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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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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。

27

2026

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Desalination｜哌嗪衍生单体构筑高矿物/有机选择性纳滤膜：实现地表水净化的新策略

Desalination｜哌嗪衍生单体构筑高矿物/有机选择性纳滤膜：实现地表水净化的新策略

薄膜复合纳滤（Thin-film composite nanofiltration, TFC NF）膜因具有低能耗、高分离效率和良好的污染物去除能力，被认为是饮用水深度处理的重要技术。然而，传统聚酰胺（polyamide, PA）纳滤膜通常存在水通量、有机物截留以及矿物盐透过之间的性能矛盾：致密结构虽然能够提高盐截留率，但同时限制水分子和有益矿物离子的传输，难以实现“去除有害有机物、保留适量矿物质”的健康饮用水生产需求。

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2026

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08

AFM: 溶菌酶“驯服”界面聚合，均一纳米孔聚酰胺膜实现药物分子的筛分

AFM: 溶菌酶“驯服”界面聚合，均一纳米孔聚酰胺膜实现药物分子的筛分

活性药物成分（APIs）的分离纯化是制药过程中的关键环节，同时也是水和有机溶剂消耗的重要来源。纳滤（NF）和有机溶剂纳滤（OSN）能够在较低能耗下实现200–1000 Da分子尺度的分离，因此被认为是药物纯化、浓缩及溶剂回收的重要技术。然而，主流聚酰胺薄膜复合膜通常通过快速界面聚合形成选择层，胺单体的扩散与聚合反应难以*控制，容易产生厚度和孔径不均一的聚酰胺网络，使膜难以同时获得高渗透性和*分子筛分能力。另一方面，具有优异耐有机溶剂性能的PVDF虽然适合作为OSN膜基底，但其表面高度疏水，不利于胺单体的储存和均匀分布，进一步增加了聚酰胺层产生缺陷的风险。因此，如何在耐溶剂基底上同时调控单体储存、扩散和界面聚合过程，构筑超薄且孔径高度均一的选择层，是面向制药分离应用亟待解决的问题。

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2026

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AFM: 孔径“原位精修”，咪唑调控PCN-250膜实现有机溶剂分离

AFM: 孔径“原位精修”，咪唑调控PCN-250膜实现有机溶剂分离

甲醇广泛应用于化工、制药和石化过程，其生产和使用过程中常与甲苯、碳酸二甲酯（DMC）及正己烷等有机溶剂形成复杂混合物，其中部分体系还存在共沸行为，使传统蒸馏面临能耗高、分离流程复杂等问题。渗透汽化作为一种膜驱动分离技术，不受气液相平衡的严格限制，为有机溶剂回收和共沸体系分离提供了更加节能的路径。然而，聚合物膜在有机溶剂中容易发生溶胀和结构劣化，而具有规则亚纳米孔道和较高化学稳定性的金属有机框架（MOF）膜展现出独特优势。

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