本技术属于锂吸附剂技术领域,具体涉及一种具有双性能的锂离子筛水凝胶及其制备方法与应用。本发明制备的锂离子筛水凝胶通过借助同价态不同尺寸的离子(Al、Fe等)代替部分锰离子,使得离子筛的晶体结构更稳定,离子通道更加宽敞,因此具有较高的锂离子吸附能力和稳定性,在多次循环吸附‑脱附的循环中仍能保持较高的吸附能力和机械强度,不会因为锂离子筛的溶损而失去吸附锂离子的能力,并且利用水凝胶的器件化使得锂离子筛在具有大表面积的同时还具有整体性的结构,因此具有优异的回收能力和使用寿命,在面对复杂的使用环境可以保持器件的形貌不受损,便于使用和回收,具有重要的理论意义和应用价值。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
近年来,新能源产业迅速发展,锂资源作为关键组成部分,其需求预计将大幅增加。因此,开发锂资源及寻找替代品的重要性日益凸显。世界大多数锂资源存在于盐湖卤水中,从盐湖卤水中提取锂已成为重要方向。目前从盐湖卤水提取锂的主要技术包括沉淀法、溶剂萃取法、膜分离法和吸附法。其中,吸附法以其高效和低成本的优势,被认为是最有前途的方法之一。吸附法的核心在于选择合适的吸附剂。无机离子吸附剂因其优良选择性和高效率而被广泛看好,其中锂离子筛(LIS)具备低毒、低成本、高化学稳定性等优点,是一种极具潜力的锂离子吸附材料。
锂离子筛(LIS)是一个典型的吸附剂,具有制备简单、成本低和环境友好的优点。其独特的孔隙结构和“离子筛分”特性使其对锂离子的吸附效果和选择性优异。尽管LIS具备良好的吸附能力,但成型后呈粉状,回收效果差且易导致高锰溶失,限制了其工业化进程。为解决这一问题,有学者建议采用造粒法、成膜法、发泡法或凝胶法等方式将锂离子筛制成器件,以便于工业应用。然而,这些方法会减少与锂离子的接触面积,从而降低吸附位点并影响其性能。
因此,本领域亟需提供一种新的锂吸附剂,使得制备得到的锂离子吸附剂的吸附容量和循环稳定性得到提升,且该吸附剂具有良好的加工性、使用稳定性,制备方法达到简单、方便的目的。
实现思路