WO_(3)/LiV_(3)O_(8)用于电控离子交换选择性提锂

摘要

首先通过水热合成制备了六方隧道结构的WO_(3),然后再通过两步法将LiV_(3)O_(8)与WO_(3)进行复合,制备成WO_(3)/LiV_(3)O_(8)复合材料。随后采用XRD、SEM、EDS等手段对该复合材料进行了结构表征,并考察了不同复合比例的WO_(3)/LiV_(3)O_(8)电控离子交换(ESIX)性能。实验结果表明,LiV_(3)O_(8)与WO_(3)成功复合,其中WO_(3)(10%)/LiV_(3)O_(8)的电化学性能最佳。将WO_(3)(10%)/LiV_(3)O_(8)涂覆到预处理好的碳纸上,制备成电活性功能膜,采用ESIX技术在30 mg/L的含Li^(+)溶液中对Li^(+)进行电化学吸附,在电位为-1.0 V(vs.SCE)时吸附容量最大,为14.2 mg·g^(-1)。在三种离子浓度均为0.015 mol/L的Li^(+)、Mg^(2+)、K^(+)混合溶液中测试了该材料的选择性,Li^(+)/Mg^(2+)和Li^(+)/K^(+)的选择性系数分别为15.88和52.23,五次吸附-脱附循环后,Li^(+)的吸附容量仍能保持初始容量的87.8%。WO_(3)/LiV_(3)O_(8)对Li^(+)吸附表现出较高的吸附选择性,且复合材料具有一定的可重复使用性。