麻省理工学院工程师开发新的纳米过滤技术 有望显著提升铝的生产效率

　　天下铝讯获悉，麻省理工学院的工程师们研发出一种纳米过滤技术，这项技术有望显著提升铝的生产效率，并大幅减少危险废弃物的产生。

　　工程师们介绍，这种纳滤技术能够处理铝厂的废弃物，并从中回收原本会随废水流失的铝离子。回收后的铝可以重新加入到电解铝生产流程中，从而有效减少浪费，提高整体产量。更值得一提的是，在铝电解过程中，使用这种回收的铝并不会产生过多的副产品，也不会拖慢电解的速度。

　　在研究过程中，科研人员采用了一种新型薄膜来过滤多种与铝厂废物流相似的溶液。实验结果显示，这种薄膜在这些溶液中成功捕获了超过99%的铝离子。此外，他们还利用这种薄膜处理了铝生产过程中产生的冰晶石废料，不仅回收了其中损失的铝离子，还让其他副产物和离子（如钠离子）顺利通过。

　　这种新型的实验薄膜大小与扑克牌相仿。麻省理工学院机械工程系的约翰·林哈德教授表示：“这种膜技术不仅有助于减少有害废弃物，还能通过降低对新矿产资源的依赖，推动铝的循环经济。它为解决环境问题提供了一个充满希望的方案，同时也满足了日益增长的铝需求。”

　　这种过滤器的设计灵感来源于传统水处理厂中使用的膜，它们由聚合物材料制成，上面布满了纳米级的小孔。传统膜的表面带有天然的负电荷，因此会排斥带有相同负电荷的离子，同时吸引带正电荷的离子通过。

　　在与日本膜制造商日东电工的合作中，麻省理工学院的团队对市售膜进行了测试。他们发现，这种膜能够过滤掉冰晶石废水中的大多数正电荷离子，同时排斥并捕获铝离子。尽管铝离子带有+3的正电荷，而钠等其他阳离子只带有+1的正电荷，但这种差异并未影响膜的选择性过滤效果。

　　团队还测试了一种经过特殊处理的日东电工薄膜，其表面覆盖有一层带正电荷的涂层。这层涂层的电荷强度足以强烈排斥并保留铝离子，同时允许带有较少正电荷的离子顺利通过。

　　该项目的合著者齐浩夫（Ziohao Foo，音译）指出：“许多冰晶石废料流具有不同程度的酸性。我们发现，即使在预期的恶劣条件下，这种膜也能发挥出色的性能。”