孙立成院士Nature Commun：发现西瓜皮溶剂化膜可能应用于电催化CO2还原

纳米技术

2024-08-08

离子溶剂化膜是电化学能源转化和存储器件的关键部分，因此受到越来越多的关注。但是如何得到具有低离子电阻和较高的离子选择性仍然具有非常大的困难与挑战。

有鉴于此，西湖大学孙立成院士等通过实验和分子动力学模拟进行结合，对西瓜皮膜进行深入研究，从而提出了一种构筑高性能离子溶剂化膜的方法。

本文要点

（1）

通过使用纤维素纤维和果胶的协同作用构筑的连续氢键和微孔结构使得西瓜皮膜的皮下组织在室温的1M KOH饱和溶液中具有282.3 mS cm^-1的离子导电率。

（2）

微孔通道内部的羟基官能团和负电官能团增加西瓜皮膜的甲酸盐渗透阻力，这对于CO₂电化学还原非常关键。限域在三维微孔聚合物内的质子供体和负电性基团的这种设计理念为发展CO₂电化学还原的高性能离子化膜提供灵感。

参考文献

Liu, Q., Tang, T., Tian, Z. et al. A high-performance watermelon skin ion-solvating membrane for electrochemical CO₂ reduction. Nat Commun 15, 6722 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-51139-6

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51139-6