自然界中，生物離子通道能夠保證特定離子的高選擇性跨膜轉運。受生物離子通道啟發(fā)，中國科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所仿生能源界面技術(shù)研究中心研究員劉健和高軍基于結晶和無(wú)定形同源氮化碳材料，構筑了具有埃級尺寸通道的仿生氮化碳膜，實(shí)現了高選擇性的鋰鎂分離。相關(guān)研究成果以Congener-welded crystalline carbon nitride membrane for robust and highly selective Li/Mg separation為題發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上。
該團隊制備了具有埃級孔的結晶型氮化碳，經(jīng)超聲剝離、真空抽濾得到結晶氮化碳納米片膜，進(jìn)一步利用congener welding策略在其表面沉積無(wú)定形氮化碳，得到界面接觸緊密且相容性高的晶體/聚合物復合膜。得益于聚三嗪酰亞胺均勻、窄的孔隙及孔道內豐富的離子結合位點(diǎn)，復合膜在鋰鎂分離中表現出色，可從高濃度Mg2+中篩出極低濃度的Li+，且選擇比達1708。這一成果為設計新型鋰鎂分離膜提出了新思路，為實(shí)現從高鎂鋰比鹽湖高效穩定提鋰提供了可行方案。
研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和山東省自然科學(xué)基金等的支持。
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