，西瓜皮細(xì)胞壁內(nèi)部的納米通道里填充的果膠形成了細(xì)微的孔隙結(jié)構(gòu),，加之這些微孔所產(chǎn)生的限域效應(yīng)和連續(xù)的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，對(duì)氫氧根離子的快速遷移起到了核心作用,。形象地講,，這種結(jié)構(gòu)如同為氫氧根離子開(kāi)辟了一條高效的傳輸通道,；相反，酸根離子由于與果膠中豐富的羧酸根發(fā)生排斥,，并且容易與果膠,、纖維素表面的羥基形成氫鍵，導(dǎo)致其傳遞受阻,，無(wú)法有效穿過(guò)這一特殊路徑,。
離子傳輸膜對(duì)于電化學(xué)二氧化碳還原、電解水及燃料電池等可再生能源轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存技術(shù)至關(guān)重要,，其性能直接關(guān)系到能源轉(zhuǎn)換的效率及成本控制,。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的離子傳輸膜存在的多種限制，而西瓜皮膜的出色表現(xiàn),，為突破這些技術(shù)瓶頸帶來(lái)了新視角和解決方案,，孫立成教授如是說(shuō)。
此項(xiàng)研究不僅展現(xiàn)了自然材料在高科技領(lǐng)域的潛力,，也為可持續(xù)能源領(lǐng)域的發(fā)展開(kāi)拓了新的可能,。
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