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纳米H2TiO3锂吸附剂的水热合成及其吸附性能.pdf
第27 卷第3 期 中国有色金属学报 2017 年3 月
Volume 27 Number 3 The Chinese Journal of Nonferrous Metals March 20 17
DOI :10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.03.013
纳米H TiO 锂吸附剂的水热合成
2 3
及其吸附性能
陈自正,沈卫华,陈立芳,成洪业,漆志文
(华东理工大学 化工学院 化学工程联合国家重点实验室,上海 200237)
摘 要:以TiO 和LiOH·H O 为原料,经水热反应、煅烧后得到纳米级别锂吸附剂前驱体Li TiO 。用盐酸将Li+
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洗脱后得到纳米级别锂吸附剂 H TiO 。通过XRD 、SEM、动力学测试等手段考察煅烧温度、煅烧时间对吸附剂
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的结构和洗脱吸附性能的影响,用拟一级和拟二级动力学方程对吸附过程进行拟合,并用Langmuir 和Freundlich
等温线方程拟合吸附平衡数据。结果表明:在773 K 下煅烧2 h 制备的吸附剂对锂离子吸附容量最高达到36.16
mg/g ,并且具有极快的洗脱和吸附速率;洗脱5 h 时,锂洗脱率为98.8%,吸附速率常数达到0.0339 g/(mg·h) ;
吸附动力学符合拟二级动力学方程,吸附平衡数据符合Freundlich 方程,锂离子对镁离子的分离因子达到154.17。
关键词:纳米H TiO ;水热法;吸附动力学;吸附速率常数;Freundlich 方程
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文章编号:1004-0609(2017)-03-0547-08 中图分类号:TQ424.2 ;TQ028 文献标志码:A
锂已成为国内外重要的战略资源,被人们称为 达到吸附平衡时间长达 120 h[11] 。如何加快离子交换
“21 世纪的能源元素”。从矿石中提取锂步骤繁琐, 速率成为本文在制备吸附剂时首要考虑的问题。纳米
且能耗较大,因此,从溶液中提取锂将成为今后提锂 级别离子筛具有吸附速率快、对锂离子的选择性高等
的发展方向[1] 。中国的液体锂资源量极为丰富,主要 优势[12] 。水热法合成的 Li TiO 具有粒径超细、尺寸
2 3
集中在盐湖卤水、地热水以及海水中。但是大部分盐 均一、纯度极高等特点[13− 16] 。但采用这一方法合成锂
+ [2−3]
湖卤水中的Li 浓度很低 ,从这些稀锂溶液中提锂 吸附剂H2TiO3 的研究却鲜有报道。本文作者通过水热
成为当下的热门课题[4−5] 。 法合成纳米级别锂吸附剂前驱体Li TiO ,酸洗脱锂后
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