以PAC为原料制备锂吸附剂及其吸附性能的研究

研究了以聚氯化铝（PAC）为原料合成锂吸附剂,在最佳条件下制备得到吸附剂,其最大饱和吸附容量为6.1 mg/g,适宜的吸附溶液pH为3~5,对Li-Ca体系选择性很好,能很好地分离锂离子和钙离子,在最佳脱附条件下脱附率达到40.58%。吸附机理的研究表明,吸附剂在吸附前后,结构未发生明显变化,吸附、脱附过程中有锂离子的嵌入和脱出,且锂离子的嵌入和脱出是与氢离子发生了离子交换。     

铝基锂吸附剂制备及其在泰和地下卤水提锂中的应用

中国锂资源丰富,但是大部分存在于卤水中,提取利用困难。为提高泰和地下卤水提锂过程的效率,制备了高性能的铝基锂吸附剂。采用一步法制备了铝基锂吸附剂。通过X射线粉末衍射仪表征了铝基锂吸附剂的晶型结构。研究了加料方式、铝锂物质的量比、反应终点pH、反应温度、加料速率、搅拌转速等因素对铝基锂吸附剂吸附容量的影响。确定了铝基锂吸附剂的最佳制备条件：将氢氧化钠溶液滴加到氯化铝和氯化锂的混合液中,铝锂物质的量比为1.25∶1,反应终点pH为6~7,反应温度为75 ℃,氢氧化钠溶液滴加速率为3 mL/min,搅拌转速为100 r/min。将制备的铝基锂吸附剂应用于泰和地下卤水的提锂过程,结果显示铝基锂吸附剂的平均吸附容量高达15.06 mg/g、平均脱附容量为14.11 mg/g、脱附效率为93.69%。     

锂吸附剂的合成及其吸附性能

考察了盐酸、硝酸和硫酸3种酸洗液,尤其是盐酸浓度及酸洗时间对锂吸附剂前体LiMn2O4的酸洗脱锂效果,对所得锂吸附剂的吸附性能进行了初步研究。结果表明,用0.50 mol/L盐酸对前体酸洗15 m in左右可得较佳的锂吸附剂,其外部形貌为近似立方体,颗粒大小为200—500 nm,存在微量结晶缺陷;锂吸附剂于pH值为7的稀锂溶液的吸附容量为18.56 mg/g,循环利用2次后基本稳定在18.12 mg/g左右,吸附符合Langmu ir等温吸附模型。     

活性炭负载氢氧化镧吸附剂的制备及其吸附性能研究

采用共沉淀法成功合成了分布均匀的针棒状C-La(OH)₃复合材料,以实现水体中磷酸盐的有效去除。通过一系列实验考察了吸附时间、吸附温度、溶液pH和溶液初始浓度对吸附的影响,并通过循环再生实验考查了吸附材料的重复利用性能。结果表明C-La(OH)₃对磷酸盐的吸附过程是吸热过程,在25℃条件下吸附量为48.681 mg/g,吸附材料可以循环使用五次,是一种既高效又经济的除磷材料。     

氧化锌基吸附剂的制备及其脱硫性能

在共沉淀过程中引入硝酸铝,制备了碱式碳酸锌和锌铝水滑石前驱体,通过焙烧得到铝掺杂氧化锌吸附剂。考察了硝酸铝加入量、p H值、加料速率、溶液浓度及前驱体中残余钠含量对所制备吸附剂性能的影响,通过X射线衍射、扫描电镜和低温N2吸附对吸附剂物化性能进行了表征,并考察了吸附剂的脱硫反应性能。结果表明：硝酸铝的引入,改变了前驱体的结晶状态,前驱体由碱式碳酸锌部分变为类水滑石结构,焙烧后铝掺杂的氧化锌晶粒变小,吸附剂的比表面积和孔容增大,吸附剂硫容增加,活性组分利用率明显提高。前驱体中残余钠含量对吸附剂的性能有显著影响。     

铝基吸附剂固定床分离卤水锂资源过程研究

铝基锂吸附剂是一种非常适用于低锂品位、高镁锂比盐湖卤水提锂的吸附剂,具有无溶损、稳定性高等优点,也是目前唯一一种已投入工业化生产的吸附剂。使用自制的球形铝基锂吸附剂GLDH填充固定床,系统研究了吸附温度、进料流速、初始锂离子浓度和床层高度对GLDH固定床分离卤水锂资源过程中吸附穿透曲线的影响。结果表明：升高温度、增加床层高度、降低初始锂离子浓度和进料流速会导致穿透时间延长、穿透吸附容量升高。采用BDST、Clark、Thomas、Y-N和M-D-R 5种经验模型对锂吸附穿透曲线进行拟合,确定M-D-R模型能够较准确地描述固定床锂吸附过程。     

基于壳聚糖的多孔吸附剂的制备及其吸附性能研究

以壳聚糖为原料,制备了具有多孔结构的壳聚糖基水处理吸附剂,以亚甲基蓝分子作为模型污染物,评价了其吸附性能。研究了溶液pH、吸附剂用量、初始浓度、离子强度和吸附时间等因素对吸附亚甲基蓝的工艺条件的影响。结果表明,最优的吸附工艺条件为:pH为10,吸附剂用量为2 g/L,初始浓度为200 mg/L,吸附时间为48 h,此时单位吸附量可以达到95.7 mg/g,去除率可以达到96.0%。结果表明,制备的壳聚糖基多孔吸附剂对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型。吸附与解吸附研究表明,制备的壳聚糖基多孔吸附剂具有很好的循环利用能力。因此,制备的壳聚糖基多孔吸附剂是一种具有潜力的吸附剂,其在废水处理领域具有潜在的应用价值。     

赤泥吸附剂的制备及其对铜离子的吸附性能

以赤泥为原料,通过造粒、焙烧的方法制备赤泥吸附剂,探讨赤泥吸附剂对铜离子的吸附性能。研究了吸附时间、焙烧温度、焙烧时间、pH值、吸附剂投入量等对赤泥吸附剂除铜性能的影响。结果表明,赤泥经过造粒、焙烧后制备的吸附剂对铜离子具有很好的去除效果,铜离子的浓度可以从64.00 mg/L降低到0.22 mg/L,吸附剂对铜的吸附容量可达1.595 mg/g,对铜离子的吸附率达98%以上。     

含氮、硫蔗渣纤维素吸附剂的制备及其吸附性能

将蔗渣纤维素进行碱活化处理后与乙二胺四乙酸二钠在KMnO4/H2SO4引发下进行接枝共聚反应,然后在碱性条件下与CS2作用可得兼具氮、硫元素的纤维素吸附剂,该吸附剂对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等重金属离子有良好的吸附作用.     

铝系成型锂吸附剂性能测试评价与对比

我国察尔汗盐湖卤水中蕴含丰富的锂资源,但总体品位较低,具有锂浓度低、镁锂比高的特点,导致开发难度很大。吸附法是针对高镁锂比卤水进行提锂的有效方法,其中铝系锂吸附剂具有洗脱无溶损的优势,目前已在盐湖提锂工业中应用。分别对两种工业化铝系锂吸附剂A、B以及实验室自制吸附剂C进行了系统化表征与吸附性能评价。实验结果显示三种成型吸附剂的有效成分均是锂铝层状氢氧化物,在静态吸附条件下,25℃时吸附剂A、B、C对察尔汗老卤中锂的吸附量分别为2.23、0.45、4.90 mg·g^-1,吸附动力学均符合拟二级动力学方程,不同温度下吸附等温线拟合结果表明Sips三参数模型能够准确描述三种吸附剂的吸附过程。     

离子筛型锂吸附剂的吸附性能研究

研究了自制粒状离子筛型锂吸附剂的吸附容量、洗脱性能和重复吸附洗脱时的稳定性。结果表明，吸附剂在纯锃盐溶液中的锂离子吸附容量为15．63mg／g，在海水中的锂离子吸附容量为5．68mg／g；洗脱剂盐酸的浓度越高，对吸附剂中锂离子的洗脱率越高，但同时离子筛的溶损率加大；吸附剂循环吸附洗脱时，吸附与洗脱性能较稳定，并可重复使用。     

Why is aluminum-based lithium adsorbent ineffective in Li+ extraction from sulfate-type brines

Aluminum-based lithium adsorbent (Li/Al-LDH) is the only industrialized adsorbent for Li⁺ extraction from salt lake brines. The inherent mechanism of declined Li⁺ adsorption performance was revealed to explain the feebleness in sulfate-type brines. SO₄²⁻ in brines could replace interlayer Cl⁻ by a stronger electrostatic attraction with laminates, significantly altering the stacking structure and interlayer spacing, while Cl K-edge of XAFS showed intercalated SO₄²⁻ would not obviously change the chemical environment of interlayer Cl⁻. Experiments as well as DFT and FEM simulations indicated the intercalated SO₄²⁻ regulated Li⁺ adsorption of Li/Al-LDHs at different ionic strength under a combined effect of expanded interlayers, close packing, and electrostatic repulsion. Although sufficient SO₄²⁻ contents in brines might promote the single Li⁺ adsorption by offering ionic strength as a driving force, the long-term usability would be severely impaired as SO₄²⁻ intercalation in interlayers reduced the subsequent Li⁺ adsorption capacity and increased the desorption difficulty.     

炭化污泥吸附剂对pb2+的吸附试验研究

利用污水处理厂的脱水污泥,采用ZnCl2化学活化热解炭化法制备炭化污泥吸附剂。研究了炭化污泥吸附剂去除水溶液中Pb2+的效果。通过正交试验确定最佳试验参数,试验结果表明,在炭化污泥吸附剂吸附时间为1h,溶液pH值为5.0,炭化污泥吸附剂用量为5g/L时,处理含Pb2+的质量浓度为40mg/L的废水,Pb2+的平均去除率为42.31%,炭化污泥吸附剂的平均吸附容量为2.94mg/g。实际应用中炭化污泥吸附剂可以用于处理低浓度含Pb2+废水,当然为了达到较好的去除效果,炭化污泥吸附剂用量一般不能低于20g/L。     

二氟磷酸锂的制备及电化学性能研究

为探究二氟磷酸锂（LiPO₂F₂）的制备方法及其对锂离子电池性能的影响,尝试以六氟磷酸锂（LiPF₆）和磷酸锂（Li₃PO₄）为原料,采用固相法制备LiPO₂F₂,通过核磁共振（NMR）、X射线衍射（XRD）、离子色谱（IC）对材料做了物相研究和定性检测;通过充放电测试、循环伏安（CV）、电化学阻抗（EIS）研究了材料对电池性能的影响。测试结果表明,以LiPF₆及Li₃PO₄为原料可制得LiPO₂F₂,LiPO₂F₂作为添加剂加入电解液中使得电池电极极化现象有所减弱,电池正负极材料的成膜电阻明显减小,同时提高了电池的循环稳定性及高温存储性能。     

无机锰吸附材料的制备及其锂离子的吸附性能

以氢氧化锂为原料,通过控制无机锰吸附材料合成反应条件制备了尖晶石型的LiMn2O4离子筛前驱体,经酸浸脱锂后获得对Li+具有特殊选择性吸附的尖晶石型离子筛。对无机锰吸附材料进行了XRD、SEM、BET表征,测定了离子筛对纯锂溶液和卤水中锂的吸附容量。结果表明,当离子筛制备体系的原料锂锰物质的比为0.5、800 ℃下反应15 h时,产品为近纯尖晶石型晶体,且具有较大比表面积。吸附实验表明,该离子筛在碱性含锂溶液中对Li+具有吸附性能,且吸附容量随着溶液pH和温度的升高而增大,在pH=13的纯锂溶液中最大吸附量可达32.251 mg/g,并在30 h达到吸附平衡。该吸附材料循环利用8次后,吸附量保持在18 mg/g以上,在西藏龙木错卤水中,对锂的吸附量达到11.273 mg/g。吸附过程符合伪二级动力学,表明吸附过程主要为化学吸附,且离子交换反应的控制步骤是颗粒扩散控制（PDC）。