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苏州大学靳健教授、张慎祥研究员Nat. Commun::仿生离子选择性水凝胶泵,开启太阳能驱动高通量锂提取新篇章
时间:2026-10-12

     受盐生植物盐角草(Salicornia)选择性离子吸收与储存机制的启发(图1a),苏州大学靳健教授、‌张慎祥副教授和中国科学技术大学江雷院士合作,设计了一种离子选择性水凝胶泵(ISHP)系统,实现了超高通量锂提取。该系统由交联聚乙烯醇(PVA)水凝胶块和在其外表面原位生长的超薄选择性聚酰胺(PA)膜组成(图1c)。水凝胶的超强水合能力使其在阳光照射下内部可产生高达47.86巴的渗透压,为锂离子从高盐卤水中的高效跨膜传输提供了强大驱动力(图1d)。ISHP的锂通量达到1.20克/平方米·小时,较现有报道高出逾一个数量级。研究团队还设计了多单元串联装置,实现了自然户外阳光下的连续锂提取。全流程技术经济分析表明,相较于传统蒸发-沉淀法,该技术可将生产周期缩短90%,年经济效益提升八倍。相关论文以“An ion-selective hydrogel pump for high-throughput solar-powered lithium extraction”为题,发表在Nature Communications上。