受西瓜皮启发,离子交换膜设计有了新思路 2024金山小皇冠西瓜节开幕了!
受西瓜皮启发,离子交换膜设计有了新思路 2024金山小皇冠西瓜节开幕了!,
受西瓜皮启发,离子交换膜设计有了新思路
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。
(记者刘园园)
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原标题:受西瓜皮启发,离子交换膜设计有了新思路 来源:科技日报
2024金山小皇冠西瓜节开幕了!
转自:上观
昨天,“美丽湾区 瓜果飘香”2024金山小皇冠西瓜节在徐汇区汇京国际广场拉开帷幕。本次金山小皇冠西瓜节走出郊区、跨进市区,将金山的特色瓜果展示给市民朋友们,让大家品尝到金山瓜果的别样风味。
今年的金山小皇冠西瓜节,充分调动农业生产主体积极性,以农联会唱主角,主管部门做配角,激发农户们的参与热情。5月24日至26日三天开展推介展销活动,在汇京国际广场,市民朋友们可以直接购买新鲜的金山农产品,有金山小皇冠西瓜、水果玉米、番茄等,都是当季特色的优质农产品。
2024年,金山区西瓜种植面积稳定在3300亩左右,小皇冠西瓜面积1500亩左右。小皇冠西瓜皮薄、脆甜爽口,果肉细嫩又鲜甜多汁,瓜香浓郁,有着与众不同的味道,是金山优质农产品的突出代表。
金山小皇冠西瓜是上海市农业科学院和上海市农业技术推广中心,合作交流的重要成果之一。该品种为极早熟、小果型,单果重2千克左右。果实略椭圆形,墨绿色花纹,果皮极薄,瓜瓤为亮丽的鲜黄色,中心折光糖含量稳定在12%左右,糖度梯度小,纤维少,汁多而甜,口感爽而鲜美,风味极佳,且产量较高,亩产可达2000千克左右。金山区的适宜播种期在1月中下旬至2月上旬之间,采收期一般在5月上中旬至6月上旬之间。
为了促进小皇冠西瓜产业更好发展,2023年成立金山小皇冠西瓜产业联合体,充分发挥其“品牌引领、技术引领、销售带动、发展带动”的作用,实现对小皇冠西瓜产业有组织、有计划的发展和提升。严格要求联合体成员落实统一生产管理,以确保联合体成员生产的西瓜品质稳定、优质、一致。
在此基础上,今年的金山小皇冠西瓜联合体基于区块链技术,聚集上海本地种植的高端、精品、品牌的农产品,做到“区块链+地产优质农产品溯源”。每一个瓜都贴上了“申农码”,通过扫码就可以看到小皇冠西瓜的基础信息、生产主体信息、种源信息、产地位置等。每箱西瓜出售都贴有合格证,通过严格的品控让市民朋友吃的满意、买的放心。
为做大做强金山小皇冠西瓜产业,金山小皇冠西瓜产业联合体在不断总结、探索小皇冠西瓜产业的未来发展。
西甜瓜产业为我区农业增效、农民增收做出了巨大贡献,而金山小皇冠也是金山农产品的一张重要名片。2024金山小皇冠西瓜节将持续开展各类活动,在汇京国际广场开幕式现场,金山区小皇冠生产基地不仅带来了金山小皇冠西瓜,也带来了许多金山特色农产品,让市民朋友们一饱口福。
区委常委、常务副区长邱运理出席活动。
“美丽湾区 瓜果飘香”
2024金山小皇冠西瓜节开幕了!
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走进金山,品尝甜蜜!
记者丨顾青凡 张悦
通讯员丨杨腾磊
编辑 | 俞萝寅
责编 | 俞岚婷 俞萝寅?