Из кожуры арбуза сделали ион-селективные мембраны
Они пригодятся в ячейках для восстановления углекислого газа
Китайские материаловеды изготовили ион-селективные мембраны из кожуры арбуза. Благодаря сети водородных связей такие мембраны пропускают гидроксил-анионы, но не пропускают более крупные анионы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Ион-селективными называют мембраны, которые пропускают только определенные типы ионов. Чаще всего мембрана делит ионы по заряду: например, пропускает только положительно заряженные ионы (катионы), а отрицательно заряженные ионы (анионы) и нейтральные частицы отталкивает. Иногда мембрана может реагировать и на размер иона — например, связывать катионы тяжелых металлов. Ион-селективные и ион-обменные мембраны могут быть полезны в самых разных устройствах: от фильтров для воды до ячеек для электрохимического получения водорода и захвата углекислого газа. Однако, пока что выбор материалов для них ограничен. К тому же, в процессе работы все мембраны подвергаются коррозии и постепенно выходят из строя, так что делать их из дорогих и невозобновляемых материалов невыгодно.
Материаловеды под руководством Ли Чэн Суня (Licheng Sun) из Университета Уэстлейка сделали ион-слективные мембраны из кожуры обыкновенного арбуза. Дело в том, что кожура арбуза не только имеет пористую структуру, но и состоит из целлюлозы. Этот природный полимер уже использовался для создания ион-селективных мембран: из-за множества отрицательно заряженных группами на поверхности они плохо пропускают отрицательно заряженные ионы. В кожуре арбуза целлюлозный каркас покрыт слоями более мягкого растительного полисахарида пектина. Благодаря своим гидрофильным свойствам, пектин обеспечивает арбузам и другим фруктам тургор — наполнение водой. Сунь и его коллеги решили проверить, как повлияет добавка пектина на свойства целлюлозных