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  鋰已成為支撐新能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵金屬資源，隨著可再生能源技術(shù)的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)到 2040 年，全球鋰需求將激增 40 倍，其戰(zhàn)略地位愈發(fā)凸顯。而全球 60% 的鋰資源儲(chǔ)存在鹽湖鹵水中，相比高能耗、高污染的硬巖提鋰，鹽湖提鋰更具可持續(xù)性。但長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)吸附法提鋰面臨動(dòng)力學(xué)慢、吸附容量低、鎂鋰分離難三大痛點(diǎn)，制約著鹽湖資源的高效開(kāi)發(fā)。

  瞿金平院士/牛冉研究員在前期圍繞功能高分子微納米材料設(shè)計(jì)及應(yīng)用開(kāi)展了系列研究工作基礎(chǔ)上（Adv. Func. Mater. Doi：10.1002/adfm.202509597；Adv. Sci. 2023, 10, 2300866; Adv. Sci. 2024, 11, 2404456; Adv. Energy Mater. 2023, 13(45), 2302451; J. Hazard. Mater. 2024, 457, 133654; Small 2024, 20, 2308318），提出了一種創(chuàng)新性的聚乙烯醇@錳系鋰離子篩@四氧化三鐵（PHF-x）微電機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)光熱-磁協(xié)同功能、自主推進(jìn)強(qiáng)化傳質(zhì)以及選擇性離子篩結(jié)構(gòu)為高鹽鹵水中的鋰提取帶來(lái)變革。

要點(diǎn)一：

  PHF-x 平臺(tái)為能源元素回收技術(shù)帶來(lái)了范式轉(zhuǎn)變，將傳統(tǒng)被動(dòng)吸附劑轉(zhuǎn)化為主動(dòng)、智能的微反應(yīng)器。

要點(diǎn)二：

  該系統(tǒng)通過(guò)自主運(yùn)動(dòng)突破了根本性的擴(kuò)散限制，同時(shí)保留了精確的離子識(shí)別能力，為選擇性資源提取建立了新基準(zhǔn)。

要點(diǎn)三：

  微反應(yīng)器對(duì)鋰離子展現(xiàn)超高選擇性，可對(duì)抗復(fù)雜水體中競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)離子干擾。

PHF-x 微電機(jī)的鋰吸附性能及吸附機(jī)制

  相關(guān)研究成果以題為“Photothermal-driven micromotor for enhanced lithium extraction from salt-lake brines”的論文發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上。論文第一作者：丁世豪，通訊作者：牛冉單位：華中科技大學(xué)

  全文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894725085687?dgcid=author

作者簡(jiǎn)介：

牛冉，華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院研究員、博士生導(dǎo)師、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年項(xiàng)目首席科學(xué)家，主要研究領(lǐng)域?yàn)?/span>功能高分子材料及微納米機(jī)器人。目前以第一或通訊作者身份在PRL、PNAS、Sci. Adv.、Adv. Func. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Sci.、ACS Nano等具有重要影響力的國(guó)際刊物上發(fā)表SCI論文80余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利11件，申請(qǐng)發(fā)明專利14件。主持承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題等國(guó)家和省部級(jí)科技項(xiàng)目多項(xiàng)，并獲得湖北省海外高層次人才計(jì)劃、武漢英才等多項(xiàng)榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)。擔(dān)任Rare Metals期刊 (中科院1區(qū)，影響因子6.3)，Exploration、Energy Materials和Green Carbon期刊青年編委。