PDDA改性MXene分离膜

锂镁选择性提升一个数量级

通过正电荷强化Donnan效应，在保持高水通量的同时显著提升锂镁分离精度。

Yanna, Wu · Mengmeng, Jia · Shuming, Li · Lu, Zong · 魏嫣莹 · 王海辉

Journal of Membrane Science 2025

具体参数

Li+/Mg2+选择性

{'zh': '29.3', 'en': '29.3'}

MgCl2溶液渗透率

{'zh': '9.8', 'en': '9.8'} L m−2 h−1 bar−1

纯水渗透率

{'zh': '32.3', 'en': '32.3'} L m−2 h−1 bar−1

改性质量比

{'zh': '1:10', 'en': '1:10'}

技术优势

选择性提升一个数量级

PDDA赋予膜正电荷，增强Donnan效应，使Li+/Mg2+选择性从原始MXene膜显著提升至29.3。

高水通量

PDDA插层增大MXene层间距至2 nm以上，提供更多水传输通道，纯水渗透率达32.3 L m−2 h−1 bar−1。

制备简单可扩展

采用MXene纳米片与PDDA共混抽滤，方法简便，且可推广至其他二维材料膜体系。

应用场景

• 盐湖提锂：高效分离锂镁离子，直接从盐湖卤水中提锂。
• MXene膜材料：提供带正电的MXene膜设计，拓宽MXene在离子筛分中的应用。
• 离子分离膜：利用Donnan排斥实现单价/多价离子选择性分离。