Extreme Li-Mg selectivity via precise ion size differentiation of polyamide membrane

选择性 聚酰胺 离子 化学 材料科学 生物物理学 生物 生物化学 高分子化学 有机化学 催化作用
作者
Quan Peng,Ruoyu Wang,Zilin Zhao,Shihong Lin,Ying Liu,Dianyu Dong,Zheng Wang,Yiman He,Yu Zhu,Jian Jin,Lei Jiang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 2505-2505 被引量:302
标识
DOI:10.1038/s41467-024-46887-4
摘要

Abstract Achieving high selectivity of Li + and Mg 2+ is of paramount importance for effective lithium extraction from brines, and nanofiltration (NF) membrane plays a critical role in this process. The key to achieving high selectivity lies in the on-demand design of NF membrane pores in accordance with the size difference between Li + and Mg 2+ ions, but this poses a huge challenge for traditional NF membranes and difficult to be realized. In this work, we report the fabrication of polyamide (PA) NF membranes with ultra-high Li + /Mg 2+ selectivity by modifying the interfacial polymerization (IP) process between piperazine (PIP) and trimesoyl chloride (TMC) with an oil-soluble surfactant that forms a monolayer at oil/water interface, referred to as OSARIP. The OSARIP benefits to regulate the membrane pores so that all of them are smaller than Mg 2+ ions. Under the solely size sieving effect, an exceptional Mg 2+ rejection rate of over 99.9% is achieved. This results in an exceptionally high Li + /Mg 2+ selectivity, which is one to two orders of magnitude higher than all the currently reported pressure-driven membranes, and even higher than the microporous framework materials, including COFs, MOFs, and POPs. The large enhancement of ion separation performance of NF membranes may innovate the current lithium extraction process and greatly improve the lithium extraction efficiency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
玄轩完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
汉堡包应助Zjjj0812采纳,获得10
1秒前
脑洞疼应助lxh采纳,获得10
1秒前
铭铭子发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
honey完成签到 ,获得积分10
3秒前
风汐5423完成签到,获得积分10
3秒前
aspiling完成签到,获得积分10
3秒前
六神曲发布了新的文献求助10
4秒前
mxy完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
打打应助xinxin采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
LUCA完成签到 ,获得积分10
8秒前
dihou111完成签到,获得积分10
9秒前
hongyeZhang完成签到 ,获得积分10
11秒前
哈喽哈喽发布了新的文献求助10
11秒前
feike完成签到,获得积分10
11秒前
大意的安白完成签到,获得积分10
12秒前
七小七发布了新的文献求助10
12秒前
铭铭子发布了新的文献求助10
15秒前
机灵的成协完成签到,获得积分10
15秒前
酷波er应助顺顺过过采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
21秒前
哈喽哈喽完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
甜甜的黑猫完成签到,获得积分10
21秒前
炙热睿渊发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
23秒前
cjc完成签到,获得积分10
25秒前
证明发布了新的文献求助10
26秒前
铭铭子发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7638224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211551
关于积分的说明 19759122
捐赠科研通 7205251
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275822
关于科研通互助平台的介绍 2437416
邀请新用户注册赠送积分活动 2273004