昆士兰大学陶氏可持续发展中心WR：打破锂纯度与锂回收率之间的权衡（trade-off）——基于膜结构-性能关系的综合数学建模

本文研究了纳滤膜在从高镁盐水中提取锂的应用中，如何打破锂纯度和回收率之间的权衡关系。通过拓展带有介电排斥的道南立体孔模型（DSPM-DE）至膜组件尺度，研究量化了膜的内在参数（如孔径、有效厚度和电荷密度）对锂纯度和回收率的影响。研究发现，电中性和正电膜的锂/镁分离性能优于负电膜，且具有较小孔径及高水渗透率的正电膜表现最佳，能够在单级工艺中同时实现高锂纯度（约98%）和高回收率（约93%）。此外，研究还指出锂的负截留现象在提高回收率中起关键作用，但也可能导致膜组件中水通量分布不均，需要在系统稳定性与锂提取性能之间进行权衡。