2021年5月31日
质子是带正电荷的亚原子粒子，是随着宇宙的演化而yabo214发展起来的最早的粒子之一。它们也是现在存在的每个原子的组成部分。
聚合物薄膜中主要质子输运途径与羧酸基团浓度关系的示意图。图片来源:Yuki Nagao。
在生物系统。质子运动倾向于在能量转换过程中发挥主要作用，如呼吸和光合作用。此外，质子传导是氢燃料电池的一个关键因素，氢燃料电池经常被认为是下一代完美的清洁能源。
在蛋白质和糖衍生物等生物材料中，由于提供质子官能团的存在(分子中存在的取代基，调节其特有的化学反应亚博网站下载)，高质子传导已经被注意到。
但质子在这类材料中传输的精确机制至今尚未被人们清楚地了解(例如，质子是否选择通过生物材料表面流动，即界面传输，亚博网站下载或通过体块)。此外，官能团的浓度如何影响质子输运途径还不确定。
在这种背景下，最近发表在《科学》杂志上的一项新研究报告称电化学该研究小组由来自日本的长尾由纪副教授领导日本高级科学技术研究所亚博老虎机网登录(日本科学技术院)和日本科学技术院博士生Athchaya Suwansoontorn，名古屋理工学院副教授山本胜弘，立教大学教授Shusaku Nagano和山方大学教授Jun Matsui，开始研究苯乙烯基聚合物中的质子传导如何随着羧酸浓度的变化而受到影响，羧酸是一种生物材料中普遍存在的提供质子的有机酸。亚博网站下载
Suwansoontorn在题为《鼓励研究》的文章中表示:“质子传输途径的研究对阐明许多生物系统的功能具有重要的基础意义．”
课题组系统地生产了不同浓度的羧酸聚合物，并将其制成具有高表面-体比的薄膜，以检测界面传输特性。在此之后，他们使用一系列标准的表征方法对聚合物结构进行了表征。
研究小组注意到聚合物中存在两种羧酸基团(COOH)。一种是游离COOH基团，在高浓度时更丰富，另一种是环二聚COOH基团，在低浓度时广泛存在。
为了与质子输运同步，科学家们利用阻抗谱研究了平面内质子传导，并估算了界面电阻来测量界面输运的电位。
他们发现，较高的COOH浓度非常有利于质子的内输运，而较低的浓度则有利于界面输运。他们认为这是由于游离COOH在高浓度下的存在，产生了更多的氢键网络，从而使质子更容易传导。
此外，他们证实了这一概念，证明了界面上的自由COOH基团越多，界面导电性越高。
我们的研究可能有助于开发用于质子传导和环保燃料电池等生物器件的生物导电材料亚博网站下载．从更广泛的角度看，它可以支持生物技术和绿色能源应用发展，为人们的生活提供便利．
Athchaya Suwansoontorn，博士研究生，日本高级科学技术学院亚博老虎机网登录
水完顺考虑了结果的实际影响。为了减缓气候变化，绿色能源是一种迫切需要。在这方面，研究结果肯定会带来令人期待的有趣影响!
期刊引用:
Suwansoontorn、。等．(2021)不同羧酸浓度弱酸功能化苯乙烯基共聚物的界面和内部质子传导。电化学．doi.org/10.5796/electrochemistry.21 - 00042．
来源:https://www.jaist.ac.jp/english/