Специалисты Аргоннской национальной лаборатории разработали мембрану для извлечения лития из водных растворов

Работники Аргоннской национальной лаборатории при сотрудничестве со школой молекулярной инженерии им. Притцкера Чикагского университета разработали новую мембрану, которая позволяет эффективно извлекать литий из подземных источников солёной воды и морской воды.

В этой мембране использовали вермикулитовую глину. Этот материал является широко доступным и недорогим (350$ за 1 тонну). Вермикулит был разделён на ультратонкие слои (1 нм), которые потом были стабилизированы. Между ними исследователи поместили микроскопические столбики из оксида алюминия. Такое армирование алюминием позволяет предотвратить разрушение мембраны в воде. Кроме того, это нейтрализует отрицательный поверхностный заряд, и позволяет вносить дополнительные изменения, которые требуются для извлечения лития.

С целью проведения оптимизации селективности по ионам лития исследователи встроили в мембрану катионы натрия вокруг столбиков из оксида алюминия. Благодаря этому была создана положительно заряженная поверхность. Так как ионы лития несут одинарный положительный заряд, а ионы магния двойной положительный заряд, мембраны, что облегчает прохождение ионов лития. Этот захват позволил устранить существовавшую ранее проблему неэффективности извлечения лития из источников с высоким содержанием соли. Теперь удалось повысить чистоту и снизить затраты на экстракцию.

Как говорят исследователи, данный метод фильтрации можно адаптировать для извлечения из воды других важных минералов. Это может быть кобальт, никель и прочие редкоземельные элементы, которые необходимы для производства аккумуляторов. Данная технология может также применяться в природоохранных целях, когда требуется удалить загрязнение из систем водоснабжения.