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03
2026
-
07
AFM: 让界面“流动”起来，破解锂提取中浓差极化与污染难题
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背景
随着新能源产业的快速发展，锂资源需求持续攀升，而盐湖卤水作为重要的锂来源之一，却普遍面临高镁锂比、低锂浓度等难题，使得*分离*具挑战。纳滤膜因其低能耗和连续运行优势，被视为实现锂资源*回收的重要技术路径。然而，在高盐环境中长期运行时，纳滤膜往往受到浓差极化和膜污染的双重制约：一方面，溶质在膜表面富集会显著降低通量并削弱分离效率；另一方面，污染物沉积又进一步加剧传质阻力与性能衰减。传统通过提高流速或反冲洗来缓解这些问题的方法，往往以更高能耗和运行成本为代价，难以满足工业应用需求。
创新
近日，中山大学田雪林教授团队提出了一种“液态化界面”调控策略，通过在膜表面共价接枝柔性分子链（如PEG或PDMS），构建具有类液体特性的动态界面。该界面能够显著增强界面滑移效应，使溶液在膜表面流动更加顺畅，从而提升局部横向流速并有效削弱浓差极化。与此同时，这些柔性链段在界面上的动态运动可持续扰动污染物的吸附过程，使其难以稳定沉积，从而显著提升抗污染能力。实验结果表明，该策略不仅实现了*传质，还在高盐条件下保持了优异的分离性能：亲水改性膜实现21.7 L·m⁻²·h⁻¹·bar⁻¹的高通量和67.8的Mg/Li选择性，而疏水改性膜则将选择性进一步提升至88.5。更重要的是，膜在连续运行12天过程中仍保持稳定性能，体现出优异的抗污染性与耐氯稳定性，为长期运行提供了可靠保障。
意义
该工作从界面物理调控出发，通过“滑移效应+动态界面”的协同作用，*在分子层面实现了对浓差极化与污染行为的主动调控，突破了传统依赖操作条件优化的被动缓解方式。这一策略不仅为高镁锂比卤水中锂资源*回收提供了新的解决方案，也为纳滤膜在复杂体系中的长期稳定运行提供了通用设计思路。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/7h08kO5dmflkLfNz66uHXw
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