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镍掺杂构建结构稳定和高吸附容量铝系吸附剂的研究
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作者 李学群 霍俊杰 +6 位作者 罗文天 何汪海 孙洪波 于旭东 海春喜 周园 曾英 《无机盐工业》 北大核心 2025年第10期32-40,74,共10页
在各种提锂策略中,锂铝层状双氢氧化物(Li/Al-LDHs,以下简称LDHs)被认为是最有希望从盐湖卤水中高效提锂的吸附剂之一。但由于LDHs在脱附过程中容易出现过度脱附Li^(+)的现象,导致结构坍塌、失活,实际吸附容量大大低于理论值,因此LDHs... 在各种提锂策略中,锂铝层状双氢氧化物(Li/Al-LDHs,以下简称LDHs)被认为是最有希望从盐湖卤水中高效提锂的吸附剂之一。但由于LDHs在脱附过程中容易出现过度脱附Li^(+)的现象,导致结构坍塌、失活,实际吸附容量大大低于理论值,因此LDHs的应用受到了阻碍。针对这些局限性,提出了一种策略,即通过Ni(NO_(3))_2掺杂改性的一锅合成法来提高LDHs的稳定性、选择性和吸附容量。通过用Ni部分取代LDHs框架中的Al位点,提高了对Li^(+)的亲和力,同时降低了对竞争金属离子的亲和力。此外,还研究了不同陈化时间对Ni-LDHs-NO_(3)性能的影响。结果表明,陈化时间为10 min合成的Ni-LDHs-NO_(3)在300 mg/L氯化锂溶液中的吸附容量为9.18 mg/g,大大超过了传统的LDHs(4.51 mg/g)。吸附率大幅提高,在100 min内达到平衡。Li^(+)/Na^(+)、Li^(+)/Mg^(2+)和Li^(+)/K^(+)的分离因子分别为339.59、566.15和108.52,这表明掺杂镍有效地改变了材料的离子亲和性,并增强了其吸附动力学。此外,该吸附剂在经过10次吸附-脱附循环后,仍能保持初始容量的89.27%,显示出显著的循环稳定性。这些发现强调了Ni-LDHs-NO_(3)作为高性能吸附剂从卤水中提取Li^(+)的潜力。 展开更多
关键词 吸附剂 掺杂工程 晶体结构 结构稳定性 锂铝层状双氢氧化物
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