金屬有機骨架新材料可淡化海水 提取鋰離子

2020-11-22 光明網

　　新材料既可淡化海水又可提取鋰

　　總編輯圈點

　　科技日報北京2月13日電 (記者房琳琳)據《每日科學》官方網站消息，一個國際合作團隊日前發現，用一種金屬有機骨架(MOFs)新材料，可以為海水淡化和從海水中提取鋰離子提供突破性的解決方案。

　　這支國際團隊由澳大利亞莫納什大學華裔科學家團隊、美國聯邦科學與工業組織(CSIRO)和德克薩斯大學奧斯汀分校科學家組成。他們發現這種新材料能像海綿那樣，捕獲、存儲和釋放化合物，比如海水中的鹽和鋰，其過程類似於有機細胞膜「離子選擇性」的過濾功能。

　　這些MOFs新材料具有從海水中去除鹽和分離鋰離子的雙重功能，隨著研究進一步發展，在提高效率和降低成本方面有很大潛力，有望為水利和採礦業帶來一種革命性的新技術方法。

　　目前，反滲透膜為全球海水淡化提供了近一半的貢獻，是大多數水處理工藝的最後一個環節，但其在能耗上仍有改進空間。CSIRO安妮塔·希爾博士說，使用MOFs新材料膜進行可持續水過濾的前景非常值得期待。華裔科學家王煥婷教授說，這項研究克服了以往海水淡化工藝成本高昂、能源密集的缺點，是一種可持續發展的技術途徑。

　　MOFs新材料還有另一種潛在的實際應用。採礦業中，正在開發膜工藝以減少水汙染，並回收有價值的金屬。例如，鋰離子電池現在是移動電子設備最常用的電源，然而，需求上升可能需要非傳統來源的鋰。如果經濟和技術上可行，從海水中直接萃取和純化鋰，將對鋰電池行業產生深遠的影響。

　　希爾說，「這種新材料膜可以提取海水中的鋰離子，相對於目前的化學法從巖石和鹽水中提取鋰，效率更高。同時淡化海水和提取鋰離子的這種方法，可能為澳大利亞創造新的產業。」

　　德克薩斯大學奧斯汀分校教授本尼·弗裡曼教授說，德克薩斯頁巖氣田生產的水中含有豐富的鋰離子，這種新材料為將廢棄物轉化為資源提供了機會。

　　動植物都有神奇的生物膜，耗費極少的能量就能提純出所需的化學物質。模擬這種能力是人類夢寐以求的。隨著人工膜越來越便宜高效，那些荒蕪之地也能產出黃金。乾旱的阿拉伯海岸將成為瓜果飄香的綠洲，青藏高原的大片鹽湖也會成為富饒的礦源。

[責任編輯:劉超]

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