據(jù)《每日科學(xué)》官方網(wǎng)站消息，一個(gè)國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)日前發(fā)現(xiàn)，用一種金屬有機(jī)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解決方案。
這支國(guó)際團(tuán)隊(duì)由澳大利亞莫納什大學(xué)華裔科學(xué)家團(tuán)隊(duì)、美國(guó)聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)組織(CSIRO)和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校科學(xué)家組成。他們發(fā)現(xiàn)這種新材料能像海綿那樣，捕獲、存儲(chǔ)和釋放化合物，比如海水中的鹽和鋰，其過(guò)程類似于有機(jī)細(xì)胞膜“離子選擇性”的過(guò)濾功能。
這些MOFs新材料具有從海水中去除鹽和分離鋰離子的雙重功能，隨著研究進(jìn)一步發(fā)展，在提高效率和降低成本方面有很大潛力，有望為水利和采礦業(yè)帶來(lái)一種革命性的新技術(shù)方法。
目前，反滲透膜為全球海水淡化提供了近一半的貢獻(xiàn)，是大多數(shù)水處理工藝的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，但其在能耗上仍有改進(jìn)空間。CSIRO安妮塔·希爾博士說(shuō)，使用MOFs新材料膜進(jìn)行可持續(xù)水過(guò)濾的前景非常值得期待。華裔科學(xué)家王煥婷教授說(shuō)，這項(xiàng)研究克服了以往海水淡化工藝成本高昂、能源密集的缺點(diǎn)，是一種可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)途徑。
MOFs新材料還有另一種潛在的實(shí)際應(yīng)用。采礦業(yè)中，正在開(kāi)發(fā)膜工藝以減少水污染，并回收有價(jià)值的金屬。例如，鋰離子電池現(xiàn)在是移動(dòng)電子設(shè)備最常用的電源，然而，需求上升可能需要非傳統(tǒng)來(lái)源的鋰。如果經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行，從海水中直接萃取和純化鋰，將對(duì)鋰電池行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
希爾說(shuō)，“這種新材料膜可以提取海水中的鋰離子，相對(duì)于目前的化學(xué)法從巖石和鹽水中提取鋰，效率更高。同時(shí)淡化海水和提取鋰離子的這種方法，可能為澳大利亞創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)?！?
德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校教授本尼·弗里曼教授說(shuō)，德克薩斯頁(yè)巖氣田生產(chǎn)的水中含有豐富的鋰離子，這種新材料為將廢棄物轉(zhuǎn)化為資源提供了機(jī)會(huì)。
動(dòng)植物都有神奇的生物膜，耗費(fèi)極少的能量就能提純出所需的化學(xué)物質(zhì)。模擬這種能力是人類夢(mèng)寐以求的。隨著人工膜越來(lái)越便宜高效，那些荒蕪之地也能產(chǎn)出黃金。干旱的阿拉伯海岸將成為瓜果飄香的綠洲，青藏高原的大片鹽湖也會(huì)成為富饒的礦源。