研究价值与创新点
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理论价值：
破解传统理论矛盾：揭示了 “反离子竞争” 机制，解决了传统共离子竞争理论认为阳离子纳滤膜更适合 Li⁺/Mg²⁺分离，而实际应用中阴离子纳滤膜更占主导的理论冲突，完善了纳滤膜离子选择性传输的理论体系。
量化关键作用机制：通过分子动力学模拟，首次从原子层面量化了 Mg²⁺富集、Li⁺脱水及静电相互作用增强的过程，明确了各因素对 Li⁺/Mg²⁺分离选择性的贡献，为理解带电膜内离子传输规律提供了新视角。
应用价值：
指导膜材料设计：明确了膜电荷密度与孔径的协同优化方向，为开发高选择性 Li⁺/Mg²⁺分离纳滤膜提供了具体参数依据，避免了传统试错法的盲目性。
优化实际分离工艺：解释了溶液 pH、Mg²⁺/Li⁺质量比（MLR）等操作条件对分离性能的影响机制，可指导盐湖水提锂过程中工艺参数的调整，提升锂回收率与纯度，降低工业成本。
文献介绍
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近日，中国科学院过程工程研究所罗建泉教授团队联合中国科学院大学化学工程学院等单位，在《Nature Communications》期刊发表关于纳滤膜锂镁分离的研究。研究核心是揭示了负电荷纳滤膜实现高效锂镁分离的 “反离子竞争” 机制，为高选择性锂提取膜材料的开发提供了理论指导。
研究背景
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锂作为新能源领域关键资源，从盐湖水等含锂卤水中提取时，面临 Mg²⁺（水合半径 4.5 Å）与 Li⁺（水合半径 3.8 Å）水合半径相近、卤水中 MLR 常大于 20 且总溶解固体含量高的问题，传统纳滤膜难以实现高效分离。
虽有增强膜正电荷、构建 Li⁺通道等策略，但阳离子纳滤膜存在 Li⁺截留率较高导致锂回收率低的问题；阴离子纳滤膜的分离机制缺乏系统理论支撑，限制了其性能优化与应用推广。
END
