鋰鈦復(fù)合氧化物制備及鋰吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-14 07:57
鋰及含鋰化合物被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,已經(jīng)成為重要的清潔能源和儲(chǔ)能材料。無機(jī)鈦系吸附劑對(duì)鋰離子有較高選擇性,兼具良好化學(xué)穩(wěn)定性、循環(huán)利用率高等優(yōu)點(diǎn),適合分離提取鹵水、海水等液態(tài)環(huán)境中的鋰資源。本論文采用溶膠凝膠法合成鋰鈦復(fù)合氧化物(單斜相Li2TiO3、尖晶石相Li4Ti5O12),將其作為吸附劑前驅(qū)體,通過酸液淋洗處理獲得對(duì)鋰離子有選擇性吸附的無機(jī)鈦型吸附劑。探究實(shí)驗(yàn)制備過程中焙燒溫度、焙燒時(shí)長、酸液濃度等重要參數(shù)對(duì)吸附劑的具體影響。在此基礎(chǔ)上,采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膠體晶體作為模板,制備三維有序大孔(3DOM)吸附材料,采用XRD、SEM、飽和吸附測試、吸附動(dòng)力學(xué)、等溫吸附曲線、pH滴定曲線及選擇性吸附等方法手段,表征吸附劑晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌,并深入探究制備條件、物質(zhì)形貌與吸附性能之間的關(guān)聯(lián)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,合成以單斜相Li2TiO3為前驅(qū)體的吸附劑H2TiO3,最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)為焙燒溫度1123 K,時(shí)長20 h,0.10 M...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 引言
1.2 鋰的性質(zhì)及用途
1.3 液態(tài)鋰資源及提取工藝
1.3.1 液態(tài)鋰資源
1.3.2 液態(tài)鋰提取技術(shù)工藝
1.4 無機(jī)吸附劑
1.4.1 鋰錳復(fù)合氧化物
1.4.2 鈦鋰復(fù)合氧化物
1.4.3 吸附劑造型
1.5 三維有序大孔材料的研究
1.5.1 三維有序大孔材料的制備
1.5.2 三維有序大孔材料的應(yīng)用
1.6 本文研究內(nèi)容及研究目的
第二章 Li_2TiO_3制備及鋰吸附性能
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 主要試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 Li_2TiO_3前驅(qū)體的制備
2.2.2 酸液淋洗實(shí)驗(yàn)
2.2.3 表征與分析方法
2.2.4 吸附性能實(shí)驗(yàn)
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 前驅(qū)體的制備
2.3.2 酸液濃度的影響
2.3.3 樣品表征
2.3.4 吸附劑性能測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 Li_4Ti_5O_(12)制備及鋰吸附性能
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 Li_4Ti_5O_(12)前驅(qū)體的制備
3.1.2 酸液淋洗實(shí)驗(yàn)
3.1.3 吸附性能實(shí)驗(yàn)
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 前驅(qū)體的制備
3.2.2 酸液濃度的影響
3.2.3 樣品形貌
3.2.4 吸附劑性能測試
3.3 本章小結(jié)
第四章 3DOM吸附材料的制備及鋰吸附性能
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 膠體晶體模板的合成
4.1.2 模板法制備吸附劑
4.1.3 吸附劑性能測試
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 模板的合成
4.2.2 3DOM吸附材料的制備
4.2.3 吸附性能測試
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間取得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拉美地區(qū)鋰資源分布及開發(fā)現(xiàn)狀分析[J]. 唐堯. 鹽業(yè)與化工. 2013(11)
[2]鋰離子吸附劑(H2TiO3)的合成及吸附性能(英文)[J]. 石西昌,張志兵,周定方,張麗芬,陳白珍,余亮良. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(01)
[3]Optimization of operation conditions for extracting lithium ions from calcium chloride-type oil field brine[J]. Hong-jun Yang1,2), Qing-hai Li1,2), Bing Li1), Feng-qin Guo3), Qing-fen Meng1), and Wu Li1) 1) Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, Xining 810008, China 2) Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3) Fundamental Department, Qinghai University, Xining 810016, China. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012(04)
[4]世界鋰金屬資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其市場前景分析[J]. 何啟賢. 輕金屬. 2011(09)
[5]低維納米立方相Li4Mn5O12的制備及鋰吸附性能[J]. 孫淑英,張欽輝,于建國. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]TiO2離子篩的合成及鋰吸附性能研究[J]. 李驍龍,李少鵬,張欽輝,于建國. 功能材料. 2009(08)
[7]TiO2離子篩的制備及表征[J]. 李少鵬,張欽輝,孫淑英,尹先升,于建國. 天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[8]柴達(dá)木盆地油田鹵水提鋰實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李青林. 化工礦物與加工. 2006(08)
[9]國內(nèi)外鹽湖鹵水鋰資源及開發(fā)現(xiàn)狀[J]. 李昱昀,狄曉亮,高潔. 海湖鹽與化工. 2005(05)
[10]偏鈦酸型鋰離子交換劑表面性質(zhì)與選擇吸附性研究[J]. 鐘輝,殷輝安. 離子交換與吸附. 2003(01)
本文編號(hào):3185288
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 引言
1.2 鋰的性質(zhì)及用途
1.3 液態(tài)鋰資源及提取工藝
1.3.1 液態(tài)鋰資源
1.3.2 液態(tài)鋰提取技術(shù)工藝
1.4 無機(jī)吸附劑
1.4.1 鋰錳復(fù)合氧化物
1.4.2 鈦鋰復(fù)合氧化物
1.4.3 吸附劑造型
1.5 三維有序大孔材料的研究
1.5.1 三維有序大孔材料的制備
1.5.2 三維有序大孔材料的應(yīng)用
1.6 本文研究內(nèi)容及研究目的
第二章 Li_2TiO_3制備及鋰吸附性能
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 主要試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 Li_2TiO_3前驅(qū)體的制備
2.2.2 酸液淋洗實(shí)驗(yàn)
2.2.3 表征與分析方法
2.2.4 吸附性能實(shí)驗(yàn)
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 前驅(qū)體的制備
2.3.2 酸液濃度的影響
2.3.3 樣品表征
2.3.4 吸附劑性能測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 Li_4Ti_5O_(12)制備及鋰吸附性能
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 Li_4Ti_5O_(12)前驅(qū)體的制備
3.1.2 酸液淋洗實(shí)驗(yàn)
3.1.3 吸附性能實(shí)驗(yàn)
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 前驅(qū)體的制備
3.2.2 酸液濃度的影響
3.2.3 樣品形貌
3.2.4 吸附劑性能測試
3.3 本章小結(jié)
第四章 3DOM吸附材料的制備及鋰吸附性能
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 膠體晶體模板的合成
4.1.2 模板法制備吸附劑
4.1.3 吸附劑性能測試
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 模板的合成
4.2.2 3DOM吸附材料的制備
4.2.3 吸附性能測試
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間取得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拉美地區(qū)鋰資源分布及開發(fā)現(xiàn)狀分析[J]. 唐堯. 鹽業(yè)與化工. 2013(11)
[2]鋰離子吸附劑(H2TiO3)的合成及吸附性能(英文)[J]. 石西昌,張志兵,周定方,張麗芬,陳白珍,余亮良. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(01)
[3]Optimization of operation conditions for extracting lithium ions from calcium chloride-type oil field brine[J]. Hong-jun Yang1,2), Qing-hai Li1,2), Bing Li1), Feng-qin Guo3), Qing-fen Meng1), and Wu Li1) 1) Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, Xining 810008, China 2) Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3) Fundamental Department, Qinghai University, Xining 810016, China. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012(04)
[4]世界鋰金屬資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其市場前景分析[J]. 何啟賢. 輕金屬. 2011(09)
[5]低維納米立方相Li4Mn5O12的制備及鋰吸附性能[J]. 孫淑英,張欽輝,于建國. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]TiO2離子篩的合成及鋰吸附性能研究[J]. 李驍龍,李少鵬,張欽輝,于建國. 功能材料. 2009(08)
[7]TiO2離子篩的制備及表征[J]. 李少鵬,張欽輝,孫淑英,尹先升,于建國. 天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[8]柴達(dá)木盆地油田鹵水提鋰實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李青林. 化工礦物與加工. 2006(08)
[9]國內(nèi)外鹽湖鹵水鋰資源及開發(fā)現(xiàn)狀[J]. 李昱昀,狄曉亮,高潔. 海湖鹽與化工. 2005(05)
[10]偏鈦酸型鋰離子交換劑表面性質(zhì)與選擇吸附性研究[J]. 鐘輝,殷輝安. 離子交換與吸附. 2003(01)
本文編號(hào):3185288
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