Màng carbon nitride mới cải thiện việc khai thác lithium từ hồ muối

Màng carbon nitride mới cải thiện việc khai thác lithium từ hồ muối

    Trong một bước đột phá về công nghệ thu hồi lithium, các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ xử lý sinh học và năng lượng sinh học Thanh Đảo (QIBEBT) của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cùng với các cộng tác viên, đã phát triển một màng carbon nitride tinh thể có thể biến đổi ngành công nghiệp khai thác lithium.

    Màng carbon nitride mới cách mạng hóa việc khai thác lithium từ hồ muối

    Xây dựng màng tổng hợp PTIPCN lấy cảm hứng từ sinh học để tách LiMg. Tín dụng: QIBEBT

    Thiết kế cải tiến mô phỏng các kênh ion sinh học cho thấy hiệu quả và độ bền vượt trội trong việc tách các ion lithium khỏi ion magie trong nước muối hồ muối.

    Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances vào ngày 14 tháng 6, giới thiệu màng cacbon nitrit tinh thể “hàn đồng loại” với những cải tiến lấy cảm hứng từ sinh học, vượt trội đáng kể so với màng polyme truyền thống. Màng cải tiến này đạt được tỷ lệ chọn lọc ấn tượng là 1.708 để tách các ion lithium có độ loãng cao (0,002 M) từ các ion magiê đậm đặc (1,0 M), điều này rất quan trọng để giải quyết hàm lượng magiê cao phổ biến trong các nguồn lithium khác nhau.

    Thiết kế của màng được lấy cảm hứng từ các kênh ion sinh học có tính chọn lọc cao của tự nhiên, giúp phân biệt hiệu quả giữa các ion khác nhau. Zhang Yuanyuan, đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu từ QIBEBT, cho biết: “Phương pháp tiếp cận của chúng tôi là mô phỏng các hệ thống tự nhiên này, tạo ra một màng có tính chọn lọc cao và độ ổn định nâng cao, rất quan trọng cho các ứng dụng thực tế”.

    Hiệu suất đặc biệt của màng là do cấu trúc độc đáo của nó, kết hợp các dạng tinh thể và vô định hình của polyme cacbon nitrit. Cấu trúc này không chỉ cung cấp độ đồng đều và độ hẹp lỗ chân lông cần thiết để loại trừ các ion magie ngậm nước lớn hơn mà còn tạo điều kiện cho việc vận chuyển lithium-ion trơn tru, tương tự như sự vận chuyển ion không có rào cản được thấy trong các kênh ion tự nhiên.

    Giáo sư Gao Jun, đồng tác giả của nghiên cứu này từ QIBEBT, cho biết: “Chức năng kép của màng của chúng tôi mở ra những khả năng mới cho việc sử dụng nó ngoài việc chiết xuất lithium”. “Những tài sản này có thể đóng góp đáng kể vào nỗ lực bảo vệ môi trường, bên cạnh việc nâng cao hiệu quả thu hồi tài nguyên”.

    Sự tiến bộ này đến vào thời điểm quan trọng, khi nhu cầu về lithium tiếp tục tăng, chủ yếu được thúc đẩy bởi thị trường xe điện và lĩnh vực năng lượng tái tạo. Các phương pháp khai thác hiệu quả và bền vững là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu này và giảm tác động môi trường của việc khai thác lithium.

    Giáo sư Liu Jian, đồng tác giả của nghiên cứu từ QIBEBT, cho biết: “Những tiến bộ đạt được thông qua công nghệ màng này mang lại những khả năng mới để khai thác lithium hiệu quả, một yếu tố quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo và di chuyển bằng điện”.

    Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
    FanPage:  https://www.facebook.com/Pacific-Group
    YouTube:  https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt 

    Zalo
    Hotline