中国科学家设计出新型离子膜一举打破国外多年垄断,这具有哪些重大意义?

作者&投稿:贺卞 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 在能源科技领域,中国科研人员的创新步伐从未停止。最近,由徐铜文教授领军的一支杰出团队,成功设计出了一种新型离子膜,这一突破性成果不仅打破了长期以来国外在该领域的垄断,更是对清洁能源产业带来了深远的影响。strong>这项研究由一支由7位年轻骨干、9位博士后和六十多名研究生组成的强大团队共同完成,他们根据各自的专业特长被划分为七个研究小组,分别攻克离子膜材料制备、孔道调控、表征、膜过程和模拟等关键技术难题。

离子膜,作为液流电池、燃料电池等绿色能源设备的核心组件,其功能至关重要。它需要在保证正负极活性物质隔离的同时,实现离子高效传输,减少能量损耗。传统离子膜常常面临“传导性与选择性”难以两全的问题,就像筛选沙子时的矛盾——孔径小则粗沙难通过,细沙传输慢;孔径大则选择性降低。然而,徐铜文团队的新型微孔框架聚合物离子膜,以其独特的设计,成功解决了这一难题。

该膜材料不仅有效防止了传统离子膜的通道老化和吸水溶胀问题,还通过精细的化学修饰,使离子在膜内的扩散接近于水中的状态,实现了近乎“零摩擦”的高效传导。评审员对这一成果赞不绝口,认为它对水系有机液流电池的研究有着显著的推动作用,甚至可能革新整个体系。相比于现有的最优膜,这款新型阳离子膜的性能提升显著,无疑为绿色能源的储存和利用开辟了新的可能性。

这项突破不仅仅局限于离子膜本身,其设计理念有望拓宽到其他功能化框架聚合物膜的设计与优化,为高性能膜材料的定向研发提供了全新的思路。strong>这一创新成果的诞生,预示着中国在能源科技领域的领导地位进一步巩固,同时也为全球清洁能源的发展注入了强大的动力。

尽管具体的研究细节和详细数据需要参考论文链接(https://www.nature.com/articles/s41586-023-05888-x
),以及官网报告(
http://news.ustc.edu.cn/info/1055/82719.htm),但无疑,中国科学家们的这一创新标志着我们正朝着更加高效、环保的能源未来稳步前进。


我国科学家研制出新型口服避孕药
1. 我国科学家成功研制出一种新型的口服避孕药,该药物的研究成果于2月14日发表在《自然-通讯》杂志上。2. 美国纽约康奈尔大学的Jochen Buck教授认为,这种新型避孕药在男性避孕领域具有革命性意义。他解释道,目前临床开发中的大多数男性避孕药需要8至12周才能发挥作用。3. 康奈尔大学的Melanie Balbach...

中国科学家制出新型仿生手术缝线,这一发明是受到了什么的启发?_百度...
这种新型的仿生手术缝线以仿生螺旋状向上延生,在形状上犹如莲丝般细腻,但是又极具延展性,在伤口的缝合上有着极佳的效果。二、“藕断丝连”的启发藕断丝连,这一自然现象给了科学家们深入探究莲丝纤维在微观结构和力学性能上是否可以代替传统的聚合棉线,这种细菌纤维素水凝胶三维纳米纤维网络...

中国目前最大的天文望远镜叫什么,是在河北吗?
国家天文台兴隆观测基地坐落于河北省承德市兴隆县,地处燕山主峰南麓,海拔960米,隶属于国家天文台光学开放实验室。LAMOST望远镜是中国科学家独立设计并具有技术挑战性的一种新型大视场、大口径光学天文望远镜。该望远镜的视场达到五度,而一般相同口径的常规望远镜视场不足一度。LAMOST的主镜口径超过六米,光...

中国科学家制出了新型的仿生手术缝线,研究此缝线是受什么启发的?_百度...
随着医疗科技的进步,近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队基于“藕断丝连”这一现象,研制出了一种可用于手术缝线的仿莲丝细菌纤维素水凝胶纤维。该纤维缝线在保护受损组织、促进伤口愈合以及减少不良反应方面都具有显著的优势。研究人员将细菌纤维素(BC)水凝胶加工成具有仿莲丝微米螺旋结构的水凝...

我国科学家研制出新型口服避孕药
“家里的第一个孩子,一般老人会照看,如果第二个孩子还让老人照看,老人就要有8-10年时间全部用来为子女照看孩子,这就提出新挑战:老人是否愿意帮助子女承担抚养责任。”杜鹏表示,跟养老一样,这里会涉及很多社会保障问题,怎么促进老人和子女共同居住,怎么在税收等方面给予年轻人优待,怎么解决老年人的...

我国科学家谁发明了新型灯
是我国著名电光源专家蔡祖泉,他一生发明了很多新型灯,为中国电光源领域的科技发展做出了突出贡献。1963年研制成功我国第一只高压汞灯;1964年研制成功我国1000瓦卤钨灯,此后又相继研制出脉冲氙灯、氢弧灯、氪光谱灯、超高压强氙灯、充碘石英钨丝灯、超高压强汞灯等10余类照明光源和仪器光源,大大缩短...

何勇李素丽(两位中国科学家)
1.红外探测器的研究 红外探测器是一种能够探测红外辐射的器件,具有广泛的应用前景,例如军事、医疗、环保等领域。何勇和他的团队在红外探测器的研究方面做出了重要贡献,设计出了一种新型的探测器结构,使其具有更高的灵敏度和更低的噪声。这项研究成果填补了国内在该领域的空白,为国内红外探测器的研究...

中国科学家制出新型仿生手术缝线?
是的,记者1月14日从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏院士团队基于“藕断丝连”这一自然现象,深入探究了莲丝纤维的微观结构与力学性能,并受此启发研制出了一种可用于手术缝线的仿莲丝细菌纤维素水凝胶纤维。相关研究成果1月5日发表在《纳米通信》上。研究人员将细菌纤维素(BC)水凝胶加工成具有仿莲丝...

中国科学家研发出了吹气测新冠的技术,这一研发有什么意义?
近日中国科学家们研发出了一种吹气测新冠的新型技术,目前国内较为广泛使用的测新冠的方法是核酸检测,相信大家也已经对核酸检测习以为常,这一技术的突然问世想必也出乎所有人的意料,核酸检测已被大众所普遍接受,那么这一新的检测技术还有意义吗?相对于传统的核酸检测,这种新型技术不仅更加的省时省力...

科学家研制出有望代替塑料的仿生新材料,你觉得新材料会广泛应用吗?_百 ...
虽然国家一直在提倡自行携带布袋进行购物,但是相比之下顾客还是比较喜欢塑料袋。余淑红院士团队运用了仿生结构设计理念,设计出了一种叫做定向变形组装的新材料制作方法。这种方法是将纤维素纳米纤维和另一种物质包裹的云母片进行附和,制造出一种新型的结构材料。这种材料被期望于高于工程塑料强度。并且还具备...

湖滨区15765627852: 我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锗、铕、镝等元素相对原子质量的新值.其中 -
年佩沁林: 在原子中质子数=核电荷数=核外电子数,铕元素的核电荷数为63,则其质子数为63,又因为相对原子质量≈质子数+中子数,铕元素的原子的相对原子质量为152,则中子数为152-63=89. 故选A.

湖滨区15765627852: 霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图甲所示,在一矩 -
年佩沁林: (1)根据左手定则得,正电荷向M端偏转,所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连 ②UH-I图线如图所示. 根据UH=k IB d 知,图线的斜率为 kB d =0.375, 解得霍尔系数k=1.5*10-3V?m?A-1?T-1. 故答案为:①M;②1.5

湖滨区15765627852: 科学家将线粒体放在低渗溶液中将其外膜涨破,然后通过离心处理将外膜与包裹着基质的内膜分开,再用超声波 -
年佩沁林: A、细胞膜、线粒体膜、核膜等生物膜都是以磷脂双分子层为基本骨架的,A正确;B、线粒体在低渗溶液中外膜吸水胀破与膜的选择透过性有关,B正确;C、破裂的内膜可以自动闭合成小泡,体现了生物膜具有一定的流动性,C正确;D、线粒体基质中含有水、丙酮酸、核苷酸等多种化合物,没有葡萄糖,D错误. 故选:D.

湖滨区15765627852: 下列说法不正确的是()A.离子交换膜在工业生产中广泛应用,如氯碱工业使用了阴离子交换膜B.人造纤 -
年佩沁林: A.氯碱工业使用了阳离子交换膜,钠离子移向阴极,故A错误; B.以天然纤维素纤维(树皮、纸浆、废棉纱)为原料熔融纺丝、纺纱制造的,都是人造纤维;以石油化工为原料制造的,都是合成纤维,故B正确;C.原子利用率高,符合绿色化学原则,故C正确;D.CO2的增加导致温室效应,海水中溶解了CO2,酸度增大,珊瑚、贝壳类等生物的生存将会,故D正确. 故选A.

湖滨区15765627852: 提取下列材料的要点,整合成一个单句,为“纳米皇冠”下定义. ①近日,中国科学家打造出了一顶新颖的饰品“纳米皇冠”. ②皇冠制作的原材料是铂金... -
年佩沁林:[答案] 答案: 解析: “纳米皇冠”是近日在中国国家自然科学基金委员会“纳米科技重大研究计划”小组以及中国科学院“百人计划”小组的支持下,中国科学家运用分子纳米技术打造出的一顶新颖的铂金饰品

湖滨区15765627852: 最后一题:5、中国化学家对化学发展的贡献.
年佩沁林: 50年来我国化学学科的发展历程与成就 ① 人工全合成牛胰岛素研究(1982年获奖) ... 核糖核酸的合成难度很大,中国科学院上海生物化学研究所王德宝及其协作者经过13...

湖滨区15765627852: 我国科学家用滤纸和二氧化钛(TiO 2 )薄膜制作出一种新型“纳米纸”,又在纳米纸上“铺”一层“萘胺”( -
年佩沁林: B 试题分析:A、根据化合价的一般规律:在化合物中,正负化合价的代数和为0,故二氧化钛中Ti的化合价为+4,错误,B、化学式中元素符号右小脚的数字表示分子中的原子个数,故萘胺(C 10 H 9 N)中C、H、N的原子个数比为10:9:1,正确,C、有机物是含碳元素的化合物,而二氧化钛不含碳元素,是无机物,错误,D、这种试纸中有二氧化钛(TiO 2 )和“萘胺”(C 10 H 9 N)染料,是一种混合物,错误,故选B

湖滨区15765627852: 2015年10月5日,中国科学家屠呦呦获得诺贝尔生理学奖,实现了中国自然科学诺奖零的突破,其率领的科研团队提取出的青蒿素可以有效地治疗疟疾,请回... -
年佩沁林:[答案] (1)DNA是DNA复制和转录的模板,而奎宁可以和疟原虫的DNA结合,形成复合物,这样直接抑制了DNA的复制和转录,导致DNA和蛋白质的合成出现异常. (2)淋巴丝虫侵入人体后形成蜂巢状组织造成淋巴管堵塞,组织液中大分子蛋白质不能回流...

湖滨区15765627852: 为提高氯化铵的经济价值,我国化学家设计了利用氢氧化镁和氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)的工艺.某同学根据该原理设计的实验装置如图1,... -
年佩沁林:[答案] 利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl),为了使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收,并还能防止装置D中的氯化铝溶液倒吸入装置C,反应过程中持续通入N2,氨气极易溶于水,碱石灰吸收水蒸...

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