来源:科技日报
◎ 科技日报记者 宋迎迎
4月17日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该所联合江汉大学、中国科学院理化技术研究所,开发出一种普适性关键金属离子膜分离方法,可高效、绿色、有选择性地提取铀、铜、金等关键金属资源。该方法有望解决传统提取技术高污染、低效率、高能耗的难题。相关研究成果于4月16日发表在国际学术期刊《自然·纳米技术》上。
一直以来,关键金属资源的提取主要依赖溶剂萃取法,但成本高昂,还会带来环境负担。相比之下,膜分离法被公认为是最绿色、最高效的分离方法。然而,由于关键金属离子价态高,天然易吸附,在传统认知中,吸附越强则越难脱附、更难以在膜内传输,使得关键金属离子的膜分离极具挑战。
研究人员选取了一种直径略大于单个离子的共价有机框架材料(COF)膜,并在其孔壁上引入大量对铀酰离子具有极强亲和力的偕胺肟基团。在真实海水测试中,即使面对高浓度竞争离子,该膜仍能稳定富集铀。进一步研究发现,这种仿生分离机制具有普适性。
目前,研究团队正在攻克规模化制造仿钙离子通道分离膜难题,以期推动应用。