海水淡化在应对全球水资源短缺挑战方面发挥着关键作用。定向溶剂萃取（DSE）是一种新兴的非膜海水淡化技术，其特点是能够利用极低温度（低至40 °C）的余热。然后利用其微妙平衡的溶解度特性，即定向溶剂不溶于水，但可以溶解水并排斥盐离子。然而，由于目前最先进的定向溶剂（癸酸）的产水率极低，因此极大限制了其应用。

近日，美国圣母大学罗腾飞，Brandon L. Ashfeld报道了离子液体（ILs）作为一种新的定向溶剂，可以大大提高海水淡化的产率，从而显著降低能耗。

文章要点

1）通过使用[emim][Tf₂N]离子液体， DSE可以有效地从盐水源中提取淡水，甚至可以从饱和盐水中提取淡水。同时，其水产率比目前使用的癸酸高出约10倍。

2）通过分子动力学模拟和Gibbs自由能计算，研究人员发现，水在[emim][Tf₂N]中的溶解在能量上是有利的，然而[emim][Tf₂N]离子在水中溶解则需要大量的能量。

这项研究有望极大地推动DSE技术的发展，以解决全球水-能源关系中的挑战。

参考文献

Guo, J., Tucker, Z.D., Wang, Y. et al. Ionic liquid enables highly efficient low temperature desalination by directional solvent extraction. Nat Commun 12, 437 (2021)

DOI：10.1038/s41467-020-20706-y

https://doi.org/10.1038/s41467-020-20706-y