分离膜

国际海水淡化技术演进大致经历了三个阶段: 起步阶段; 以反渗透、多级闪蒸、超滤、微滤等研究为主的积累阶段; 减压渗透、正渗透、纳米颗粒、石墨烯等海水淡化新材料新技术不断涌现的快速发展阶段。同时, 从技术进步和政策支持两个方面提出了对国内相关研究的借鉴与启示。

近日，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Zhiping Lai团队以“Continuous Electrical Pumping Membrane Process for Seawater Lithium Mining”为题，在Energy & Environment Science上发表最新研究成果，创造性地采用了固态电解质膜，设计了连续的电驱动膜过程，成功地从红海的海水样品中富集锂43000倍(即从0.21到9013.43 ppm)，锂/镁选择性>4500万。从富集溶液中直接沉淀出纯度为99.94%的磷酸锂，可以满足锂电池工业应用的纯度要求。此外，初步的经济分析表明，当与氯碱工业结合时该工艺可以盈利。

北京工业大学安全福教授团队报道了一种高度稳定和超渗透的沸石-咪唑啉骨架-8（ZIF-8）-纳米杂化GOms，它是通过冰模板和ZIF-8在纳米片边缘的原位结晶制备的。微孔缺陷中ZIF-8的选择性生长扩大了层间间距，同时也赋予层压板框架机械完整性，从而产生稳定的微观结构，能够维持60 L m−2 h−1 bar−1（比GOm高30倍）的透水性180 h。

二维石墨烯纳米孔已被证明可作为一种可靠的分子筛，但仅仅依靠分子大小筛选效应很难实现混合气体分子的高选择性分离。本文采用分子动力学模拟方法研究表面电荷对石墨烯纳米孔分离CO2/N2 混合分子选择性的影响规律，进而实现基于静电效应的石墨烯纳米孔分子选择性渗透，为提高石墨烯纳米孔的气体分离选择性提供一种可行的方法。

刘翀告诉《麻省理工科技评论》中国，海水中低浓度元素的提取需要新材料以及新的分离技术。对此她开发了两种电化学方法从海水中提取铀和锂：半波整流交流电化学方法（HW-ACE）提铀和脉冲电化学插层法提锂。