近期，由天津工业大学化学学院副院长、重点实验室中心主任孙跃教授联合四川大学、美国莱斯大学等团队完成的研究论文《Scalable glass composite membranes for highly selective lithium enrichment》发表在国际期刊《Nature Water》。

受生物离子通道-钠钾协同转运蛋白的启发，团队设计了一种基于金属有机框架（MOF）的离子选择性玻璃复合膜（ISGC）。该设计中，ZIF-8晶体凭借其约0.34 nm的孔窗和约1.16 nm的孔腔，提供了亚纳米级的离子传输通道。将ZIF-8晶体掺入ZIF-62玻璃基质中，可有效桥接无序的玻璃区域，形成连续且具有尺寸选择性的离子传输路径。通过亚纳米限域通道与脱水-再水合耦合效应的协同作用，该膜在盐湖卤水中实现了K⁺/Li⁺选择性410、Na⁺/Li⁺选择性80的优异性能。进一步放大为盘管模块后，系统在12小时内将锂从2.0 g/L富集至64.6 g/L，并直接制得电池级Li2CO3，能耗仅为1.02 kWh/kg。该技术为可持续锂回收提供了一种具有变革意义的技术平台。

该工作将MOF玻璃-晶体复合理念用于单价阳离子精准分离，实现了从分子识别到工程放大的全链条验证。MOF-ISGC被定位为可持续锂回收及选择性离子分离的变革性平台技术，可拓展至海水提铀、关键金属回收、工业废水处理等广泛场景。

上述工作得到了国家自然科学基金面上项目、天津市杰出青年基金项目、天津市重大科技专项的资助和支持。