从盐湖卤水中获取锂资源是最重要的途径之一。卤水成分复杂，Mg²⁺和Li⁺水合离子半径相似，镁锂分离难度大。膜分离技术具有节能、高效、环保、操作灵活和成本低等特点，可通过精细调控膜的孔径和表面化学性质，实现对特定离子的选择性分离。但膜的稳定性、耐腐蚀性以及长期使用后的性能衰退仍然是制约膜分离技术应用的主要问题。针对上述问题，青海盐湖所盐湖有机质与硼钾分离技术课题组开发了一种新型的双金属有机框架（MOF）/氧化石墨烯（GO）复合膜，以提高盐湖锂的提取效率。

通过原位合成的方法，将Zn²⁺和Co²⁺嵌入GO层中，形成了2D Zn-Co-GOM复合膜。该膜在离子分离过程中展现出优异的选择性和透过性，尤其是锂镁分离方面，具有显著的性能优势（Li^+/Mg²⁺=191.13）（Nano. Lett.）。传统膜分离技术在去除浓盐水中各种溶解性有机物时，由于其层间微观结构不完善，稳定性较差，仍然面临一定挑战。因此，亟需开展高盐度卤水中有机物去除新型膜分离材料研究。该研究通过不同结合位点锚定的双金属离子（Sr²⁺，Fe³⁺）为桥接中心，在GO/SA交联复合膜内构建稳定和无缺陷的层间结构，制备了一种具有超亲水性、高盐耐受性、强耐酸碱性以及优良长期结构稳定和循环性能的GO/SA-SF复合膜。该复合膜在高盐溶液中对各种溶解性有机物和染料表现出极高的截留效率（96.69%）和优异的渗透性（21130 L·m^-2·h^-1·bar^-1）。（Chem. Eng. J.）

上述研究分别以“2D Membranes Interlayered with Bimetallic Metal-Organic Frameworks for Lithium Separation from Brines”“Dual metals co-intercalated graphene oxide membrane with outstanding permeability and molecule selectivity for the high-salinity brine treatment”为题发表在Nano Letters（中国科学院一区TOP）和Chem. Eng. J（中国科学院一区TOP）期刊上。论文第一作者分别为袁芙蓉、谢蒙凌。青海盐湖所彭姣玉副研究员、兰州大学李湛研究员以及青海盐湖所夏书梅助理研究员和刘鑫研究员分别为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究青年团队计划、青海省科技厅应用基础以及青海省昆仑英才计划等项目支持。

文章链接：

1、https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.4c04040

2、https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.159490

二维亚纳米空间内双金属MOF的原位合成示意图

GO/SA-SF膜性能-机理关系示意图

审核：年洪恩