PAN-H_(1.6)Mn_(1.6)O_4锂离子筛膜的制备及在卤水中吸附性能

采用亲水的PAN为成膜材料,制备了掺杂H1.6Mn1.6O4的PAN-H1.6Mn1.6O4锂离子筛膜。通过SEM、Li+静态吸附实验、(NH4)2S2O8对锂的洗脱实验和卤水中吸附实验,研究了锂离子筛的添加量对PAN-H1.6Mn1.6O4锂离子筛膜结构、Li+吸附-洗脱性能的影响。结果表明,PAN浓度为10%(质量),H1.6Mn1.6O4的添加量为50%(质量)时,PAN-H1.6Mn1.6O4离子筛膜的吸附量为17.45 mg·g?1,达到粉末状吸附量的88.0%。以(NH4)2S2O8为洗脱剂,当浓度为0.3 mol·L?1、液固比为600:1、时间为12 h时,锂洗脱量为17.23 mg·g?1,锰溶损率仅为1.14%。在含有Na+、K+、Mg2+和Ca2+的罗布泊老卤卤水中,锂离子筛膜对Li+有很高的选择性。在卤水中进行10次吸附与解吸循环,吸附量从11.64 mg·g?1下降到10.94 mg·g?1,吸附容量仅损失6.0%。总体结果表明亲水性载体对H1.6Mn1.6O4吸附容量影响较小,温和的洗脱剂对锂离子筛膜的化学稳定性有利。     

纳米纤维锂离子筛吸附剂的制备及表征

通过静电纺丝制备了锂离子筛负载纳米纤维。研究了聚丙烯腈（PAN）和锂锰氧化物（Li1.6Mn1.6O4）配比对纳米纤维锂离子筛吸附剂提锂性能的影响。采用扫描电镜（SEM）和BET氮气吸附法对纳米纤维锂离子筛吸附剂的形貌和比表面积进行了表征。实验结果表明,在聚丙烯腈质量分数为7%和Li1.6Mn1.6O4质量分数为10%条件下,制得的纳米纤维锂离子筛吸附剂比表面积较大、提锂性能较好,其在质量浓度为10 mg/L的氯化锂溶液中对锂离子的吸附量可达13.6 mg/g。纳米纤维锂离子筛吸附剂克服了粉末状锂离子筛的不足,对实现海水提锂具有重要的参考价值。     

离子筛MnO_2·0.4H_2O的固相法制备及特性研究

以单水氢氧化锂和四氧化三锰为原料,用固相法制备出锂离子筛锰酸锂,改变n(锂)/n(锰)之后,用同样的方法制备出另一物质Li1.33Mn1.67O4,经硝酸洗涤脱锂后制备了锂离子筛MnO2·0.4H2O。测定了酸洗时前驱体的锂洗脱率、锰溶损率,研究了锂离子筛MnO2·0.4H2O的饱和吸附量、稳定性、pH滴定曲线。结果表明,前驱体Li1.33Mn1.67O4经硝酸二次酸洗后,锂洗脱率和锰溶损率分别为62.7%和6.0%。在含0.1 mol/L氢氧化钠和10 mmol/L氯化锂的溶液中,经固相法制备的锂离子筛MnO2·0.4H2O对锂离子的饱和吸附量达到24.6 mg/g,并且具有较好的稳定性,pH滴定曲线表明锂离子筛对锂离子具有很好的选择性。     

新型锂吸附剂的制备研究

目前,国内外的锂离子吸附剂主要分为锰系吸附剂和钛系吸附剂两类。锰系吸附剂吸附容量不高,而且在酸洗及过滤过程中损失较大,难以实现工业化生产。钛系吸附剂具有较高的吸附容量,并且在吸附和脱附过程中内部结构保持稳定,溶损较小,具有良好的研究前景。采用二氧化钛与碳酸锂为原料,严格控制二者的配比,并在不同高温条件下发生固相合成反应,生成锂离子筛前体Li4Ti5O12。再用2 mol/L的盐酸对该锂离子筛前体进行洗脱,当此锂离子筛中的锂被完全洗脱下来后,制得了新型锂离子吸附剂H4Ti5O12。对该吸附剂作饱和吸附后,测得其饱和吸附容量QT达到32.29 mg/g。     

水热合成法制备锂离子筛工艺参数的研究

采用水热合成法,以自制的碱式氧化锰和氢氧化锂为原料制备LiMnO2,经高温焙烧后制备富锂锂锰氧化物Li1.6Mn1.6O4,再经酸洗得到了锂离子筛。讨论了锂离子筛制备过程中涉及到的水热合成LiMnO2的锂锰比、反应温度、反应时间、焙烧温度和升温速率等工艺参数,研究了其对锂离子筛吸附锂性能的影响,筛选了适宜的合成条件。结果表明,当锂锰比为3.0、反应温度100℃、反应时间24h、焙烧温度400℃和升温速率10℃/min时得到的Li1.6Mn1.6O4,其酸洗产物-锂离子筛在锂离子浓度10mg/L的LiCl水溶液中前3h吸附速率很快,锂吸附量达到27mg/g,经过24h后达到吸附平衡,吸附量为34mg/g左右。     

过二硫酸铵法从LiMn_2O_4中萃取锂及所获得的吸附剂对锂同位素的选择性

本文对采用过二硫酸铵 (NH4) 2 S2 O8法从 Li Mn2 O4中萃取锂离子进行了研究 ,并就所获得吸附剂 (Mn O2 (Li) )的特性 ,特别是对于分离锂同位素的能力进行了测试。在良好的控制条件下 ,(NH4) 2 S2 O8是一种优良的锂吸附剂 ,它具有非常高的锂萃取度 ,同时保持锰的最小溶解性。所制备的 Mn O2 (Li)在 2 5°C时最大的 7Li/ 6Li同位素分离因子为 1 .0 1 4,它是那些商品有机离子交换剂的几倍。     

吸附法从盐湖卤水中提取锂的研究

研究了吸附法从盐湖卤水中提取锂的工艺过程,不单独制备吸附剂,并用氢氧化钙代替传统的氢氧化钠作沉淀剂。研究了铝锂摩尔比、氢氧化钙加入量、反应时间等因素对锂吸附效果的影响,并用X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱法(AAS)对各样品进行了表征。实验结果表明:所得沉淀产物为Li Cl·2Al(OH)3·x H2O,铝锂摩尔比、氢氧化钙加入量、反应时间对锂吸附效果影响显著。在室温下,铝锂摩尔比为4,氢氧化钙加入量为9 g,反应时间为2 h时,锂吸附效果较佳,锂吸附率可达96.4%。吸附产物经脱附,镁锂分离情况较理想。     

制备方法对MnO_x-TiO_2吸附剂脱汞性能的影响

针对燃煤烟气中单质汞不溶于水,难以脱除的问题,采用水热合成法(HT)和沉积-沉淀法(DP)制备了Mn Ox-Ti O2单质汞(Hg0)吸附剂,在固定床实验台架上考察2种吸附剂(Mn Ti-HT和Mn Ti-DP)的脱汞性能;利用N2吸附/脱附、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对吸附剂进行物化表征。结果表明:物理吸附不是吸附剂脱汞的主要因素。Mn Ti-DP对Hg0的吸附剂量为620μg/g,远高于Mn Ti-HT的236μg/g,说明制备方法对吸附剂的脱汞性能有较大影响。Mn Ti-DP吸附剂中Mn含量较高,Mn4+含量约为34%,远高于Mn Ti-HT的Mn4+(22%);Mn Ti-DP中化学吸附态氧和晶格氧的强度均高于MnTi-HT,表明Mn Ti-DP中化学吸附态氧的总体含量高于Mn Ti-HT,有利于增强Mn Ti-DP还原特性,提高脱汞能力。     

尖晶石型LiMn2O4的水热合成及其锂吸附性能

以Mn(NO3)2, LiOH和H2O2为原料,通过控制水热反应条件直接合成了尖晶石型LiMn2O4纳米线,经酸浸脱锂后得到对Li+具有特殊选择性吸附的离子筛. 用XRD, HRTEM, SAED和共存金属离子的分配系数等手段对产物的晶相结构及吸附性能进行了研究. 结果表明,水热反应条件对前驱体结构有较大影响,前驱体LiMn2O4和离子筛MnO2均为一维纳米线,离子筛对不同金属离子的选择性吸附顺序为Li+>>Ca2+>Mg2+>Na+>K+,说明离子筛具有较高的Li+选择性. Li+的分配系数为16770.63 mL/g,是高温焙烧样品(7917.49 mL/g)的2.12倍,表明一维纳米MnO2离子筛对Li+的选择性吸附性能有显著提高.     

铁锰复合氧化物处理胶粘剂废水的研究

采用氧化-还原沉淀法制备了铁锰复合氧化物(Fe Mn O)絮凝剂,并对其吸附胶粘剂的效果进行了初步研究。研究结果表明:Fe Mn O表面的零电荷点出现在p H为8左右,其具有准球形网状结构,并且其吸附能力强、吸附速率快,在1 h内吸附率可超过90%;Fe Mn O吸附胶粘剂的适宜p H范围为6~8,在p H为8时吸附率相对最大;当温度为20~60℃时,Fe Mn O吸附胶粘剂的吸附过程变化不明显。