西安建大王磊教授团队在离子筛分研究领域再创佳绩

来源：环境与市政工程学院日期：2020-12-08 浏览次数：

建大新闻网讯 近期，西安建大环境与市政工程学院、陕西省膜分离技术研究院王磊教授指导的博士生朱甲妮及博士后等多位研究生参加的离子分离技术的研究再次取得重要进展。研究论文《精确控制Al₁₃-Ti₃C₂T_x薄膜内受限通道尺寸实现可调性离子筛分》（“Precisely Tunable Ion Sieving with an Al₁₃-Ti₃C₂T_x Lamellar Membrane by Controlling Interlayer Spacing”）于2020年11月13日在线发表于《美国化学学会·纳米》（ACS Nano，IF=14.59）上。《ACS Nano》是美国化学协会（ACS）出版社旗下纳米材料科学领域的顶级期刊，该期刊是当前国际化学、材料科学领域最具影响力的综合性刊物之一。

膜分离的精密离子筛分技术在环境与资源等领域的多个细分研究上均具有重要意义，特别是对于具有复杂离子体系的盐湖卤水中锂、钾等离子资源的提取与纯化，离子的精确、快速分离效率非常关键，是目前膜分离技术方向的前沿课题，其中二维分离薄膜内的大量受限毛细通道对薄膜分离性能的作用至关重要。

但是由于水溶液中的离子插层会导致二维薄膜产生溶胀现象，致使受限通道难以稳定维持适于离子筛分的艾米级尺寸，进而导致离子筛分性能降低。该研究成果是在2020年7月发表于《Nature Communications》（IF=12.12）成果的基础上，选取二维纳米Ti₃C₂T_x材料作为分离薄膜的构筑单元，通过在相邻纳米片之间引入Keggin羟基铝柱离子，成功地实现了通道的尺寸在11.5—20.0埃米范围内精确调控。研究发现具有不同层间距的二维膜在离子筛分过程中表现出了不同分离效应，并得到了二维Ti₃C₂T_x薄膜具有良好的一价/多价离子筛分性能的层间距离特征值。