羟基与氢氧根的区别（西湖大学团队提出构建新型离子传输膜策略，灵感来自冰冻西瓜）
西湖大学的研究团队从解冻后的西瓜皮膜入手展开研究。离子传输膜是电化学转换系统中的关键部件，尤其是在电化学二氧化碳还原反应和电解水等方面发挥着重要作用。目前使用的离子传输膜虽然分为四种类型，但都存在局限性。开发新型离子传输膜显得尤为重要。
研究团队发现西瓜皮膜展现出神奇的特性，特别是在离子传输方面表现出巨大的潜力。灵感来自于一个偶然的实验室经历：两位博士刘清路和唐堂购买西瓜后误置于速冻层中，经过几天解冻后意外发现西瓜皮膜的表现引起他们的兴趣。他们意识到西瓜皮膜具有天然的离子传输性能，这引起了孙立成院士团队的关注。孙立成鼓励团队成员借鉴自然界的设计思路，学习自然界的光合作用来指导人工催化剂的设计与开发。这一启发为团队开辟了新的研究方向。
在初步的测试中，西瓜皮膜展现出良好的离子传输性能，并且展现出一定的选择透过性。这种特性对于理想的碱性电化学二氧化碳还原反应体系中的离子传输膜至关重要。团队进一步探索了西瓜皮膜的离子选择性机制，发现西瓜皮膜中的细胞壁结构对离子传输起到了关键作用。其中纤维素的有序排列和果胶的填充为氢氧根离子的传输提供了通道，而果胶中的羧酸根则对酸根离子产生排斥作用。
经过深入研究，研究团队基本探明了西瓜皮膜的机理，并通过模拟计算进一步验证了这一机制。这些发现为实验室设计全新的离子传输膜提供了指导，目前已成功制备了用于电解水和电化学二氧化碳还原反应的阴离子交换膜，并展现出超高性能。这些后续研发正在积极推进中。面对西瓜皮膜内错综复杂的纳米级通道和细胞壁中生物质的复杂结构和组成，研究团队仍面临许多挑战和未知领域需要探索。他们将继续深入研究西瓜皮膜的机制，以期在未来为仿生离子传输膜的制备提供新的指导。
