Adaptive Mg 2+ ‐Gating Membranes for Battery‐Grade Lithium Extraction

纳滤 化学 萃取(化学) 化学工程 电解质 浓差极化 门控 Zeta电位 材料科学 离子键合 色谱法 分析化学(期刊) 聚酰胺 离子 锂(药物) 分子动力学 正渗透 摩尔比 溶剂化 冠醚 卤水 离子强度 聚电解质 盐(化学) 分离过程 超滤(肾) 大小排阻色谱法 无机化学 乙醚 膜技术
作者
Zebin Zhu,Yijun Qian,Haoqing Ji,Ziyi Gu,Chenglin Yan,Jianmei Lu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.2943588
摘要

ABSTRACT Nanofiltration technology shows promise for lithium extraction from salt lakes, yet the fixed nanochannel size of conventional membranes proves insufficient for the complex demands of multi‐stage separation processes, especially given the drastic variations in Mg 2+ /Li + ratios. To address this issue, 4'‐Aminobenzo 15‐crown‐5‐ether (AB‐15C5) macrocycles were grafted onto the surface of polyamide (PA) membranes to fabricate adaptive Mg 2+ ‐gating membranes (PA‐15C5 membranes). The adaptive Mg 2+ ‐gating effect enables responsive dimensional switching of nanochannels through spatial rearrangement of crown ether under varying Mg 2+ concentrations, as evidenced by experimental confirmation achieved through molecular weight cutoff (MWCO) testing and Zeta potential analyses under ionic modulation conditions. Systematic theoretical validation from density functional theory (DFT) calculations and molecular dynamics (MD) simulations further elaborates on this gating effect. This gating effect converts competing Mg 2+ ions into a separation advantage and extends applicability to ultralow Mg 2+ concentrations, achieving a Li + /Mg 2+ separation factor of 214.9 at a Mg 2+ /Li + molar ratio of 0.01. The three‐stage nanofiltration process effectively reduced the Mg 2+ /Li + ratio in brine to 4.0 * 10 – 4 , while achieving the extraction of battery‐grade lithium with a purity of 99.97%. This performance surpasses most reported state‐of‐the‐art, thereby establishing a novel paradigm for deploying adaptive gating membranes in lithium extraction from salt‐lake brines.
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
双儿发布了新的文献求助10
刚刚
脑洞疼应助Xi采纳,获得10
刚刚
lql关闭了lql文献求助
刚刚
科研通AI6.3应助樊芙宾采纳,获得10
刚刚
纯真的飞绿完成签到,获得积分10
1秒前
情怀应助任成艳采纳,获得10
2秒前
不学无术发布了新的文献求助10
2秒前
ppat5012发布了新的文献求助10
3秒前
瓦达完成签到,获得积分10
3秒前
雪碧加曼妥思完成签到,获得积分10
4秒前
fff完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
AbMole_小智完成签到,获得积分10
5秒前
文献小达人完成签到,获得积分10
5秒前
zzq完成签到,获得积分10
5秒前
Aoki完成签到,获得积分10
5秒前
绵马紫萁发布了新的文献求助10
6秒前
哎嘿完成签到 ,获得积分10
6秒前
DLZX发布了新的文献求助10
6秒前
爆米花应助Tld采纳,获得10
7秒前
深情安青应助ZQF采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.3应助cy8971采纳,获得10
8秒前
晚安发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
深情安青应助杨多多采纳,获得10
9秒前
keri完成签到,获得积分10
9秒前
海绵宝宝发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
大个应助多读点文献采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
平淡冬亦发布了新的文献求助10
11秒前
fff发布了新的文献求助10
11秒前
共享精神应助冰冰采纳,获得10
11秒前
可爱的函函应助鳗鱼店员采纳,获得10
12秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
bkagyin应助雪碧加曼妥思采纳,获得10
12秒前
桃紫完成签到,获得积分10
12秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
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 7134607
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8783987
关于积分的说明 18569588
捐赠科研通 6719806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3153440
关于科研通互助平台的介绍 2278884
邀请新用户注册赠送积分活动 2127773