本技术涉及一种用于锂离子吸附的多孔铝锂LDH材料及其制备工艺,属于锂离子富集回收技术领域。该材料由多孔PVC和氧化钛掺杂的铝锂LDH组成,其中多孔PVC作为基底,与氧化钛掺杂的铝锂LDH协同作用,实现高效锂离子吸附。
背景技术
锂是一种重要战略能源金属,主要用于制造锂离子电池,被誉为推动世界前进的金属。近年来锂电产业快速发展,至2050年,全球锂需求量预计达到1120万吨。锂资源的提取来源主要包括锂矿石、盐湖卤水和废旧锂电池等二次资源,锂离子在溶液中初步富集。吸附法是从溶液中提取锂离子的主要方法之一,其需要用到吸附材料。在吸附材料中,铝盐吸附剂是应用最广泛且研究热度很高的吸附剂,具有成本较低的优势。但是,铝盐吸附剂存在吸附容量较低的缺点。
在铝盐吸附剂领域,其中对铝锂LDH吸附量的研究最为广泛,如何提高铝锂LDH的吸附容量一直是锂离子富集回收领域的研究热点。如,专利CN110639467A公开了一种磁性铝盐锂吸附剂的制备方法,采用磁回收的方式解决了固体粉末和溶液的分离问题,但是由于磁性物质的添加,使得吸附容量进一步降低,吸附容量仅有5.90mg/g;专利CN109078602A公开了一种磁性微孔锂吸附剂及其制备方法,其同样采用磁回收的方式解决固体粉末和溶液的分离问题,在制备过程中添加了有机溶剂,其吸附容量提高到9.5-14.3mg/g;专利CN117816126A公开了一种基于DFT筛选制备铝基锂吸附剂的方法及其应用,其制备了碳酸根插层的铝锂LDH,吸附容量达到了18.3mg·g-1
。
又如,文献ZhongJ,LinS,YuJ,Desalination,2021,505:114983中采用共沉淀法制备了比表面积为161m2
/g的Li/Al-LDHs,吸附容量为7.27mg/g;文献ZhouH,LiJ,XuL,etal,MaterialsLetters,2023,340:134159中合成的LDHs-A比表面积为58.30m2
/g,对Li+
的吸附容量为6.69mg/g。
但上述现有研究中铝锂LDH的吸附容量仍相对较低,因此,进一步提高铝锂LDH的吸附容量具有重要的意义。
实现思路