多孔钛系锂离子筛的制备和吸附过程研究

doi:10.16026/j.cnki.iea.2025020156

离子交换与吸附 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (02) : 156 -166. DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2025020156

多孔钛系锂离子筛的制备和吸附过程研究

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摘要

偏钛酸锂（Li₂TiO₃）型锂离子筛是一种性能优良的锂离子吸附剂，但是人工合成的Li₂TiO₃为粉状材料，在工业应用过程中存在难过滤、溶损高等问题，而利用悬浮造粒技术对粉体成型可以解决这些问题。文章以苯乙烯和二乙烯苯为聚合单体，甲苯为致孔剂，将经过硅烷修饰的粉状Li₂TiO₃造粒成型为具有多孔结构的粒状钛系锂离子筛；研究了该锂离子筛在不同条件下的吸附性能，并对其吸附过程进行了动力学和热力学拟合分析。结果显示，该多孔钛系锂离子筛的最佳吸附环境p H为11，在最佳吸附条件下的平衡吸附容量为5.47 mg/g；其吸附动力学过程符合准二阶动力学模型，等温吸附过程符合Langmuir模型，对Li⁺的吸附过程是一种单层的化学吸附。在对玻利维亚盐湖卤水中的循环吸附实验中，其对Li⁺的吸附表现出较强的选择性，Li⁺与Mg²⁺、Na⁺的分离系数（■和■）分别为97.43和179.45，在多次循环吸附后仍然保持较为稳定的平衡吸附容量。