目前的聚酰胺锂萃取纳滤膜容易受到氯的降解和/或低渗透率的影响，这两个问题很难调和。

在这里，华中科技大学Qiang Zhao同时绕过了这些问题，设计了一种季胺化的螺哌嗪单体，并通过与三甲氧基氯的界面聚合将其有益的性质转化为大面积的膜(1×2 m²)。

文章要点

1）单体的季铵和螺旋构象赋予膜更多的正电荷和自由体积，导致与最先进的镁/锂纳滤膜相比，膜的渗透率最高(~22 L m⁻² h⁻¹ bar⁻¹)。同时，由于胺-酰基键不含敏感的N-H基团，膜结构具有耐氯性。因此，膜的高性能在次氯酸钠中浸泡400h时是稳定的，而对照膜容易降解。

2）分子模拟表明，高渗透性和耐氯性是由单体的螺旋构象和仲胺结构引起的，这些特性在膜组件水平上是可重复的。

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eng, H., Yu, K., Liu, X. et al. Quaternization-spiro design of chlorine-resistant and high-permeance lithium separation membranes. Nat Commun 14, 5483 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-41169-x

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41169-x