稀有金屬離子分離膜，是指能夠從溶液中分離出稀有金屬離子的一類膜材料。
稀有金屬是指自然界中儲量少、資源分布稀散、難以提取的金屬，包括稀有輕金屬、稀有貴金屬、稀有分散金屬、稀土金屬等，例如鋰、鉑、鎵、鍺、銦、釔、鑭、釹、鈦、鋯、鈮等。稀有金屬在特種鋼材、特種合金制造領域不可或缺，下游應用范圍極為廣泛，對高技術產業發展具有重要意義，是重要戰略資源。
膜分離法是稀有金屬離子分離提取的重要手段，在此過程中，稀有金屬離子分離膜不可或缺。稀有金屬離子分離膜可以應用在冶金、化工、工業廢水處理、資源回收等領域。從資源回收方面來看，稀有金屬不可再生，對其進行回收再利用，在保障國家資源安全方面具有重大意義。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年中國稀有金屬離子分離膜行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，稀有金屬離子分離膜是利用膜的選擇性，從成分復雜的溶液中分離稀有金屬離子，使稀有金屬離子富集，從而實現回收再利用。由于溶液成分復雜，稀有金屬離子分離膜需要具備優良的物理性能以及化學穩定性，以保證可以應用在各種苛刻場景中，實現有效分離。稀有金屬離子分離膜對孔徑分布、孔道內功能化等均有較高要求，才能夠滿足稀有金屬離子高精度分離需求。
在全球范圍內，已經有企業具備稀有金屬離子分離膜研制能力，例如杜邦（DuPont），但大多數產品性能依然不足，因此其技術研究還在不斷深入。在2024年8月我國工信部關于發布國家重點研發計劃“高性能制造技術與重大裝備”等16個重點專項2024年度項目申報指南的通知中，就提出稀有金屬離子分離膜材料的關鍵技術。
我國稀有金屬離子分離膜相關研究成果正在增多。2023年9月，蘭州大學稀有同位素前沿科學中心團隊制備出高選擇性、低能耗的超平層間結構的渦旋氧化石墨烯膜，實現了實驗室階段鹽湖中鋰、鉀、鎂等離子的選擇性高效分離，研究成果發表于《納米快報》。
2024年11月，南京工業大學環境學院科學家采用共價有機框架（COF）為成膜材料，設計并制備了一種全新的具有非對稱結構的COF膜，用于稀有金屬離子鑭、鍶、銫的選擇性分離，研究成果發表于《自然·通訊》。新思界
行業分析人士表示，我國是工業大國，稀有金屬離子分離膜需求量大，國內相關研究成果不斷增多，為行業核心競爭力的提升奠定了基礎。
