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Nature Communications｜多孔有机笼混合基质膜用于对映体分离

Nature Communications｜多孔有机笼混合基质膜用于对映体分离

一种基于可溶性多孔有机笼（POCs）的本征手性位点作为填料的混合基质膜（MMMs），成功解决了传统手性分离膜界面相容性差、高浓度进料下对映选择性低等关键问题。研究团队利用CC3-R、CC4-R和CC19-R三种同手性POCs与质子化聚（烷基-联苯吡啶）（HPABP）聚合物基质，通过共溶剂法制备了无界面缺陷的MMMs。

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CEJ: “二维遇上零维”，层笼协同打造氦气分离的新一代多级微孔膜

CEJ: “二维遇上零维”，层笼协同打造氦气分离的新一代多级微孔膜

氦气（He）是一种战略性稀有气体，广泛应用于航空航天、低温超导、半导体制造与核聚变等关键领域。然而，氦气的分离与纯化*为困难——它具有*小的分子动径（2.6 Å）和*低的*化率，通常以*低浓度混杂于天然气中。现有的聚合物膜依赖溶解–扩散机制，对*难*化的小分子He几乎“无感”，反而更易透过更大的CH₄分子，从而导致低选择性与低渗透率。虽然金属有机骨架（MOF）和共价有机框架（COF）因其规则的孔道结构被寄予厚望，但两者各有短板：MOF孔径虽小却限制通量，COF通道虽快却缺乏足够的分子筛分能力。如何在“快速扩散”与“筛分”之间取得平衡，成为实现氦分离的核心科学挑战。

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2026

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Nature Communications｜仿生纳滤膜助力锂回收：抗双面电荷结构

Nature Communications｜仿生纳滤膜助力锂回收：抗双面电荷结构

一种具有高锂离子（Li⁺）选择性的纳米过滤（NF）膜，旨在解决全球锂短缺问题。传统NF膜由于其双面神（Janus）电荷结构，存在锂离子渗透率低和透过性差的问题。受沙尘暴内部电荷结构的启发，研究团队提出了一种离散微纳孤立岛策略，通过设计一种季铵电解质（4-氨基-N,N,N-三甲基哌啶溴化物，ATPB）来调节NF膜内的电荷分布，成功构建了具有马赛克电荷结构的抗双面神（AJ）NF膜。该膜在Li⁺/X²⁺（如Co²⁺、Mn²⁺等）选择性上比传统PIP-TMC膜提高了647%-904%，锂离子渗透率达到84.99%，透过性达到20.72 LMH/bar。此外，本研究还引入了“关键效率乘积”（CEP）模型，用于评估锂离子回收性能。

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2026

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CEJ: “离子跳跃通道”，调控COF膜微环境实现高效锂钠分离的新机制

CEJ: “离子跳跃通道”，调控COF膜微环境实现高效锂钠分离的新机制

锂（Li）是驱动能源革命的关键资源，广泛应用于电动车电池、储能系统与高端电子设备。然而，全球约78%的锂资源存在于高盐度盐湖卤水中，其中钠离子（Na⁺）浓度远高于锂离子。由于Li⁺与Na⁺在电荷、半径及水合能等物理化学性质上极为相近，传统的膜分离、离子交换等方法难以实现高效区分。共价有机框架（COF）膜因其有序多孔结构、可调化学官能化与优异稳定性，被视为下一代锂资源提取与盐湖分离材料的理想候选。

27

2026

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CEJ：高选择性锂钠离子分离膜

CEJ：高选择性锂钠离子分离膜

锂是可充电电池的关键能源资源，从钠离子占主导的盐湖中提取锂亟需高选择性的分离策略。共价有机框架（COF）膜凭借其规整的孔结构与可调控的孔道化学性质，成为具潜力的实现途径。本文制备了一系列磺酸功能化亚胺键联COF膜，对其–SO₃H基团密度与孔内侧链柔性进行了双重调控。

27

2026

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ACS NANO: 通过调控蛭石膜的离子传输能垒实现高选择性锂离子分离

ACS NANO: 通过调控蛭石膜的离子传输能垒实现高选择性锂离子分离

从盐湖卤水中选择性提取锂面临巨大挑战，主要原因在于传统膜技术难以有效分离 Li⁺ 与 Mg²⁺。受天然矿物离子识别机制的启发，本研究开发了一种基于蛭石的功能化膜，通过铜离子配位海藻酸钠（Cu-SA）调节离子传输能垒，从而突破选择性限制。Cu-SA 的引入发挥双重作用：一方面通过增强层间共价网络稳定膜结构，使层间距波动极小（0.55 Å）；另一方面通过未反应的羧基提升离子选择性。热力学分析表明，由于 Mg²⁺ 需克服更高的 Mg²⁺-COOH 配位键断裂能，其焓变能垒（ΔH）高于 Li⁺。

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2026

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