海水电解有了新进展等

海水电解有了新进展

氢气是一种清洁能源，电解水制氢是最高效的制氢方法之一。目前比较成熟的电解水制氢需要淡水作为原料，但地球上的水资源中大约96%都是海水，那能不能用海水来制氢呢？

由于海水成分复杂，尤其是海水中的氯离子对电极阳极腐蚀严重，容易损坏设备，故长久以来无法满足大规模工业化的要求。近期，中国科学院宁波材料技术与工程研究所团队在海水电解方面有了新进展。

研究人员受“同电荷排斥”启发，提出了“同离子排斥”的策略，通过在电极表面构筑氯化银层，对溶液中的氯离子产生排斥，从而对阳极进行保护。实验表明，经过处理的阳极可以有效排斥附近溶液中的自由氯离子，从而减轻氯离子对阳极的腐蚀作用，大大提高了阳极电解水的稳定性，延长了电极的寿命。进一步对比实验显示，经过处理的阳极在碱性海水中可以实现超过5000小时的稳定工作。

这项研究解决了海水电解制氢技术中的重要问题，为商业化应用提供了新的可能性。这项研究成果于近日发表在《先进材料》期刊上。

用废弃牛奶造肥料

在过去的几十年里，全球对牛奶的需求量逐年增加，与之相伴而来的是废弃牛奶处理量的不断攀升。据统计，2022年，全世界总共生产了约10亿吨原奶，其中有六分之一被浪费。当前对废弃牛奶的处理以直接倾倒为主，这可能会给生态系统带来威胁，也是一种资源浪费。

近日，中国东华大学环境科学与工程学院的蔡冬清团队研发出一种非生物工艺，可将废牛奶转化为农业纳米肥料。研究人员首先使用氢氧化钾活化过硫酸盐技术，将废牛奶转化为类黄腐酸和类腐殖酸，而后将该产物与凹凸棒石（一种矿物）混合，以获得缓释（缓慢非恒速释放）的纳米类黄腐酸肥料。

结果显示，在盆土中添加这种纳米肥料可显著提高鹰嘴豆的产量，促进植物根系生长。该研究为废弃牛奶的回收再利用提供了新的方向。

这一成果于近日发表在《自然·通讯》期刊上。

无需电池的水质检测机器人

水是生命之源。对环境水质和病原体污染进行实时监测，可以有效控制食源性疾病的扩散，保护公众健康。近日，香港城市大学联合北京航空航天大学、大连理工大学等设计出一种不用电池的小型无线软体电磁游泳机器人（soft electromagnetic swimmer，SES），能在水环境中完成多种监测任务。

SES长5.3厘米，宽3.2厘米，总重5.3克，整体呈水滴状，通过射频供电，其长约1.3厘米的“尾巴”可以靠共振上下摆动，驱动检测系统运动。SES能实时检测水质和病毒污染，并把数据同步传输到智能手机的用户界面。该研究为就地检测水质提供了新方法。

相关论文于近日发表在《科学·进展》期刊上。

一种新型黏性水凝胶

修复受损身体组织的材料需要能够紧密贴合组织，并适应不规则形状，同时还要能够促进细胞生长。传统的治疗方法，比如肉眼可见大小的补片等，其紧密贴合并适应受损组织不规则形状的能力有限。近日，美国芝加哥大学的田博之、岳继平团队与美国伊利诺伊大学芝加哥分校的一个研究团队合作，展示了一种会释放药物颗粒的水凝胶，有望用于一系列医学诊断和治疗，包括加速皮肤创伤修复、治疗溃疡性结肠炎，甚至促进心脏组织再生等。

这种水凝胶在人体组织等生物界面上会演变为释放药物的颗粒，紧密贴合在待修复的受损组织表面，例如皮肤、肠道内壁、心肌等，强化受损组织的黏合。這种材料的一大优势是能表现出多种形态，以各种形式应用于不同领域、适应不规则形状。除了修复受损组织，这一材料还可以与易碎的生物电子元件组合，制成坚固的心电记录装置，增强薄膜生物电子器件的操控性。

这项研究于近期刊登在《自然·化学工程》期刊上。

栏目责编：韦 力