2026-11-02 19:57
据外媒报道，神户大学（Kobe University）研究人员及其合作者开发出一种聚合物膜，该膜能让单电荷离子快速通过，同时有效阻隔多电荷离子（无论其带正电还是负电）。相关研究成果已发表在期刊《科学进展》（Science Advances）上。
通过构建埃（Å）尺度的互连含水通道，研究人员实现了从富镁卤水中高效富集锂，并从模拟海水中高纯度地回收盐分，这为实现可持续的资源回收开辟了新的可能。
分离有价离子的挑战
锂对于电动汽车和可再生能源存储系统所使用的可充电电池至关重要。然而，从天然盐湖卤水中回收锂仍是一项艰巨的挑战，因为这些溶液中往往含有大量的镁及其他溶解盐类。在海水处理过程中也存在类似难题，即必须从复杂的溶解离子混合物中分离出有价值的盐类。
基于膜的分离技术为传统的化学处理方法提供了一种极具前景的替代方案；然而，现有的膜材料往往面临一个根本性的权衡：离子传输效率与选择性难以兼得。扩大膜通道虽能促进离子迁移，却也会导致不需要的离子随之通过；而缩小膜通道虽能提升分离效果，却又会牺牲传输效率。
此外，传统的离子交换膜通常仅针对带正电或带负电的离子。如何开发出一种能够有效区分单价与多价离子（且同时适用于阳离子和阴离子体系）的膜材料，依然是一个重大的技术挑战。
在分子尺度上构建水通道
为克服现有局限，神户大学膜工程研究人员Lin Yuqing、Matsuyama Hideto及其同事开发出了一类新型离子交换膜，该膜基于由Tröger's base衍生的多孔有机聚合物。
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