記者從西安建筑科技大學獲悉，該校環(huán)境與市政工程學院、陜西省膜分離技術(shù)研究院王磊教授科研團隊有針對性地選擇具有不同通道尺寸的薄膜，相繼在海水淡化與冶金工業(yè)廢水酸回收方向進行反復應用型研究，成功實現(xiàn)11.5—20.0埃米范圍內(nèi)精確調(diào)控。其相關(guān)科研成果以《精確控制Al13-Ti3C2Tx薄膜內(nèi)受限通道尺寸實現(xiàn)可調(diào)性離子篩分》為題，日前于國際納米材料科學領(lǐng)域的頂級期刊《美國化學學會·納米》在線發(fā)表。

膜分離的精密離子篩分技術(shù)細分研究對于具有復雜離子體系的鹽湖鹵水中鋰、鉀等離子資源的提取與純化，離子的精確、快速分離效率非常關(guān)鍵，是目前膜分離技術(shù)方向的前沿課題，其中二維分離薄膜內(nèi)的大量受限毛細通道對薄膜分離性能的作用至關(guān)重要。

由于水溶液中的離子插層會導致二維薄膜產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象，致使受限通道難以穩(wěn)定維持適于離子篩分的艾米級尺寸，進而導致離子篩分性能降低。該科研團隊在以往成果的基礎上，選取二維納米Ti3C2Tx材料作為分離薄膜的構(gòu)筑單元，通過在相鄰納米片之間引入Keggin羥基鋁柱離子，發(fā)現(xiàn)具有不同層間距的二維膜在離子篩分過程中表現(xiàn)出了不同分離效應，并得到了二維Ti3C2Tx薄膜具有良好的一價/多價離子篩分性能的層間距離特征值，明顯優(yōu)于商用高分子傳統(tǒng)薄膜的分離性能，成功地實現(xiàn)了通道的尺寸在11.5—20.0埃米范圍內(nèi)精確調(diào)控。

據(jù)介紹，此項研究對實現(xiàn)工業(yè)廢水凈化、工業(yè)廢液中提取貴稀金屬資源具有重要應用價值。