據了解,日前,國際合作團隊發現,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新解決方案。
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??茖W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,其過程類似于模擬有機細胞膜“離子選擇性”的過濾功能。
隨著研究進一步發展,這些膜具有顯著的潛力,能夠以高效和低成本的方式,執行從海水中去除鹽和分離鋰離子的雙重功能,為水利和采礦業提供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后一個環節,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,這項研究除了一定對海水淡化的成本高昂、能源密集工藝的挑戰,開拓了以更高能量去除水中鹽離子的潛力,是一種讓環境可持續的發展方式。
另一種潛在的實際應用也很客觀。采礦業中,正在開發膜工藝以減少水污染并回收有價值的金屬。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生產。如果經濟和技術上可行,從海水這種復雜液體系統直接萃取和純化鋰,將產生深遠的經濟影響。
希爾說,”這種新材料膜可以提取海水中的鋰離子,相對于目前低效化學法從巖石和鹽水中提取鋰,更有效也更高效。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·弗里曼教授說,德克薩斯頁巖氣田生產的水中含有豐富的鋰離子,這種新材料還可能將廢棄物轉化為資源提供機會。