新材料既可淡化海水又可提取锂

作者:房琳琳    文章来源:科技日报    点击数:671    更新时间:2018-2-20

    科技日报北京2月13日电 (记者房琳琳)据《每日科学》官方网站消息,一个国际合作团队日前发现,用一种金属有机骨架(MOFs)新材料,可以为海水淡化和从海水中提取锂离子提供突破性的解决方案。

    这支国际团队由澳大利亚莫纳什大学华裔科学家团队、美国联邦科学与工业组织(CSIRO)和德克萨斯大学奥斯汀分校科学家组成。他们发现这种新材料能像海绵那样,捕获、存储和释放化合物,比如海水中的盐和锂,其过程类似于有机细胞膜“离子选择性”的过滤功能。

    这些MOFs新材料具有从海水中去除盐和分离锂离子的双重功能,随着研究进一步发展,在提高效率和降低成本方面有很大潜力,有望为水利和采矿业带来一种革命性的新技术方法。

    目前,反渗透膜为全球海水淡化提供了近一半的贡献,是大多数水处理工艺的最后一个环节,但其在能耗上仍有改进空间。CSIRO安妮塔·希尔博士说,使用MOFs新材料膜进行可持续水过滤的前景非常值得期待。华裔科学家王焕婷教授说,这项研究克服了以往海水淡化工艺成本高昂、能源密集的缺点,是一种可持续发展的技术途径。

    MOFs新材料还有另一种潜在的实际应用。采矿业中,正在开发膜工艺以减少水污染,并回收有价值的金属。例如,锂离子电池现在是移动电子设备最常用的电源,然而,需求上升可能需要非传统来源的锂。如果经济和技术上可行,从海水中直接萃取和纯化锂,将对锂电池行业产生深远的影响。

    希尔说,“这种新材料膜可以提取海水中的锂离子,相对于目前的化学法从岩石和盐水中提取锂,效率更高。同时淡化海水和提取锂离子的这种方法,可能为澳大利亚创造新的产业。”

    德克萨斯大学奥斯汀分校教授本尼·弗里曼教授说,德克萨斯页岩气田生产的水中含有丰富的锂离子,这种新材料为将废弃物转化为资源提供了机会。

    动植物都有神奇的生物膜,耗费极少的能量就能提纯出所需的化学物质。模拟这种能力是人类梦寐以求的。随着人工膜越来越便宜高效,那些荒芜之地也能产出黄金。干旱的阿拉伯海岸将成为瓜果飘香的绿洲,青藏高原的大片盐湖也会成为富饶的矿源。

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