一种超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料及其制备方法，属于锂资源利用材料领域

【技术实现步骤摘要】
journal 2023,453:139485.)
，而模板剂的加入有利于改善钛基锂离子筛材料表面的润湿性，从而提高材料的锂离子吸附能力
。

技术实现思路

[0006]为了实现盐湖卤水
、
海水
、
地下卤水及含盐废水等液体中对锂资源的提取，本专利技术提供了一种超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料及其制备方法
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]步骤1，称取1～
5g
表面活性剂置于
10
～
30mL
乙醇溶液中，搅拌后加入
10
‑
30mL
的钛酸丁酯，配置1～
3mol/L
的氢氧化锂溶液，按化学计量比滴加入钛酸丁酯溶液中，在常温下搅拌5‑
60
分钟得到混合悬液；
[0009]步骤2，将步骤1的混合悬液移入
100mL
溶剂热反应釜中，在
160
～
200℃
高温条件下溶剂热反应
10
～
30
小时，固液分离后用超纯水清洗3次，在
50
～
60℃
温度烘干6小时，在
300
～
700℃
焙烧3‑8小时后研磨得到
Li4Ti5O
12
；
[0010]步骤3，将通过步骤2获得1～
5g
的
Li4Ti5O/>12
样品浸入
0.1
～
0.5mol/L
的盐酸溶液
20
～
30
小时得到超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料
。
[0011]本专利技术有如下的优点和有益效果在于：该材料在
30
分钟内吸附后能达到
40.84mg/g
的吸附量，并且在提高锂离子浓度后饱和吸附量可以达到
59.38mg/g
；在多种阳离子
(Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Mg
2+
)
共混的情况下，锂离子的吸附量没有发生明显的衰减，表明材料在多杂质阳离子的环境中能有效实现锂离子的分离；循环试验表明五次循环后锂离子吸附量保持在
97
％，表明材料具有良好的循环性能
。
相比于其他锂吸附剂，该材料可以快速吸附锂离子，具有良好的锂离子筛分作用和循环性能，具有制备方法简单
、
吸附效率高等优点
。
附图说明
：
[0012]图1是本专利技术制备的超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料的
XRD
谱图
。
[0013]图2是本专利技术制备的超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料的
SEM
图
。
[0014]图3是本专利技术制备的超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料的静态接触角图
。
[0015]图4是本专利技术制备的超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料在不同时间下的锂离子吸附率图
。
[0016]图5是本专利技术制备的超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料在多种杂质金属离子共存下锂离子吸附率对比图
。
[0017]图6是本专利技术制备的超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料的吸附循环性能图
。
具体实施方式
：
[0018]下面结合附实施例对本专利技术做进一步说明
。
[0019]实施例1[0020]一种超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料及其制备方法
。
称取
1g
十六烷基三甲基溴化铵和
2g
十六胺表面活性剂置于
10mL
乙醇溶液中，搅拌后加入
30mL
的钛酸丁酯；配置
3mol/L
的氢氧化锂溶液，按化学计量比滴加入钛酸丁酯溶液中，在常温下搅拌5分钟得到混合悬液
。
将混合悬液移入
100mL
溶剂热反应釜中，在
160℃
高温条件下溶剂热反应
10
小时，固液分
离后用超纯水清洗3次，在
60℃
温度烘干6小时，在
300℃
焙烧8小时后研磨得到
Li4Ti5O
12
。
将
1g
的
Li4Ti5O
12
样品浸入
0.5mol/L
的盐酸溶液
20
小时得到超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料
。
[0021]实施例2[0022]一种超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料及其制备方法
。
称取
2g
十六烷基三甲基溴化铵和
2g
聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物表面活性剂置于
30mL
乙醇溶液中，搅拌后加入
10mL
的钛酸丁酯；配置
1mol/L
的氢氧化锂溶液，按化学计量比滴加入钛酸丁酯溶液中，在常温下搅拌
30
分钟得到混合悬液
。
将混合悬液移入
100mL
溶剂热反应釜中，在
200℃
高温条件下溶剂热反应
30
小时，固液分离后用超纯水清洗3次，在
50℃
温度烘干6小时，在
700℃
焙烧3小时后研磨得到
Li4Ti5O
12
。
将
5g
的
Li4Ti5O
12
样品浸入
0.1mol/L
的盐酸溶液
30
小时得到超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料
。
[0023]实施例3[0024]一种超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料及其制备方法
。
称取
1g
十六烷基三甲基溴化铵和
2g
聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物表面活性剂置于
20mL
乙醇溶液中，搅拌后加入
20mL
的钛酸丁酯；配置
2mol/L
的氢氧化锂溶液，按化学计量比滴加入钛酸丁酯溶液中，在常温下搅拌
60
分钟得到混合悬液
。
将混合悬液移入
100mL
溶剂热反应釜中，在
180℃
高温条件下溶剂热反应
24
小时，固液分离后用超纯水清洗3次，在
50℃
温度烘干6小时，在
600℃
焙烧4小时后研磨得到
Li4Ti5O
12
。
将
1.5g
的
Li4Ti5O
12
样品浸入
0.2mol/L
的盐酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
本发明提供了一种超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料，该材料的特征为：由超薄
H4Ti5O
12
纳米片分层组装而成的微球，微球的尺寸为5～
10
μ
m。2.
根据权利要求1中所述的一种超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料，该材料具有良好
Li
+
吸附性能以及循环稳定性
。3.
根据权利要求1中所述的超亲水钛基尖晶石型锂离子筛材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，称取1～
5g
表面活性剂置于
10
～
30mL
乙醇溶液中，搅拌后加入
10
‑
30mL
的钛酸丁酯，配置1～
3mol/L
的氢氧化锂溶液，按化学计量比滴加入钛酸丁酯溶液中，在常温下搅拌5‑
60
分钟得到混合悬液；步骤2，将步骤1的混合悬液移入
100mL
溶剂热反应釜中，在
160
～
200℃
高温条件下溶剂热反...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖玄，邱克辉，李峻峰，张佩聪，林雨听，周小清，
申请(专利权)人：攀枝花学院，
类型：发明
国别省市：