锚点：一张“膜”，如何从盐湖中“筛”出锂？ | 袁岚峰

　　袁岚峰：您的主要研究领域就是膜，是吧？那这个膜跟分离科学是什么关系呢？膜是分离的一种手段吗？

　　徐铜文：IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会），它定义膜是一个三维结构，其中有一维比另外两维要小得多。膜也分很多很多种。我现在做的，我们膜里面有那种叫电荷，这个电荷就是一个交换点，我们叫离子交换膜。

　　袁岚峰：离子交换膜到底是怎么发挥作用的呢？

　　徐铜文：离子交换膜是带电荷的，所以它的推动力有两种。如果单一用（作扩散渗析过程）的时候，我就要用浓度差做推动力，产生不同浓度。但是如果把这两个配对，我用的是电场，用电位差作为推动力。比如我们理论上讲，因为阴阳离子膜它是交替排列的，中间比如是一个电解质，阳离子跑这边，阴离子跑那边，我们都向各自的电场方向。所以它有两个条件，一个是离子膜的选择性，一个是电场方向，电位差。阳离子只能到阴极，它只能通过阳膜；阴离子它只能到阳极，它只能通过阴膜。所以你巧妙地设置阴阳膜的时候，你就会发现一个隔室中浓度比原来低了，另外一个隔室，浓度比原来高了。那浓度低的，我们叫淡化室，比原来高的，我们叫浓缩室。比如我们进料是海水的话，我们理论上淡化室可以得到淡水，可以喝，我们的浓缩室可能得到浓盐水。

　　徐铜文：还有一种，我们可以实现同样一种电荷离子的分离，像锂离子和镁离子。因为我们现在手机电池大量用锂，锂是一个很重要的资源。那现在的锂资源的提取，主要是从盐湖提锂。那盐湖里面它这个锂的含量比较少，它这个杂质的镁，有时候镁锂比高达30。你怎么能从这么复杂的体系中把锂提取出来？我们就要做一种膜，对镁去截留，锂让它透过，这就解决非常大的难题。

　　说起化学，你首先想到的是什么？最容易想到的是合成，是产生新物质。但最近我才注意到，把物质分离开，跟产生新物质同样重要。许多东西收集起来就是资源，收集不了就是垃圾。

　　因此，专门有个学科叫做分离科学。这是一个好像西西弗斯推石头一样富有哲学意义的领域，因为分离意味着熵减，而熵增才是自发过程。也就是说，它需要不断地跟热力学第二定律作斗争。

　　我的同事、中国科学院院士、中国科学技术大学化学与材料科学学院徐铜文教授，就是一位分离科学领域的“膜”法师。是的，他长期致力膜化工研究，在离子交换膜的基础研究和产业化等方面取得大量创造性成果。今天，我们就来访问徐铜文老师。

　　《锚点》节目中国科学技术大学科技传播系副主任袁岚峰对话中国科学技术大学徐铜文院士，东方卫视2026年1月14日播出。25分钟的全片可见于上海广播电视台“看看新闻”网站（https://www.kankanews.com/detail/GWw3POAGW2J）、app以及视频号，本片为精彩片段之一。