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07
2026
-
07
Nat. Commun.: 点击化学重塑膜分离，从分子反应到锂资源提取
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背景
随着新能源产业的快速发展，锂作为核心战略资源需求激增，而盐湖卤水仍是主要的锂来源。然而，锂与镁等二价离子在水合半径和化学性质上的高度相似，使得分离具挑战性。传统工艺不仅能耗高、流程复杂，而且难以满足高纯度锂资源的可持续需求。膜分离技术被认为是实现绿色锂提取的重要方向，但当前主流的聚酰胺纳滤膜依赖酰氯单体反应，存在易水解、副反应多、孔径分布不均以及表面电荷难以调控等问题，导致Li⁺/Mg²⁺选择性有限，难以满足分离要求。因此，开发全新的界面聚合化学体系，成为突破瓶颈的关键。
创新
近日，浙江大学刘明研究员团队引入“点击化学”理念，采用氨基-炔基Michael加成反应替代传统酰氯缩聚反应，构建了一类全新的聚烯胺膜材料，实现了从反应机理到膜结构的系统革新。该反应无需催化剂、条件温和且反应，不仅避免了酰氯水解带来的结构缺陷，还形成了更均一、致密的分离层结构。同时，所构建的膜表面呈正电性，有利于通过Donnan排斥效应增强对二价离子的排斥能力。更重要的是，该体系通过分子结构调控实现了孔径的精细设计，在纳滤条件下显著提升Li⁺/Mg²⁺分离能力；而通过调节单体结构，还可进一步构建高截盐反渗透膜，实现从分离到浓缩的协同过程，形成一套完整的膜分离体系。
意义
该工作实现了Li⁺/Mg²⁺选择性高达309的突破性性能，远超传统聚酰胺膜，为锂资源提取提供了全新材料基础。同时，该膜体系具备优异的耐氯、耐酸碱性能，显著提升了在复杂环境中的稳定性与应用寿命。更关键的是，这一研究不仅提出了一种新的膜材料，更建立了一种通用的“点击化学界面聚合”平台，为下一代高性能分离膜设计提供了全新路径。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/1hp0QWe7Rmq2iHfcBXQi1w
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