单价选择性电渗析膜

同离子传输优化分离

通过控制阴离子交换膜的同离子传输，实现单价/二价阳离子的高效选择性分离。

Xixi, Ma · 陈乾 · Lanlan, Zhang · Shanshan, Liu · Zixuan, Wu · Rui, Li · Zhiguo, Dong · Weiwei, Li · Jinfeng, He · 李传润 · 葛亮 · 颜海洋

Desalination 2026

参数信息

Li+/Mg2+ 选择性系数 (CXP/A1RL 膜对)

7.78

Li+/Mg2+ 选择性系数 (CXP/QPAB 膜对)

8.16

Na+/Mg2+ 选择性系数

11.9–12.8

电流效率（LiCl）

69.4 %

电流效率（NaCl）

77.8 %

总成本（LiCl）

52.51 $ kmol⁻¹

总成本（NaCl）

46.94 $ kmol⁻¹

技术优势

选择性可调

通过选择结构疏松、同离子迁移数高的 A1RL 膜或结构致密的 QPAB 膜，可以分别促进 Mg2+ 的共迁移或抑制 Li+ 的共迁移，从而在 Li+/Mg2+ 分离中获得 7.78 或 8.16 的高选择性。

Na+/Mg2+ 选择性更高

在一价阴离子体系（如 Cl⁻、Glu⁻）中，AEM 的钠盐同离子迁移数低，导致 Na+ 的共迁移减少，通量较高，从而获得 11.9–12.8 的选择性。

经济性优异

CXP/A1RL 膜对在 Li+/Mg2+ 和 Na+/Mg2+ 分离中总成本分别低至 52.51 和 46.94 $ kmol⁻¹，同时保持高电流效率（LiCl 69.4%，NaCl 77.8%）。

应用场景

• 盐湖提锂：从高 Mg/Li 比卤水中选择性分离 Li+，提高锂回收率。
• 盐水软化：去除水中的 Mg2+ 等二价离子，降低硬度，防止结垢。
• 一/二价阳离子分离：通过调控同离子传输实现高效的一/二价阳离子分离。
• 电渗析：优化选择性电渗析膜对，提高分离选择性和经济性。