离子交换膜作为海水淡化、盐湖提锂、燃料电池等领域的核心材料，其性能提升面临离子选择性与导电通量之间的固有矛盾。传统理论基于稀溶液模型，难以解释实际浓溶液工况下的复杂输运行为。
中国科学院青海盐湖研究所研究团队在离子交换膜输运理论研究中取得新进展，首次揭示了荷电聚合物网络的标度不变性，建立了离子分配与膜导电性之间的定量关联。
研究在前期提出的“标度正规溶液理论”基础上，进一步将该理论从热力学平衡拓展至动力学输运领域，实现了从“离子分配”到“离子输运”的理论贯通。研究团队采用改进型电化学阻抗谱（EIS）直接接触法，系统测定了商用CR61和CMI-7000S膜，在0.003mol/L至近饱和浓度碱金属氯化物溶液中的导电性。
结果表明，膜导电性对外界盐浓度高度敏感，在低于0.1mol/L的稀溶液区域导电性快速攀升，但这一趋势无法被传统的均相模型完整描述。基于标度正规溶液（SRS）理论框架，团队提出膜内未凝聚反离子的扩散遵循静电加速跳跃机制，其本征扩散系数可达水溶液中的20倍，暗示高电荷密度低曲折度纳米通道中可能存在“负摩擦”输运现象。
研究发现，荷电聚合物网络的标度不变性使得离子分配平衡数据确定的标度因子β可直接用于膜导电性的定量关联，无需额外拟合参数。这一发现证实了膜的拓扑结构对离子输运的主导作用，标度因子β与加速参数αSRS共同构成了离子交换膜设计的核心理论坐标。
实验与理论分析表明，膜导电性并非膜材料的固有属性，而是膜—离子—溶液体系的综合特性，受反离子水合性质、聚合物网络拓扑、电荷密度及溶液浓度多重因素调控。弱水合反离子（如K⁺、Rb⁺、Cs⁺）在静电势阱作用下输运加速更显著，而适度的水含量与电荷密度更有利于实现高速离子输运。
该成果为设计超高导电性离子交换膜提供了明确方向。
相关研究成果以From ion partitioning to ion transport: Scaling invariance of the charged polymer network in ion exchange membrane 为题，发表在Desalination上。研究工作得到中国科学院“西部之光”人才培养计划、中国科学院战略性先导科技专项和青海省“昆仑英才”行动计划的支持。
迂曲的高电荷密度纳米离子传输通道内的“反离子异常传输增强”机制示意图及其与其它离子传输机制的差异
新华社利马/西安11月13日电 “天涯若比邻”——这句唐朝诗人王勃的千古名句，既是8年前秘鲁国家考古人类学历史博物馆“华夏瑰宝展”的主题，也是多年来中国和秘鲁传统友好、民心相亲的生动写照 中国教育报-中国教育新闻网北京11月11日讯（记者 林焕新）学前教育法就从业禁止明确规定，受到社会关注。在今天教育部召开的新闻发布会上，中国法学会行政法学研究会副会长、黑龙江大学校长王敬波对 近年来，学前教育得到快速发展，但仍是国民教育体系的薄弱环节，需要通过立法，贯彻落实党中央、国务院决策部署，破解突出问题，为学前教育高质量发展提供法治保障。在此背景下，《中华人民共和国学前教育 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 黄星）为进一步发挥博物馆这所“大学校”以文化人、以文育人的重要作用，切实推进“大思政课”建设走深走实，福建省文化和旅游厅、福建省教育厅、福建省文物局日 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 徐德明 通讯员 孙敬 纪宏宇）记者近日从天津市滨海新区教育体育局获悉，天津滨海职业学院代表队在2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛“建设工程数字化计 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 李澈）日前，由中国教育国际交流协会主办，中智国际教育承办的“央企赋能 探索职教出海产教融合新路径”论坛在京举办。作为第25届中国国际教育年会的重要组成部 。本文链接：研究揭示离子交换膜离子输运新机制http://www.sushuapos.com/show-12-2746-0.html
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