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。     

新型磁性纳米锂离子筛的合成

采用狭道式撞击流反应器,将Fe₃O₄爆发式成核过程与快速包覆MnCO₃+Li₂CO₃薄膜的过程同步进行,制备出具有核壳结构的纳米Fe₃O₄/MnCO₃+Li₂CO₃前驱体;然后,通过在450℃下高温焙烧和稀酸酸浸脱锂工艺得到一种组成为Fe₃O₄/H_xMn_yO₄的磁性纳米锂离子筛。实验优化了爆发式成核过程与液相快速包膜过程的主要操作参数。采用BET、TEM、EDX、XRD等手段对产物进行了分析表征。结果表明,磁性纳米锂离子筛的平均粒径约为40 nm,比饱和磁化强度为27.581 emu·g^-1,磁矫顽力为相似文献   

HGa0.1Mn1.9O4锂离子筛的制备与性能评价

采用共沉淀-水热法制备出掺杂前驱体LiGa_0.1Mn_1.9O₄(LGMO),经酸浸脱锂,得到掺杂离子筛HGa_0.1Mn_1.9O₄(HGMO),考察了离子筛的吸附、脱附及其相关性能。结果表明,吸附约在24 h达到平衡,最佳酸洗和脱附的盐酸溶液浓度为0.07 mol/L,HGMO离子筛锰的溶损为4.65%,表明掺杂Ga³⁺降低了离子筛的溶损。HGMO饱和吸附容量(Q_e)为25.3 mg/g, 5次循环吸附后,吸附容量保持在17.267 mg/g以上。     

锰氧化物锂离子筛的掺杂改性及吸附性能研究

以二氧化锰和氢氧化锂为原料,采用高温固相法合成了锂锰氧化物前驱体,再经离子交换技术制备了锰氧化物锂离子筛并用于溶液中Li ⁺的吸附。考察了Al ³⁺和La ³⁺掺杂对锂离子筛结构、形貌和吸锂性能的影响。用粉末X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）对制备产物进行了表征。结果表明,产物为尖晶石型锰氧化物锂离子筛,呈片状形貌,分散性较均匀。Al ³⁺和La ³⁺掺杂后产物仍然保持尖晶石结构,形貌有所变化,分别呈现出不规则的立方体和纳米颗粒。吸附结果表明,掺杂后锰氧化物锂离子筛的吸附容量有所提高。     

锂离子筛吸附剂及成型的研究进展

对提锂离子筛进行了分类。依据提锂离子筛的吸附机理,综述了锰系、钛系和掺杂系提锂离子筛的制备方法、掺杂改性及其造粒成型的研究进展。阐明了离子筛目前存在的主要问题和其难以工业化的瓶颈,对其今后的研发及应用进行了展望。     

尖晶石型锂离子筛前驱体的制备和性能表征

尝试在不同条件下用高温法一步直接制备了锂离子筛前驱体Li1 xMn2-xO4,并对产物进行了性能表征.将原料按一定配比混合均匀后,在马弗炉中焙烧至一定温度,并保温一定时间得到烧结产物.经XRD表征其晶型均为立方尖晶石型.通过实验,确定了Li1 xMn2-xO4可以用直接烧结法制备,制备的最佳条件为:烧结温度600 ℃,烧结时间24 h.经表征,制得的离子筛对锂离子有特异吸附性,其中最大吸附容量达25.4 mg/g,具有一定的应用价值.     

钛系锂离子筛的制备及其吸附性能研究

以无定型水合二氧化钛和氢氧化锂分别作为钛源和锂源,通过高温固相法合成钛系锂离子筛（HTO）并进行了扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、接触角测试等表征。研究了HTO在高镁锂比[n（Mg）/n（Li）]盐湖卤水中随时间变化对锂吸附容量的影响。结果表明,HTO在高镁锂比盐湖卤水中26 h吸附容量达到24.8 mg/g。HTO具有优异的选择性,分离系数（α^Li _Mg）达到4 813.0。经过20次吸附循环试验,HTO的锂吸附容量仅下降4.8%,且每次钛的溶损率都在0.08%以下。结果表明,HTO具有较好的循环吸附性能和稳定性。该HTO具有从高镁锂比盐湖卤水提取锂的能力,具有很广阔的市场前景。     

钴掺杂二氧化钛纳米片的制备及其气敏特性研究

通过测定三甲胺气体浓度的方法,常被用来判断鱼类腐败程度.为构建高性能三甲胺气敏传感器,研究制备了钴掺杂二氧化钛(Co doped TiO2)纳米片材料,并研究了其气敏性能和传感机理,并与TiO2纳米粒子以及未掺杂的TiO2纳米片进行比较,发现基于Co doped TiO2纳米片所构建的三甲胺气敏传感器具有更高的灵敏度、...     

锰系锂离子筛的制备与改性的研究进展

随着新能源电动汽车、储能产业的快速发展,确保锂资源的供给成为热点话题。锰系锂离子筛因其有对锂离子的高选择性、高吸附量、低成本等优点,在盐湖提锂方面已成为最具发展潜力的吸附剂材料之一,然而其在循环吸、脱附过程中,锰的溶损以及Jahn-Teller效应等问题会影响离子筛结构的稳定性,使吸附剂的吸附性能降低。近年来,围绕吸附性能提升,从制备方法方面进行改良的研究工作很多,可通过不同的制备方法调控锂离子筛的结构和形态。针对其存在的问题,总结了可以改善其性能的方法,包括掺杂、表面包覆以及造粒和成膜等,并在此基础上对改性锂离子筛材料在工业应用方面的发展方向进行展望,制备出高数量级循环下稳定的锂离子筛材料是未来的主要发展方向。     

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。     

锂离子筛λ-二氧化锰的固相法制备及其对锂离子的选择性

以单水氢氧化锂和四氧化三锰为原料,用固相法制备出尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4),经硝酸洗涤脱锂后制备了锂离子筛λ-二氧化锰。测定了锂离子筛λ-二氧化锰的饱和吸附量、pH滴定曲线及分配系数,讨论了焙烧时间对前驱体锂洗脱率、锰溶损率及锂离子筛吸附性能的影响。结果表明,前驱体锰酸锂经硝酸一次酸洗后,锂洗脱率和锰溶损率分别为95%和25%;经固相法制备的锂离子筛在含0.1 mol/L氢氧化钠和10 mmol/L氯化锂的混合溶液中对锂离子的饱和吸附量为30.9 mg/g,达到理论饱和吸附量(40.2 mg/g)的76.9%;pH滴定曲线及锂离子筛对锂离子、钠离子、钾离子的分配系数均表明,该锂离子筛对锂离子具有很高的选择性。     

LiFePO4纳米片球/石墨烯复合材料的制备及锂电性能研究

采用水热法制备出磷酸铁锂纳米片球/石墨烯(Li Fe PO_4/r GO)复合材料,使用XRD和扫描电镜(SEM)对复合材料进行了表征,并测试了其电化学性能。结果表明,LiFePO_4/rGO复合材料具有优异的电化学性能,其比容量达到154.4mAh·g~(-1),在5C倍率下循环50圈容量保持率为94.2%。     

氢氧化镍纳米片的制备

以硝酸镍为镍源,采用水热法制备N i(OH)2纳米片,通过改变反应物浓度、反应时间、反应温度,研究不同实验条件对N i(OH)2纳米片的影响;通过X-射线衍射、扫描电子显微镜等手段对样品进行了表征。     

多孔球形锰钛复合锂离子筛的制备及性能研究

采用悬浮聚合造粒法,以苯乙烯与掺杂10%Li₂TiO₃的Li_1.6Mn_1.6O₄粉末为原料,加入正庚烷作为造孔剂,制备球形锂离子筛前驱体,用0.5 mol/L HCl处理洗脱锂后,得到多孔球形锰钛复合锂离子筛。利用电感耦合等离子发射光谱仪、全自动比表面及孔隙分析仪、场发射扫描电子显微镜、颗粒强度测定仪等测试设备,对造粒锂离子筛的吸附性能、形貌、比表面以及颗粒强度进行表征。SEM测试结果表明,加入少量正庚烷制备的锂离子筛呈球形外貌,当正庚烷加入量超过10%后,颗粒为无定形;造粒锂离子筛呈多孔结构,且随着正庚烷添加量的增加,锂离子筛内部孔径不断增大。结果显示,在添加正庚烷量为苯乙烯的5%以内时,单个颗粒的强度并无明显变化,并稳定在4.82 N左右,当添加量超过5%后,颗粒的强度随正庚烷添加量的增加而降低。当正庚烷添加量为苯乙烯含量的5%时,球形锂离子筛对盐湖卤水中锂的吸附容量达到9.67 mg/g;球形锂离子筛的循环稳定性能良好,在盐湖卤水中重复吸附-解吸5次以后,对锂的吸附容量仍...     

高电容氮硫共掺杂多孔炭纳米片的制备

提供一种新型的超级电容器用高电容氮硫共掺杂多孔炭纳米片的制备方法,该方法操作简单、时间周期短、重复性好。以葡萄糖酸钙为碳源、氢氧化钾为活化剂、硫脲为氮硫源,通过直接碳化法制备出氮硫共掺杂多孔炭纳米片,并用于超级电容器的电极材料。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪、拉曼以及氮气吸脱附测试分析,氮硫共掺杂多孔炭纳米片具有高比表面积(491 m²·g^-1)、高氮掺杂量(8.1%)、高硫掺杂量(3.7%)以及分级孔道结构,并在6 mol·L^-1的KOH水溶液中表现出良好的电化学性能。当电流密度为0.2 A·g^-1时,其质量比电容高至221 F·g^-1,在20 A·g^-1时,其质量比电容可以达到144 F·g^-1,质量比电容保持率高达65%,而且经过5 000次充放电循环的电容保持率高达100%。该方法制备出的氮硫共掺杂多孔炭纳米片不仅表现出较大实际应用潜力,而且为寻找电化学性能优异的氮硫共掺杂电极材料奠定基础。     

BiOCl纳米片的制备及光催化性能研究

以一步合成法合成了Bi OCl纳米片,并考察了制备溶液的p H对Bi OCl晶形、形貌、光学性质及光催化效果的影响。采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致荧光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对所制的Bi OCl样品进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,研究不同制备溶液p H制得的Bi OCl样品的光催化性能。表征结果表明,制备溶液的p H对Bi OCl的形貌、晶粒均匀性、晶面生长性能、光生电子-空穴复合能力、禁带宽度都有很大的影响。罗丹明B降解实验结果表明,制备溶液p H=6的Bi OCl纳米片具有最佳光催化活性,经可见光照射30 min后对罗丹明B的降解率达100%。此外,还对制备溶液p H对Bi OCl光催化效果的影响机理进行推测。     

锂离子电池负极材料纳米SnO2制备及电化学性能研究

利用溶胶-凝胶方法制备出纳米二氧化锡,并对所制备的纳米材料进行扫描电镜SEM、透射电镜TEM、粉末X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)以及循环性能测试.电化学性能测试表明所制备出的纳米电极材料具有较高的放电比容量,在电流密度为0.3mA/cm2、电位区间为0.05～1.2V vs.Li /Li时首次可逆放电比容量可达789mAh.g-1.     

BiOCl纳米片的制备及光催化性能研究

以一步合成法合成了Bi OCl纳米片,并考察了制备溶液的p H对Bi OCl晶形、形貌、光学性质及光催化效果的影响。采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致荧光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对所制的Bi OCl样品进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,研究不同制备溶液p H制得的Bi OCl样品的光催化性能。表征结果表明,制备溶液的p H对Bi OCl的形貌、晶粒均匀性、晶面生长性能、光生电子-空穴复合能力、禁带宽度都有很大的影响。罗丹明B降解实验结果表明,制备溶液p H=6的Bi OCl纳米片具有最佳光催化活性,经可见光照射30 min后对罗丹明B的降解率达100%。此外,还对制备溶液p H对Bi OCl光催化效果的影响机理进行推测。     

PAN-H1.6Mn1.6O4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H_1.6Mn_1.6O₄的PAN-H_1.6Mn_1.6O₄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-H_1.6Mn_1.6O₄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）,H_1.6Mn_1.6O₄的添加量为50%（质量）时,PAN-H_1.6Mn_1.6O₄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H_1.6Mn_1.6O₄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。     

镍、氮共修饰的多孔碳纳米片骨架材料的制备及储锂性能研究

以聚丙烯酰胺、氯化钠、尿素和乙酸镍作为原料,通过常温搅拌混合、煅烧和水洗得到镍、氮共修饰的多孔碳纳米片骨架材料。采用XRD、Raman、TG、SEM、TEM、XPS和N₂吸脱附测试对样品进行结构分析,并测试了其作为锂离子电池负极的充放电电压曲线、循环性能和倍率性能。实验结果表明：镍、氮共修饰的多孔碳纳米片骨架材料的充放电曲线与经典的碳基材料类似,但循环性能和倍率性能较好,在1 A·g^-1电流密度下循环320圈后仍可以保留334 mAh·g^-1的可逆容量。镍、氮共修饰的多孔碳纳米片骨架材料可以被作为取代石墨负极的一种潜在选择。