基材亲疏水性能对EVOH/LIS复合吸附剂成型结构及提锂性能的影响

摘要

以锂离子筛H1.6 Mn1.6 O4(LIS)为吸附剂,乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为成型基材,制备乙烯-乙烯醇/锂离子筛(LIS)中空纤维膜状复合吸附剂(EVOH/LIS).改变EVOH中乙烯基的含量调控成型材料的亲疏水性,研究基材亲疏水性对复合吸附剂成型结构、LIS负载量和吸附提锂性能的影响.结果表明,成型材料亲水性越强,复合吸附剂具有越高的孔隙率,LIS分散越均匀.另外,成型材料亲水性对LIS的添加量也具有一定的影响,EVOH-32为成型基材时,LIS的最大添加量为30％(质量分数);EVOH-38和EVOH-44为成型基材时,LIS的最大添加量则为50％(质量分数).此外,成型材料亲水性显著提高了复合吸附剂对Li+的吸附能力、吸附速率和吸附-解吸循环稳定性,其中EVOH-32/LIS-30在循环吸附五次后,吸附容量仍保持为初始吸附量的95.8％,具有良好的吸附稳定性.以适宜亲水性的EVOH-38为基材制备EVOH-38/LIS-50中空纤维膜状复合吸附剂,其对Li+的吸附量为29.6 mg·g-1(为粉体LIS的93.9％),在锂镁比高于400的模拟卤水中αLi Mg高达559.5,表明该复合吸附剂能够用于高镁锂比卤水中提锂.