高冠醚固载量纳米纤维膜的制备及其对锂离子吸附性能的影响

摘要

为了从盐湖卤水中高效分离锂离子，采用能对Li⁺特异性识别的化合物二氨基二苯并-14-冠-4（DAB14C4）和不同的二羧酸单体聚合，得到冠醚固载量不同的聚酰胺聚合物（PA 0和PA 75）。以PA 0和PA 75为溶质，以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂制备纺丝液，通过优化的静电纺丝工艺得到高比表面积的纳米纤维膜NM_{PA 0}和NM_{PA 75}，再采用动态循环吸附法研究不同冠醚固载量对膜的锂离子吸附性能的影响。结果表明：PA0和PA75的冠醚固载量分别为1.46和1.94 mmol/g；在纺丝液聚合物质量分数为18%、纺丝电压为30 kV、接收距离为10 cm和注射速率为1.00 mL/h的最佳纺丝工艺条件下所得的NM_{PA 0}和NM_PA75比表面积分别为21.528和20.954 m²/g，其对Li⁺的吸附为单层化学吸附，对Li⁺的吸附容量分别达47.40和75.20 mg/g；经过10次吸附/再生循环后，NM_{PA 0}和NM_{PA 75}的Li⁺吸附容量仍保持在初始值的90%以上，具有良好的吸附再生性能。

关键词

聚酰胺共聚物 / 冠醚 / 静电纺丝 / Li⁺吸附