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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
太陽系系主任
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[交流]
新技術體系實現(xiàn)鹽湖鹵水高效提鋰
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近日，山西大學資源與環(huán)境工程研究所教授程芳琴團隊與南京大學教授高冠道團隊聯(lián)合在鹽湖鹵水高效提鋰方面取得重要進展。研究成果發(fā)表于《自然—通訊》（Nature Communications）。 鋰被確立為我國戰(zhàn)略性金屬元素，其高效穩(wěn)定供給對國家能源安全保障、低碳產(chǎn)業(yè)轉型和新質生產(chǎn)力發(fā)展具有重要意義。我國約80%的鋰資源賦存于鹽湖鹵水中，鹽湖鹵水提鋰兼具儲量優(yōu)勢和成本優(yōu)勢，成為重要的鋰資源供給渠道。 但是，我國鹽湖鹵水具有鋰離子濃度低、鎂鋰比高等特點，鋰離子分離難度大�，F(xiàn)已工業(yè)化生產(chǎn)的萃取法仍面臨萃取劑易溶損、萃取級數(shù)多、分離效率低等多重挑戰(zhàn)。 針對這些問題，研究團隊開發(fā)了一種具有超穩(wěn)結構的Pickering乳液萃取提鋰體系，該體系是以固體納米顆粒作為乳化劑，將傳統(tǒng)萃取劑（磷酸三丁酯，TBP）限域于Pickering乳滴的內部油相，在增大油水傳質界面的同時可有效避免萃取劑的溶損。 該工作中，Pickering乳液只需經(jīng)過三級萃取就能達到鋰離子提取率91.7%，鎂鋰分離因子101.9，分別遠高于傳統(tǒng)TBP萃取體系的52.8%和12。通過對固—油—水三相界面特性的研究，結合分子動力學模擬，揭示了鋰離子選擇性高效分離的界面作用機制。 研究指出，固體納米顆粒之間的縫隙為離子傳輸通道，其表面電荷在油水界面處所產(chǎn)生的界面電場既能排斥鎂離子又能促進鋰離子的快速脫水合，從而實現(xiàn)鋰離子的高效傳輸。 該工作基于界面電場效應和限域效應構建了新的鹽湖鹵水提鋰方法，同樣可為其他多離子共存體系（如工業(yè)廢鹽、海水、固廢浸出液等）中特定金屬離子分離回收提供借鑒。 山西大學資源與環(huán)境工程研究所副教授李恩澤為論文第一作者，程芳琴和高冠道為論文通訊作者。該研究工作得到國家自然科學基金面上項目，關鍵地球物質循環(huán)前沿科學中心“GeoX”交叉項目和中國博士后科學基金項目等支持。 相關鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-62927-z |
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