鋰離子篩復(fù)合膜的制備及其性能的初步研究.pdf

1、　　基于前人對粉末狀鋰離子篩的研究,在 α-Al2O3陶瓷管上合成出具有選擇性離子吸附的鋰離子篩膜,以期適于連續(xù)化運行,并為海水提鋰提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)參考。
　　以檸檬酸、乙二醇、LiNO3、Mn(NO3)2和 Mg(NO3)2為主要原料,以溶膠凝膠法分別合成出鋰離子篩前軀體LiMn2O4和鎂摻雜改性的LiMg0.2Mn1.8O4。通過酸洗吸附實驗表明,采用過硫酸銨為酸洗劑的洗脫效果要比鹽酸的好；同時,基于摻鎂改性 LiM

2、g0.2Mn1.8O4的鋰離子篩的吸附容量較LiMn2O4有所提高,吸附容量最高可達31.3mg/g；通過連續(xù)吸附洗脫實驗可知,基于 LiMg0.2Mn1.8O4的鋰離子篩具有較高的吸附容量及較好的穩(wěn)定性,四次循環(huán)使用后吸附容量仍達26.0mg/g。
　　在上述基礎(chǔ)上,分別進行了溶膠-凝膠法、添加模板劑的溶膠-凝膠法、水熱+溶膠-凝膠復(fù)合法以及水玻璃預(yù)成膜法合成鋰離子篩膜的研究,并借助 XRD、SEM 和單一氣體滲透測試等手段對

3、產(chǎn)物進行相關(guān)表征。結(jié)果表明,經(jīng)過溶膠-凝膠法制備的膜Sg-M3、Sg-GM3,氣體分離系數(shù)分別為 3.41、3.47,具有一定的分離能力,但膜的均一性仍存在一定缺陷；溶膠-凝膠法中添加模板劑對制膜的效果影響較??；水熱+溶膠凝膠復(fù)合法制備的管狀膜HSg-M2、HSg-GM2,氣體分離因數(shù)分別達 3.61、3.64,接近 H2/N2的 Knudsen 擴散比值3.74,說明所合成的膜具有一定的選擇分離性能。利用復(fù)合法所得鋰離子篩膜進行了離子