基于磺酸基的阴离子微/纳米吸附剂构建及其高效提锂研究
发布时间：2022-10-10 16:08
锂及其化合物在国民和国防等多个领域都具有重要的作用,特别是随着能源紧缺和环境污染问题的日益严峻,新能源的开发越来越受到人类的重视,锂电池成为热门研究方向之一。锂需求未来市场巨大,开发利用锂资源含量丰富的盐湖卤水的研究正飞速发展。本论文采用吸附分离法,基于磺酸基团的静电作用,从盐湖卤水中吸附分离锂离子,并运用动力学、热力学等模型考察了吸附材料HNTs-NH-CO-SS、PHIPE-SS-Ag、PHIPEs-RAFT-SS对目标离子Li+的吸附分离性能。具体研究内容如下:（1）以埃洛石纳米管作为基体材料,运用层层组装的技术手段在其表面修饰氨基,通过氨基与羧基的反应修饰S-（硫代苯甲酰基）硫乙酸,并通过可控聚合反应引入大量对苯乙烯磺酸基,合成了中空的磺酸基阴离子纳米吸附剂（HNTs-NH-CO-SS）。实验进行了HNTs-NH-CO-SS对Li+的吸附性能测试、平衡吸附实验和动力学实验的研究,结果表明吸附剂在6 h达到吸附平衡,吸附容量为10.81 mg g-1,表明吸附剂具有多位点修饰的磺酸基,易于吸附锂离子。（2）以埃洛石...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 锂离子的性质及提锂意义
1.1.1 锂离子资源的分布特点
1.1.2 锂离子的物理化学性质
1.1.3 锂离子提取分离的意义
1.2 常用提锂的方法及研究进展
1.2.1 煅烧法
1.2.2 沉淀法
1.2.3 溶剂萃取法
1.2.4 吸附分离法
1.3 高内相乳液模板法制备多孔吸附剂的研究进展
1.3.1 高内相乳液(含Pickering HIPEs)的定义和特点
1.3.2 HIPEs模板制备多孔聚合物的机理和结构调控
1.3.3 HIPEs模板制备多孔吸附剂
1.4 课题研究目的和内容
第2章 磺酸基阴离子纳米吸附剂构建及其高效提锂研究
2.1 前言
2.2 实验试剂和仪器
2.3 实验方法
2.3.1 磺酸基阴离子纳米吸附剂的制备
2.3.2 吸附实验
2.3.3 选择性实验
2.4 结果与讨论
2.4.1 磺酸基阴离子纳米吸附剂的制备及识别机理
2.4.2 磺酸基阴离子纳米吸附剂的表征
2.4.3 pH对于吸附的影响
2.4.4 磺酸基阴离子纳米吸附剂的吸附性能
2.4.5 吸附选择性
2.5 结论
第3章 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂构建及其高效提锂研究
3.1 前言
3.2 实验试剂和仪器
3.3 实验方法
3.3.1 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的制备
3.3.2 Li~+定量分析方法
3.3.3 抗菌实验
3.4 结果与讨论
3.4.1 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的制备及吸附机理
3.4.2 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的形貌和多孔结构
3.4.3 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的化学组成
3.4.4 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的吸附性能
3.4.5 性能稳定性实验
3.4.6 抗菌性能
3.5 结论
第4章 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂构建及其高效提锂研究
4.1 前言
4.2 实验试剂和仪器
4.3 实验方法
4.3.1 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂的制备
4.3.2 吸附实验
4.3.3 选择性实验
4.3.4 再生实验
4.4 结果与讨论
4.4.1 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂的制备及识别机理
4.4.2 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂的形貌和多孔结构
4.4.3 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的化学组成
4.4.4 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂的吸附性能
4.4.5 吸附选择性
4.4.6 吸附再生性
4.5 结论
结论、创新性与展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间所发表的学术论文和申请的发明专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]盐湖卤水提锂的研究进展[J]. 罗阿敏,程芳,李辉谷,杨建元. 化工矿物与加工. 2018(05)
[2]21世纪的能源金属——锂的奥秘[J]. 王登红,吴西顺. 国土资源科普与文化. 2017(04)
[3]液态锂资源提锂的吸附材料及性能[J]. 张文,牟英炘,赵颂,解利昕,王宇新,陈靖. 化学进展. 2017(Z2)
[4]重金属离子萃取剂的研究进展[J]. 马田,魏添昱. 江西化工. 2015(05)
[5]无机吸附剂在重金属废水处理中的应用[J]. 李琛. 安徽化工. 2013(06)
[6]高内相比乳液的研究与应用进展[J]. 蔡鑫,郭欢,胡萍,孙争光. 胶体与聚合物. 2012(01)
[7]模板法合成有机硅聚苯乙烯多孔材料及应用[J]. 林谦,高风,周博,鲁琴,黄世强. 有机硅材料. 2011(06)
[8]锂提取方法的研究进展[J]. 邓菲菲. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2010(03)
[9]盐湖提锂研究和工业化进展[J]. 黄维农,孙之南,王学魁,乜贞,卜令忠. 现代化工. 2008(02)
博士论文
[1]新型无机/聚合物复合微纳米吸附剂的制备及其对污染物的吸附行为和机理研究[D]. 罗宏宇.江苏大学 2015
硕士论文
[1]中空/核壳结构亲和吸附材料的制备及其分离木犀草素的性能研究[D]. 贾强.江苏科技大学 2018
[2]乳液模板构建硼酸基多孔材料选择性提取分离木犀草素的研究[D]. 黄晓斌.江苏科技大学 2017
[3]乳液模板法构建多孔材料吸附LC和Cu（Ⅱ）的行为及机理研究[D]. 曾俊.江苏科技大学 2016
[4]多孔固体酸催化纤维素制备5-羟甲基糠醛的研究[D]. 高和平.江苏科技大学 2016
[5]锰系锂离子筛钛掺杂改性工艺及其性能研究[D]. 尹世豪.中南大学 2014
[6]锂离子筛膜的制备及其吸附性能研究[D]. 王盼.中国海洋大学 2013
[7]盐湖卤水高选择性提锂材料合成与工艺研究[D]. 马玉洁.华东理工大学 2013
[8]MnO2·0.5H2O型锂离子筛的合成及其在盐湖卤水中的应用[D]. 周定方.中南大学 2012
[9]盐湖卤水中提取锂离子的研究[D]. 王小敏.福建师范大学 2008
本文编号：3689942
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 锂离子的性质及提锂意义
1.1.1 锂离子资源的分布特点
1.1.2 锂离子的物理化学性质
1.1.3 锂离子提取分离的意义
1.2 常用提锂的方法及研究进展
1.2.1 煅烧法
1.2.2 沉淀法
1.2.3 溶剂萃取法
1.2.4 吸附分离法
1.3 高内相乳液模板法制备多孔吸附剂的研究进展
1.3.1 高内相乳液(含Pickering HIPEs)的定义和特点
1.3.2 HIPEs模板制备多孔聚合物的机理和结构调控
1.3.3 HIPEs模板制备多孔吸附剂
1.4 课题研究目的和内容
第2章 磺酸基阴离子纳米吸附剂构建及其高效提锂研究
2.1 前言
2.2 实验试剂和仪器
2.3 实验方法
2.3.1 磺酸基阴离子纳米吸附剂的制备
2.3.2 吸附实验
2.3.3 选择性实验
2.4 结果与讨论
2.4.1 磺酸基阴离子纳米吸附剂的制备及识别机理
2.4.2 磺酸基阴离子纳米吸附剂的表征
2.4.3 pH对于吸附的影响
2.4.4 磺酸基阴离子纳米吸附剂的吸附性能
2.4.5 吸附选择性
2.5 结论
第3章 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂构建及其高效提锂研究
3.1 前言
3.2 实验试剂和仪器
3.3 实验方法
3.3.1 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的制备
3.3.2 Li~+定量分析方法
3.3.3 抗菌实验
3.4 结果与讨论
3.4.1 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的制备及吸附机理
3.4.2 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的形貌和多孔结构
3.4.3 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的化学组成
3.4.4 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的吸附性能
3.4.5 性能稳定性实验
3.4.6 抗菌性能
3.5 结论
第4章 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂构建及其高效提锂研究
4.1 前言
4.2 实验试剂和仪器
4.3 实验方法
4.3.1 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂的制备
4.3.2 吸附实验
4.3.3 选择性实验
4.3.4 再生实验
4.4 结果与讨论
4.4.1 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂的制备及识别机理
4.4.2 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂的形貌和多孔结构
4.4.3 磺酸基阴离子多孔微米吸附剂的化学组成
4.4.4 磺酸基阴离子微/纳米杂化型吸附剂的吸附性能
4.4.5 吸附选择性
4.4.6 吸附再生性
4.5 结论
结论、创新性与展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间所发表的学术论文和申请的发明专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]盐湖卤水提锂的研究进展[J]. 罗阿敏,程芳,李辉谷,杨建元. 化工矿物与加工. 2018(05)
[2]21世纪的能源金属——锂的奥秘[J]. 王登红,吴西顺. 国土资源科普与文化. 2017(04)
[3]液态锂资源提锂的吸附材料及性能[J]. 张文,牟英炘,赵颂,解利昕,王宇新,陈靖. 化学进展. 2017(Z2)
[4]重金属离子萃取剂的研究进展[J]. 马田,魏添昱. 江西化工. 2015(05)
[5]无机吸附剂在重金属废水处理中的应用[J]. 李琛. 安徽化工. 2013(06)
[6]高内相比乳液的研究与应用进展[J]. 蔡鑫,郭欢,胡萍,孙争光. 胶体与聚合物. 2012(01)
[7]模板法合成有机硅聚苯乙烯多孔材料及应用[J]. 林谦,高风,周博,鲁琴,黄世强. 有机硅材料. 2011(06)
[8]锂提取方法的研究进展[J]. 邓菲菲. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2010(03)
[9]盐湖提锂研究和工业化进展[J]. 黄维农,孙之南,王学魁,乜贞,卜令忠. 现代化工. 2008(02)
博士论文
[1]新型无机/聚合物复合微纳米吸附剂的制备及其对污染物的吸附行为和机理研究[D]. 罗宏宇.江苏大学 2015
硕士论文
[1]中空/核壳结构亲和吸附材料的制备及其分离木犀草素的性能研究[D]. 贾强.江苏科技大学 2018
[2]乳液模板构建硼酸基多孔材料选择性提取分离木犀草素的研究[D]. 黄晓斌.江苏科技大学 2017
[3]乳液模板法构建多孔材料吸附LC和Cu（Ⅱ）的行为及机理研究[D]. 曾俊.江苏科技大学 2016
[4]多孔固体酸催化纤维素制备5-羟甲基糠醛的研究[D]. 高和平.江苏科技大学 2016
[5]锰系锂离子筛钛掺杂改性工艺及其性能研究[D]. 尹世豪.中南大学 2014
[6]锂离子筛膜的制备及其吸附性能研究[D]. 王盼.中国海洋大学 2013
[7]盐湖卤水高选择性提锂材料合成与工艺研究[D]. 马玉洁.华东理工大学 2013
[8]MnO2·0.5H2O型锂离子筛的合成及其在盐湖卤水中的应用[D]. 周定方.中南大学 2012
[9]盐湖卤水中提取锂离子的研究[D]. 王小敏.福建师范大学 2008
本文编号：3689942
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3689942.html
