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中科院纳米能源所王中林/陈宝东&吕勒奥工业大学史以俊AM：羟基化增强电接触催化！

中科院纳米能源所王中林/陈宝东&吕勒奥工业大学史以俊AM：羟基化增强电接触催化！

面向接触电催化中极性矿物固‑液界面调控难题，提出表面羟基化改性策略，选用天然电气石作为模型材料制备富羟基界面的 tourmaline‑OH。改性优先发生在矿物表面，本体晶体结构得到完整保留。羟基化重构界面电荷与偶极分布，提升表面电势，降低电荷转移阻力，强化有效界面极化，降低 H₂O 与 O₂活化能垒。在机械扰动的固‑液接触过程中，本征自发极化和接触起电协同增强，大幅提升・OH 与・O₂⁻自由基生成效率。tourmaline‑OH 可以在多种机械激励下*降解有机染料，同时实现重金属去除与抗菌，完成多功能水体净化。该工作建立羟基化调控极性矿物界面的设计思路，为机械驱动环境修复的无机催化剂开发提供新参考。

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2026

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AIChE｜分子封装介导的梯度催化界面聚合用于相似离子纳滤

AIChE｜分子封装介导的梯度催化界面聚合用于相似离子纳滤

超选择性离子-离子分离具有重要意义，但在技术上*具挑战性。利用纳滤实现相似离子的*分离需要构建结构明确的溶质传输通道和可控的膜结构。本研究提出了一种开创性的分子封装介导的梯度催化界面聚合策略，以同步控制单体扩散和聚合反应。纳米胶囊在HCl催化下有序解体并释放反应性单体参与界面聚合。该创新策略增强了单体扩散的均匀性，并使聚合反应分阶段进行，从而形成具有更有序纳米结构和更均匀离子传输的通道。该膜表现出亚埃级精度的尺寸依赖性离子筛分，显示出高渗透性（17.9 L·m⁻²·h⁻¹·bar⁻¹）和*的分离效率（对Ac⁻截留率>95%，对Cl⁻截留率约10%）。该创新方法可能为制造用于*分子筛分的高度均匀聚酰胺膜提供范式转变。

28

2026

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Science子刊：等离子体“秒级”重塑碳分子筛，兼顾高氢气选择性与一年以上抗老化稳定性

Science子刊：等离子体“秒级”重塑碳分子筛，兼顾高氢气选择性与一年以上抗老化稳定性

高纯氢气是低碳能源体系的重要基础，但蒸汽甲烷重整、水煤气变换以及甲烷热解等制氢过程通常得到含CO₂、CH₄等杂质的混合气体，后续氢气纯化过程成本和能耗较高。膜分离具有连续运行、设备紧凑和能耗低等优势，但传统聚合物膜受制于渗透性–选择性权衡，H₂/CO₂选择性通常较低；钯基膜虽然具有优异的氢气传输性能，却面临成本、氢脆和杂质中毒等问题。碳分子筛（CMS）膜凭借刚性的超微孔结构以及优异的热化学稳定性，被认为是*具潜力的高温氢气分离材料。

28

2026

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08

SPT｜选择性纳滤实现含砷硫酸盐酸性废液中硫酸回收与金属离子分离

SPT｜选择性纳滤实现含砷硫酸盐酸性废液中硫酸回收与金属离子分离

硫酸（H₂SO₄）广泛应用于湿法冶金、矿物加工、半导体制造以及化工生产等领域，在生产过程中会产生大量含酸废水。这类废液通常含有铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、镍（Ni）、钴（Co）以及砷（As）等污染物，其中砷在强酸环境下具有较高迁移性和毒性，对生态环境和人体健康造成严重威胁。传统处理方式主要采用中和沉淀方法固定砷，但该过程会消耗大量硫酸资源，并产生大量含砷污泥，与当前工业绿色循环利用和零排放（ZLD）的发展方向不符。近年来，扩散渗析、电渗析等酸回收技术受到关注，但仍存在设备成本高、能耗大、易结垢以及工业应用受限等问题。纳滤技术因具有中等能耗和分子级选择分离能力，被认为是酸回收的重要方向，其能够允许H⁺和SO₄²⁻等小离子通过，同时截留多价金属离子。

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2026

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08

ACS Energy Lett.：让“嵌锂”变成连续传输，尖晶石离子通道耦合双极膜实现废旧电池高纯锂回收

ACS Energy Lett.：让“嵌锂”变成连续传输，尖晶石离子通道耦合双极膜实现废旧电池高纯锂回收

随着电动汽车和储能产业快速发展，废旧锂离子电池正成为重要的二次锂资源。传统火法回收过程中锂往往进入炉渣，后续回收困难；湿法工艺虽然能够将电极材料充分浸出，但所得浸出液通常同时含有Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺等多种金属离子，且锂相对于过渡金属的选择性分离困难，往往需要经过多级沉淀和纯化后才能最终回收。近年来，以尖晶石LiMn₂O₄（LMO）为代表的电化学提锂材料受到关注，其三维晶格具有与Li⁺高度匹配的扩散通道和晶格空位，可通过选择性嵌入/脱出实现Li⁺与Ni²⁺、Co²⁺等竞争离子的分离。然而，传统电化学方法需要在嵌锂和脱锂之间周期性切换电位及溶液，本质上仍属于间歇式“捕获–释放”过程，限制了连续运行和处理通量。因此，如何将LMO优异的晶格离子选择性转化为真正连续的跨膜Li⁺传输，是推动其从选择性电极材料走向实际锂回收过程的关键。

27

2026

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08

AFM: 天然凹凸棒石亚纳米通道调控，实现脱盐与锂镁分离

AFM: 天然凹凸棒石亚纳米通道调控，实现脱盐与锂镁分离

随着全球淡水需求持续增长以及新能源产业快速发展，*海水淡化与盐湖提锂已成为水资源和关键矿产领域的重要需求。纳滤膜凭借低能耗、易集成等优势，为上述过程提供了重要技术路径，而其核心在于构筑尺寸*、传质*的亚纳米离子通道。近年来，COF、MOF及超分子组装材料等被用于构筑规则纳米通道，但复杂的合成过程、材料稳定性、聚合物相容性以及规模化制造等问题仍限制其实际应用。与此同时，现有膜材料通常针对单一分离任务设计：脱盐需要致密亚纳米通道阻挡盐离子并快速输运水，而Li⁺/Mg²⁺分离则需要进一步利用离子尺寸及特异性相互作用实现*识别。如何基于廉价、天然且易规模化的材料，通过简单调控获得不同亚纳米通道结构，实现“一种材料体系、多种分离功能”，仍是膜材料设计中的重要挑战。

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