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30
2026
-
07
Water Research:褶皱纳滤膜：破解镁锂分离“通量-选择性”困局
作者：
研究背景
锂资源在储能、玻璃陶瓷及新能源领域需求激增，盐湖卤水是其主要来源。然而，卤水中与锂离子水合半径相近的镁离子（Mg²⁺）大量共存，且多数盐湖镁锂比*高，传统沉淀法与蒸发法难以有效分离。膜技术因能耗低、环境友好而备受关注，其中纳滤（NF）膜基于道南效应和位阻效应可分离单价与多价离子。聚乙烯亚胺（PEI）基NF膜因富含氨基、荷正电性高，在Mg²⁺/Li⁺选择性分离中表现突出，但高度交联网络导致渗透通量偏低，制约其应用。如何在保持高选择性的同时提升膜渗透通量，是当前研究的重点方向。
本文摘要
从盐湖卤水中提锂的进展对于提高锂产能和满足新兴能源市场日益增长的需求至关重要。然而，共生离子，特别是镁离子（Mg²⁺）的存在带来了巨大挑战。尽管传统纳滤（NF）膜在镁锂（Mg²⁺/Li⁺）分离方面展现出相当大的潜力，但它们常常面临膜渗透通量与盐截留率之间的固有权衡。在本研究中，通过温度梯度辅助界面聚合法制备了具有理想脊状结构的NF膜。值得注意的是，在热毛细效应作用下，可通过调节基底上残留水膜的量来*控制膜的表面形貌。分离性能表明，独特的微米级中空脊提供了更大的有效过滤面积，从而显著提高了膜渗透通量。与传统的聚乙烯亚胺基NF膜相比，优化后的膜渗透通量提高了两倍（达到17.6 L⋅m⁻²⋅h⁻¹⋅bar⁻¹），同时具有更高的Mg²⁺截留率（97.6%）和*的Mg²⁺/Li⁺选择性（S_Li⁺/Mg²⁺ = 32.2）。此外，该膜还表现出优异的长期运行稳定性和储存稳定性。这些褶皱膜具有易于生产和高分离效率等优点，使其在Mg²⁺/Li⁺分离的实际应用中*具前景。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/GS_R2sY107wVwR5O2SrWBA
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