盐湖提锂吸附材料的合成汇总课件

盐湖提锂吸附材料的合成指导老师：陈立芳项目负责人：丁浩峰参与组员：涂湃、李鉴之、陈天俊盐湖提锂吸附材料的合成指导老师：陈立芳锂的应用价值和意义锂的应用价值和意义我国锂资源工业生产现状总储量世界第二，仅次于玻利维亚金属锂计为271万吨锂矿床四川康定氧化锂储量1.03×106t盐湖卤水锂资源青藏高原青海和西藏盐湖我国锂资源工业生产现状总储量世界第二，仅次于玻利维亚金属锂计沉淀法吸附法萃取法碳酸盐沉淀法铝酸盐沉淀法硼镁、硼铝沉淀等方法单一萃取体系协同萃取体系离子交换树脂硅藻土离子筛盐湖提锂方法沉淀法吸附法萃取法碳酸盐沉淀法铝酸盐沉淀法硼镁、硼铝沉淀等方双击添加标题文字吸附法离子交换树脂离子筛关键：性能优良的吸附剂优势：工艺简单回收率高关键：骨架上的活性基团优势：稳定性良好再生反复利用特点：“筛效应”吸附法提锂材料的发展双击添加标题文字吸附法离子交换树脂离子筛关键：吸附法提锂材料(1)离子交换机理：LiMn2O4+H+→HMn2O4+Li+HMn2O4+Li+→LiMn2O4+H+(2)氧化还原机理：4(Li)[MnⅢMnⅣ]O4+8H+→3(□)[Mn2Ⅳ]O4+4Li++2Mn2++4H2O4(□)[Mn2Ⅳ]O4+nLiOH→4(Lin□1-n)[MnnⅢMn2-nⅣ]O4+nH2O+nO2(3)氧化还原和离子交换复合机理:(Lin-y□1-n+y)[Liy□x-yMn2ⅢMn2-x-zⅣ]O4其中1≤n≤1.33，0≤x≤0.33，0≤z≤1，y≤x，n≤1+x离子筛提锂机理研究及制备离子筛的制备及筛分效应示意图Li+的脱嵌(a)与嵌入(b)示意图(1)离子交换机理：离子筛提锂机理研究及制备离子筛的制备及筛尖晶石LiMn2O4微观结构示意图尖晶石型锂锰氧化合物三维孔道示意图LixMnyOz三元复合氧化物中四面体位（a）和八面体位（b）Li+吸附中心的团簇结构离子筛的研究成果尖晶石LiMn2O4微观结构示意图尖晶石型锂锰氧化合物三维二氧化锰离子筛合成示意图二氧化锰离子筛合成示意图目前离子筛提锂存在的主要问题离子筛的设计合成离子筛晶体形貌和尺寸对吸附性能的影响实际吸附量与理论吸附量存在的偏差无机氧化物分离材料的结构及吸附机理的认识目前离子筛提锂存在的主要问题离子筛的设计合成系统比较溶胶-凝胶法首次尝试离子筛与载体结合进行一部分前沿领域的探索自主探索，独立科研项目创新点系统比较溶胶-凝胶法首次尝试离子筛与载体结合进行一部分前沿领进行了以树脂为载体功能化搭载吸附基团，研究了不同负载量与负载基团的条件下对不同镁锂比溶液的吸附效果，测定了静态以及动态吸附曲线，进行了多次吸附-解吸实验，取得了大量数据。研究了以硅藻土为载体进行的负载实验，比较了不同载体情况下的吸附效果。采用溶胶-凝胶法制备锂锰氧化物离子筛进行吸附实验，课题组制备了一部分样品，进行了初步实验，效果较好。前期准备工作进行了以树脂为载体功能化搭载吸附基团，研究了不同负载量与负载项目思路与计划前期：制备并系统性的比对若干种锂锰氧化物的吸附效果中期：若干种金属掺杂+结合载体的吸附性能研究后期：用离子液体合成纳米级别二氧化钛新型离子筛并探索其性能项目思路与计划前期：制备并系统性的比对若干种锂锰氧化物的吸附纳米尺度效应离子液体制备TiO2利用离子液体可控制备TiO2纳米晶体常规离子液体几种纳米尺度的TiO2产物的TEM图像以异丙醇钛为前驱体、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐为介质，通过微波加热，在20分钟内即得到了尺寸、形貌可控的锐钛矿TiO2纳米晶体纳米尺度效应离子液体制备TiO2利用离子液体可控制备TiO2备用图离子液体分子动力学模型备用图离子液体分子动力学模型项目进度安排和实施条件2012.4-2012.5项目开题答辩前期准备工作；2012.5-2012.7阅读相关文献，确定实验方案；2012.7-2013.2进行实验，准备中期审查；2013.2-2013.10中后期探索性工作，准备撰写论文，项目结题。项目主要依托漆志文教授课题组的现有设备展开，前驱体制备条件相对简单，设备如下：(1)电加热台，搅拌器；(2)真空泵；(3)烘箱（德国Binder）；

后期研究需要煅烧使用的马弗炉，以及位于实验16楼8楼的离子色谱，考虑到相关数据的可靠性，预计需要使用分析检测中心的红外光谱，XRD，扫描电镜等设备。项目进度安排和实施条件2012.4-2012.5项目开题答预期成果预期成果如下：（1）通过对溶胶-凝胶法制备锂锰氧化物的吸附性能研究，系统性的对比得出若干种锂锰氧化物的吸附效果；（2）研究出若干种金属掺杂锂离子筛的吸附性能；（3）研究出锂离子筛结合载体的吸附性能；（4）设计制备新型合成锂吸附材料并研究出其吸附性能；本项目完成后将在国内外有影响的杂志上发表1篇左右的学术论文，或申请中国发明专利1项。预期成果预期成果如下：小组成员介绍及分工丁浩峰：化工学院化工101班，领导能力较强，有较多的创新点子，实践操作能力强，善于思考总结，能熟练使用AutoCAD，Solidwords，Origin等软件。涂湃：化工学院化工101班，获华东理工大学2010-2011年度综合课程三等奖，国家励志奖学金，社会工作奖B等文献检索能力强，常用数据库查询熟练掌握。李鉴之：化工学院化工106班，理论知识扎实，化学有关科目均85以上，具有极强的动手能力，喜欢钻研新鲜事物，社会工作强，具有广泛的交际范围。陈天俊：化工学院工材101班，2011年巴斯夫化工建模大赛三等奖，实验成绩平均90以上，理解能力强，思想活跃，动手能力强。丁浩峰：反应设计、原料采购、样品分析测试、实验报告书写涂湃：反应设计、反应操作及后处理、即时实验记