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青島能源所構筑仿生氮化碳膜實(shí)現高選擇性鋰鎂分離

2024.07.02 青島生物能源與過(guò)程研究所

  自然界中,生物離子通道能夠保證特定離子的高選擇性跨膜轉運。受生物離子通道啟發(fā),中國科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所仿生能源界面技術(shù)研究中心研究員劉健和高軍基于結晶和無(wú)定形同源氮化碳材料,構筑了具有埃級尺寸通道的仿生氮化碳膜,實(shí)現了高選擇性的鋰鎂分離。相關(guān)研究成果以Congener-welded crystalline carbon nitride membrane for robust and highly selective Li/Mg separation為題發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)上。

  該團隊制備了具有埃級孔的結晶型氮化碳,經(jīng)超聲剝離、真空抽濾得到結晶氮化碳納米片膜,進(jìn)一步利用congener welding策略在其表面沉積無(wú)定形氮化碳,得到界面接觸緊密且相容性高的晶體/聚合物復合膜。得益于聚三嗪酰亞胺均勻、窄的孔隙及孔道內豐富的離子結合位點(diǎn),復合膜在鋰鎂分離中表現出色,可從高濃度Mg2+中篩出極低濃度的Li+,且選擇比達1708。這一成果為設計新型鋰鎂分離膜提出了新思路,為實(shí)現從高鎂鋰比鹽湖高效穩定提鋰提供了可行方案。

  研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和山東省自然科學(xué)基金等的支持。

 

 

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