中国科学家创新设计离子膜材料为“双碳”提供技术支撑

中国网/中国发展门户网讯 近日,中国科学技术大学徐铜文教授、杨正金教授团队与合作者设计了一类新型离子膜——微孔框架聚合物离子膜,解决了离子膜材料“传导性-选择性”相互制约的难题,4月26日,该研究成果发表在国际学术期刊《自然》上。徐铜文教授、杨正金教授团队照片在离子膜内构筑“高效通道”离子膜指含功能基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜,在清洁能源、节能减排、能量转换与储存等方面有着广泛的应用前景。离子膜是液流电池、燃料电池等电化学器件或装备的关键部件,既要阻隔正负极间活性物质、防止短路,又要保证离子在充放电过程中高效通过、减少损耗。“就像用筛子筛沙,最好的筛子是阻隔粗沙(选择性)、筛选细沙并使其快速通过(传导性),但是筛子孔小的,粗沙过不去、细沙流得也慢(传导性差);筛子孔大的,粗沙细沙都能过去(选择性差)。”该成果第一作者、徐铜文团队博士后左培培这样比喻。而传统的离子膜材料,用于传导离子的通道不够“坚固”,长时间使......阅读全文

生物膜离子通道的研究方法

离子通道结构和功能的研究需综合应用各种技术,包括:电压和电流钳位技术、单通道电流记录技术、通道蛋白分离、纯化等生化技术、人工膜离子通道重建技术、通道药物学、基因重组技术及一些物理和化学技术。

新型离子膜实现盐差能高效发电

  中国科学技术大学教授徐铜文、特任教授杨正金团队在用于盐差能发电的离子交换膜方面取得新进展。他们研发出一种磺化的超微孔聚氧杂蒽基(SPX)离子膜,揭示了软物质限域下的离子传递特性,利用膜内亚纳米的亲水微孔实现了极高的离子选择性,提高了盐差能发电的效率。该膜材料的设计理念也将盐差能发电的概念从海水—

生物膜离子通道的功能特征

离子通道依据其活化的方式不同,可分两类:一类是电压活化的通道,即通道的开放受膜电位的控制,如Na+、Ca2+、Cl-和一些类型的K+通道;另一类是化学物活化的通道,即靠化学物与膜上受体相互作用而活化的通道,如 Ach受体通道、氨基酸受体通道、Ca2+活化的K+通道等。钠通道各种生物材料中,与电兴奋相

离子交换膜的简介和类型介绍

  离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。  因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜。1950年W.朱达首先合成了离子交换膜。1956年首次成功地用于电渗析脱盐工艺上。  离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有

生物膜离子通道的功能特点

活体细胞不停地进行新陈代谢活动,就必须不断地与周围环境进行物质交换,而细胞膜上的离子通道就是这种物质交换的重要途径。人们已经知道,大多数对生命具有重要意义的物质都是水溶性的,如各种离子,糖类等,它们需要进入细胞,而生命活动中产生的水溶性废物也要离开细胞,它们出入的通道就是细胞膜上的离子通道。

生物膜离子通道的功能特征

离子通道依据其活化的方式不同,可分两类:一类是电压活化的通道,即通道的开放受膜电位的控制,如Na+、Ca2+、Cl-和一些类型的K+通道;另一类是化学物活化的通道,即靠化学物与膜上受体相互作用而活化的通道,如 Ach受体通道、氨基酸受体通道、Ca2+活化的K+通道等。钠通道各种生物材料中,与电兴奋相

中国科大等发明新型离子膜实现近似无摩擦的离子传导

  近日,中国科学技术大学徐铜文、杨正金团队与合作者设计了一类新型离子膜,首次实现膜内近似无摩擦的离子传导,有望应用于能源转化、大规模储能以及分布式发电等领域。相关研究成果论文4月26日发表于《自然》杂志。  离子膜是液流电池、燃料电池等电化学器件或装备的关键部件,传统离子膜普遍存在吸水后容易发生溶

原电池有离子交换膜还遵循离子正正负负吗

遵循。这是同样的道理,只不过导电的介质有所不同.有些靠金属导电,有些靠熔融盐导电.另外,普通原电池中的离子移动主要是为了平衡溶液中正负放电导致的。有的原电池则不属于可逆电池。原电池放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。例如铜锌原电池又称丹聂尔电池,其正极是铜极。

电磁屏蔽膜-化学镀铜溶液-镍离子和铜离子含量测定方法

范围本标准规定了电磁屏蔽膜用化学镀铜溶液中镍离子和铜离子含量的测定方法。本标准适用于电磁屏蔽膜用化学镀铜溶液中镍离子和铜离子含量的测试。测定范围: 化学镀铜溶液中镍离子浓度以NiSO4·6H2O计为0.02g/L~2.00g/L,化学镀铜溶液中铜离子浓度以CuSO4·5H2O计为5.0g/L~60.

Nature:氧化石墨烯膜通过阳离子控制层间距实现离子筛分

  中国科学院上海应用物理研究所方海平、Jingye Li、上海大学吴明红团队、南京工业大学金万勤团队(共同通讯)等人使用K +,Na+,Ca2+,Li+或Mg2+离子显示了利用阳离子控制层间距精确订装氧化石墨烯膜,表现出优异的离子筛分和海水淡化性能。此外,由一种类型阳离子控制的膜间距可以有效地选择

SiO-2钝化膜中钠离子的二次离子质谱分析

  前 言   对于半导体器件而言,在管芯表面覆盖钝化膜的保护措施是非常必要的,钝化膜是器件的最终的钝化层和机械保护层,可以起到电极之间的绝缘作用,减弱和稳定半导体材料的多种表面效应,防止管芯受到尘埃、水汽酸气或金属颗粒的沾污,一般采用CVD 工艺(化学气相沉积,Chemical Vapor Dep

我科学家研制出离子管理膜

记者王冰雅、尚杰5日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所科研人员和先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作,利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜,为多功能电池隔膜的设计和研制,以及解决高性能锂金属电池的安全性问题提供了新的思路。相关成果日前发表在《先进能源材料》上。在众多锂电

关于锂离子电池的SEI膜形成机制

  ⑴ 在一定的负极电位下,电极/电解液相界面的锂离子与电解液中的溶剂分子等发生不可逆反应;  ⑵ 不可逆反应主要发生在电池首次充电过程中;  ⑶ 电极表面完全被SEI膜覆盖后,不可逆反应即停止;  ⑷ 一旦形成稳定的SEI膜,充放电过程可多次循环进行

生物膜离子通道的概念和应用

生物膜离子通道(ion channels of biomembrane)是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道,主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关

生物膜离子通道的研究方法介绍

  离子通道结构和功能的研究需综合应用各种技术,包括:电压和电流钳位技术、单通道电流记录技术、通道蛋白分离、纯化等生化技术、人工膜离子通道重建技术、通道药物学、基因重组技术及一些物理和化学技术。  1、电压钳位技术  一般而言,膜对某种离子通透性的变化是膜电位和时间的函数。通过玻璃微电极与细胞膜之间

阴阳异相离子交换膜有那些特性

  异相离子交换膜是由含有一种提供电化学性能的离子交换树脂的复合物和提供额外性能和稳定性的无机物制成。异相离子交换膜的优越性在于易于制造并可被方便地化学修饰,原因在于在不用显著改变制造方法就能够变化无机物和树脂类型以及含量,得到了广泛的应用。  异相离子交换膜必须具备以下几个特性:  1、选择透过性

离子膜出现针孔和撕裂的原因有哪些?

1)从以往的问题分析中发现,在膜的安装过程中,操作者不慎使膜产生了皱褶损伤,虽然当时膜未渗漏,但膜在使用寿命期限内可能会发生针孔或撕裂。这种情况可通过对针孔部位的显微观察判断。2)在离子膜电解工艺中,要求将阴极室的压力控制得比阳极室稍大,形成一个稳定的微小压差,使膜在运行中始终贴向阳极网。在装置运行

国产聚合物离子膜有望实现弯道超车

  在中国科学技术大学(以下简称中国科大),有一句话常被当作调侃:“中国科大做的各种技术里,有两类技术是被发达国家限制的,一类是量子通信,另一类是离子膜。”  中国科大离子膜研究团队的负责人徐铜文教授,有时也会在自我介绍时用这句话调侃自己。很多外行人随后会问一句:“离子膜是什么?”  作为一种隔膜材

国产聚合物离子膜有望实现弯道超车

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499511.shtm在中国科学技术大学(以下简称中国科大),有一句话常被当作调侃:“中国科大做的各种技术里,有两类技术是被发达国家限制的,一类是量子通信,另一类是离子膜。”中国科大离子膜研究团队的负责人徐

简述离子交换膜的性能指标

  离子交换膜的性能是多方面的,必须根据膜的电化学性能、化学性能和物理力学性能对膜进行综合评价分析。一般商品膜常提供以下性能指标。  1、交换容量交换容量是离子交换膜的关键参数,其单位为mmol/g。一般交换容量高的膜,选择透过性好,导电能力也强。但是由于活性基团一般具有亲水性,因此当活性基团含量高

生物膜离子通道的基本信息

生物膜离子通道(ion channels of biomembrane)是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道,主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关

阴阳离子交换膜是干什么

  离子交换膜是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜,阳离子膜通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子 如钠型磺酸型:固定基团是磺酸根解离离子是钠离子,阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,他的高分子母体是不溶解的,而连接在母体上的磺酸集团带有负电荷和可解离离子相互吸引着,他们具有亲水性由

SiO2-钝化膜中钠离子的二次离子质谱分析

1.1 仪器 法国CAMECA 公司的IMS-4fE/7 型二次离子质谱仪, 配备双等离子源和铯离子源, 中和电子枪。 1.2 样品 样品结构:SiO 采用CVD方法在抛光硅晶片 上生长的二氧化硅薄膜, 厚度在1000 埃至5000 埃之间, 样品处理: 为避免表面沾污对于测试结果的影响, 用去离子

微波等离子体CVD制备金刚石膜

  微波等离子体CVD制备金刚石膜的设备分为三代。*代为石英管式装置。第二代为石英钟罩式和不锈钢反应室式。这两代装置除用于制备金刚石膜之外,还广泛地用于微波等离子体的其他应用领域的研究和开发,对各种薄膜制备,刻蚀与清洗,表面改性处理等方面有极为广泛的应用。第三代为大功率制备金刚石膜的装置,用于金刚石

大连化物所发表多孔离子传导膜研究综述文章

  近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员张华民、李先锋团队关于多孔离子传导膜的研究工作受到了国际同行的关注,近期受邀在Chemical Society Reviews 杂志上撰写题为Porous membranes in Secondary battery application(

锂离子电池材料聚乙炔的成膜条件

  聚乙炔的成膜条件是:  (1)使用均相催化体系;  (2)高催化活性;G)较高的催化剂浓度;  (3)较小的链转移速度从而得到较高的分子量;  (4)适当的溶剂。典型的聚合方法是将直径约40mm的平底玻璃反应器多次抽空充氮后在高纯氮气流下加入1毫升甲苯,0.14ml(0.004m01),Ti(O

锂离子电池隔膜复合膜的加工方法介绍

  1、干式复合法该法是将粘合剂通过复合机涂布在基材的表面,以加热辊压附在其它薄膜上而复合的方式。  2、湿式复合法将水溶性粘合剂(明胶、淀粉)、水分散性粘合剂(醋酸乙烯乳胶等)涂布于基材表面的湿润状态下与其它材料复合,然后用辊压附和干燥的方法。  3、挤出复合法 这是复合加工中最常用的方法,用挤出

离子管理膜可抑制锂金属阳极锂枝晶生长

科技日报兰州8月4日电(记者颉满斌)记者4日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所科研人员同先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作,利用离子径迹技术,研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜。相关成果近日发表在《先进能源材料》上。在众多锂电池阳极材料中,锂金属阳极因具有最高的理论比容量和低电化学

科研人员在离子管理膜研究方面取得重要进展

近日,中国科学院近代物理研究所科研人员与先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作,利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜,相关成果发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)上。在众多锂电池阳极材料中,锂金属阳极因其具有最高的理论比容量和低电化学

西湖大学提出构建新型离子传输膜策略,灵感来自西瓜

  9月4日,西湖大学未来产业研究中心、理学院孙立成团队近日在Nature Communications上发表一项突破性研究成果。他们在西瓜皮膜的启发下,提出了一种构建新型离子传输膜(ITMs)的策略,在电化学二氧化碳还原反应(CO2RR)中展现出卓越的性能。  孙立成团队正在剥离解冻后的西瓜皮膜。