盐湖资源作为国家战略资源的重要组成部分，其开发与利用在无机化学领域具有显著的研究价值。青海盐湖因富含锂、钾、镁等战略金属元素，已成为全球盐湖资源研究的热点区域，其卤水体系具有高盐度（通常大于30%）、高杂质（硫酸根、镁离子浓度高等）及成分复杂的特点，这对无机化学分离提纯技术提出了严峻挑战。近年来，该领域研究聚焦于盐湖卤水全组分解析、高效分离材料开发、绿色提取工艺优化及资源循环利用体系构建等方向。

在盐湖卤水化学特性研究方面，重点解析了锂、钾、镁等目标元素与杂质组分（如硫酸根、钙、钠、碳酸氢盐）的赋存形态及动态平衡规律。通过同步辐射X射线吸收谱（XAS）和激光诱导击穿光谱（LIBS）等技术，揭示了锂离子在卤水中的吸附-解吸行为与晶格能场的关系，建立了基于能斯特方程的锂离子活度预测模型，将锂浓度检测精度提升至0.1 ppm级别。针对高镁锂比（Mg/Li>10）难题，开发了基于离子尺寸选择性吸附的层状双氢氧化物（LDHs）材料，通过调控阴离子类型（如SO₄²⁻、Cl⁻、NO₃⁻）和层板间距，使Li²⁺吸附容量达到3.2 mmol/g，选择性系数K(Li²⁺/Mg²⁺)提升至12.5。

在资源综合利用技术领域，形成了"锂钾联产、镁锂循环"的耦合工艺体系。采用反渗透膜耦合电渗析技术，实现卤水一级提锂与苦咸水淡化同步进行，锂回收率可达92%以上，同时产出高纯度钾盐（KCl纯度≥99.5%）。针对镁提取，创新性地开发了熔盐电解-金属间化合物还原联产工艺，通过设计Mg-Fe-Cr系合金载体，将镁电解效率提升40%，副产物金属铁可直接用于冶金工业。在资源循环方面，建立了基于生物吸附-光催化联用的卤水再生技术，利用固定化假单胞菌对Li⁺的特异性吸附（生物吸附容量达85 mg/g），结合TiO₂光催化分解CO₂生成HCO₃⁻，实现卤水镁锂比从10降至1.2以下，再生周期缩短至72小时。

当前研究仍面临三大核心挑战：其一，复杂多组分体系中目标元素选择性分离的理论机制尚未完全阐明，现有吸附材料对Li⁺/Mg²⁺选择性系数普遍低于10，难以满足工业放大需求；其二，高能耗分离工艺（如多效蒸发能耗达1200 kWh/tLi）制约了经济性，亟需开发基于热力学-动力学协同调控的新型绿色工艺；其三，盐湖环境脆弱性对工艺可持续性提出更高要求，现有技术CO₂排放强度仍高达15 kg/tLi。未来发展方向将聚焦于：（1）开发仿生矿化材料与分子印迹复合吸附剂，构建"尺寸-电荷-配位"多维度选择性分离体系；（2）建立基于机器学习的多尺度模拟平台，实现分离过程能效预测与工艺优化；（3）探索电化学-微生物耦合催化技术，推动CO₂资源化利用与卤水再生协同创新。通过跨学科技术集成与理论突破，青海盐湖研究所正致力于构建"资源开发-环境友好-产业升级"三位一体的盐湖资源高效利用新模式，为我国盐湖资源战略储备提供科学支撑。