CN112705156B - 一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种多孔掺杂钛系锂吸附剂及其制备方法，涉及锂吸附剂制备技术领域。多孔掺杂钛系锂吸附剂通过调控锂源、含氮表面活性剂与掺杂元素的种类与物质的量，得到快速高效的锂吸附效果。通过此种改性方法，可以使原料充分混合均匀并增强吸附效果，最后通过高温烧结，即可得到钛系锂吸附剂前驱体，再经过酸洗去掉其中的锂离子，即可得到多孔掺杂钛系锂吸附剂。所述多孔掺杂钛系锂吸附剂的大孔可以有效增加材料的润湿性，N掺杂为吸附剂提供了丰富的氮官能团，有利于提高其吸附作用，金属离子掺杂有利于扩大内部锂离子扩散通道，提高吸附剂的内外扩散速率，从而增强吸附剂的吸附容量和动力学特性。

Description

一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及正极材料制备领域，具体而言，涉及一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂及其制备方法。
背景技术
锂作为最轻的碱金属，在陶瓷，人造玻璃，热核聚变，油脂，制冷剂，尤其是可充电电池中起着越来越重要的作用。然而，由于锂矿物矿石近来逐渐枯竭，从而盐水和海水提锂受到越来越多的关注。
目前，已经开发了一些从卤水中回收锂的技术，例如太阳蒸发，共沉淀，电化学技术，溶剂萃取，离子交换吸。然而，它们中的大多数都有其自身的局限性并且具有复杂的制备过程。而锂吸附剂因其具有高的锂选择性和高回收率而被人们广泛研究。但由于吸附解吸速率慢，使得工业回收锂的效率不高，从而影响其实际应用。
有鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂的制备方法，其操作简单方便，不仅制备得到的吸附材料产品性能优异，还能够有效的减少人工和设备的成本。
本发明的第二个目的在于提供一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂，其通过调控锂源、含氮表面活性剂与掺杂元素的种类与物质的量，再进一步煅烧并酸洗得到多孔并掺杂的锂吸附剂，含氮表面活性剂和掺杂元素的量较少，不会对钛系锂吸附剂本体产生不好影响。
本发明的实施例是这样实现的：
一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取锂源与M盐，加入到无水乙醇中研磨形成悬浊液；
(2)放入烘箱高温下进行反应；
(3)向所述悬浊液中加入钛源和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥；
(4)在空气或氩气环境下，高温烧结得到前驱体；
(5)用盐酸浸泡所述前驱体后，用去离子水洗涤并干燥。
优选地，步骤(1)中，所述M盐为盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐或碳酸盐中的一种或多种，且其中Mn+为低于4价金属离子如Zn2+、Fe3+、Co2+、Mg2+、Cu2+或Ni2+中的一种或多种。
优选地，步骤(1)中，所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂或柠檬酸锂中的一种或多种。
优选地，步骤(1)中，所述M盐与锂源的摩尔比为1：0.01～0.1。
优选地，步骤(2)中，所述加热温度为60℃～100℃，加热时间为0.5～2h。
优选地，步骤(3)中，所述钛源为锐钛矿二氧化钛、金红石相二氧化钛、混合相二氧化钛或偏钛酸(水合二氧化钛)。
优选地，步骤(3)中，所述钛源的摩尔分数与Mn+的摩尔分数之和为1。
优选地，步骤(3)中，所述含氮表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基氯化吡啶中的一种或多种。
优选地，步骤(3)中，所述含氮表面活性剂与锂源的质量比为1：0.1～0.8。
步骤(4)中，烧结温度为600℃～800℃，烧结时间为2～6小时；
步骤(5)中，盐酸的浓度为(0.1～0.5)mol/L，且浸泡时间为10-30小时；
一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂，采用上述多孔掺杂的钛系锂吸附剂的制备方法制得。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供的多孔掺杂的钛系锂吸附剂制备方法，其操作简单方便，不仅制备得到的吸附材料产品性能优异，还能够有效的减少人工和设备的成本。利用制备方法制备的多孔掺杂的钛系锂吸附剂，其通过调控锂源、含氮表面活性剂与掺杂元素的种类与物质的量，再进一步煅烧并酸洗得到多孔并掺杂的锂吸附剂，含氮表面活性剂和掺杂元素的量较少，不会对钛系锂吸附剂本体产生不好影响。
通过此种改性方法，可以使原料充分混合均匀并增强吸附效果，最后通过高温烧结，即可得到钛系锂吸附剂前驱体，再经过酸洗去掉其中的锂离子，即可得到多孔掺杂钛系锂吸附剂。对多孔掺杂钛系锂吸附剂共进行了两步改性，一是通过加入含氮表面活性剂后空气中煅烧产生气体留下的大孔可以有效增加材料的润湿性并且氮掺杂为吸附剂提供了丰富的氮功能团，有利于提高其吸附作用；二是具有较大半径且低价态金属离子掺杂使得晶面间距增大且产生空位，有利于扩大内部扩散通道，提高吸附剂的内外扩散速率，从而提高吸附剂的吸附性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的多孔掺杂吸附材料的放大图；
图2为本发明实施例提供的对比例的未造孔掺杂吸附剂的放大图；
图3为本发明实施例提供的时间-容量对比图；
图4为本发明实施例提供的循环容量对比图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
本实施例提供一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取锂源与M盐，加入到无水乙醇中研磨形成悬浊液；其中，盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐或碳酸盐中的一种或多种，且其中Mn+为低于4价金属离子如Zn2+、Fe3+、Co2+、Mg2+、Cu2+或Ni2+中的一种或多种；锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂或柠檬酸锂中的一种或多种；且M盐与锂源的摩尔比为1：0.01～0.1；
(2)将步骤(1)中所得的悬浊液放入烘箱在一定温度下保持一段时间得到熔融态锂盐与M盐混合物；其中加热温度为60-100℃，加热时间为0.5-2小时；
(3)向步骤(2)中的熔融态液体中按钛源摩尔分数与Mn+摩尔分数之和为1以及含氮表面活性剂和锂源的质量比为1：0.1～0.8加入钛源和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥；其中，钛源为锐钛矿二氧化钛、金红石相二氧化钛、混合相二氧化钛或偏钛酸(水合二氧化钛)中的一种或多种；含氮表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基氯化吡啶中的一种或多种；
(4)在空气或氩气环境下，高温烧结得到前驱体；其中，烧结温度为600～800℃，烧结时间为2～6h，初始温度可以是室温，升温速率在3～5℃/min；
(5)用(0.1-0.5)mol/L的盐酸浸泡步骤(4)中的前驱体后，用去离子水洗涤并干燥；得到多孔掺杂钛系锂吸附剂；
本发明实施例提供的多孔掺杂的钛系锂吸附剂制备方法，其操作简单方便，不仅制备得到的吸附材料产品性能优异，还能够有效的减少人工和设备的成本。
本实施了还提供了一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂，采用上述制备方法制备。其通过调控锂源、含氮表面活性剂与掺杂元素的种类与物质的量，再进一步煅烧并酸洗得到多孔并掺杂的锂吸附剂，含氮表面活性剂和掺杂元素的量较少，不会对钛系锂吸附剂本体产生不好影响。
实施例1
本实施例中多孔掺杂钛系锂吸附剂通过以下步骤制得：
(1)取摩尔比为1：0.04的M盐与锂源按，加入到无水乙醇中研磨形成悬浮液；其中Mn+为Zn2+，M盐为乙酸锌，所述锂源为乙酸锂；
2)将步骤(1)所得悬浊液放入烘箱，60℃加热0.5h得到熔融态乙酸锂与乙酸锌混合物；
3)向步骤(2)所得熔融态液体中按钛源摩尔分数与Mn+摩尔分数之和为1与含氮表面活性剂和锂源的质量比:1：0.4加入偏钛酸(水合二氧化钛)和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥，所述含氮表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵；
4)在空气环境下，以700℃的温度烧结4小时得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂前驱体，升温速率在4℃/min。
5)用0.25mol/L HCl浸泡前驱体24h后用去离子水洗涤并干燥得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，区别仅是在步骤1中，M盐与锂源摩尔比不同，其余皆为相同设置。
本实施例中，多孔掺杂钛系锂吸附剂通过以下步骤制得：
(1)取摩尔比为1：0.02的M盐与锂源按，加入到无水乙醇中研磨形成悬浮液，所述Mn+为Zn2+，M盐为乙酸锌，所述锂源为乙酸锂；
(2)将步骤(1)所得悬浊液放入烘箱，60℃加热0.5h得到熔融态乙酸锂与乙酸锌混合物；
(3)向步骤(2)所得熔融态液体中按钛源摩尔分数与Mn+摩尔分数之和为1与含氮表面活性剂和锂源的质量比为1：0.4加入偏钛酸(水合二氧化钛)和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥，所述含氮表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵；
(4)在空气环境下，以700℃的温度烧结4小时得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂前驱体，升温速率在4℃/min。
(5)用0.25mol/L HCl浸泡前驱体24h后用去离子水洗涤并干燥得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，区别仅是在步骤1中，M盐与锂源摩尔比不同，其余皆为相同设置。
本实施例中，多孔掺杂钛系锂吸附剂通过以下步骤制得：
(1)取摩尔比为1：0.1的M盐与锂源按，加入到无水乙醇中研磨形成悬浮液，所述Mn+为Zn2+，M盐为乙酸锌，所述锂源为乙酸锂；
(2)将步骤(1)所得悬浊液放入烘箱，60℃加热0.5h得到熔融态乙酸锂与乙酸锌混合物；
(3)向步骤(2)所得熔融态液体中按钛源摩尔分数与Mn+摩尔分数之和为1与含氮表面活性剂和锂源的质量比为1：0.4加入偏钛酸(水合二氧化钛)和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥；其中所述含氮表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵；
(4)在空气环境下，以700℃的温度烧结4小时得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂前驱体，升温速率在4℃/min。
(5)用0.25mol/L HCl浸泡前驱体24h后用去离子水洗涤并干燥得到多孔掺杂钛系锂吸附剂。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，区别仅是在步骤(3)中，锂源和含氮表面活性剂的质量比不同，其余皆为相同设置。
本实施例中，多孔掺杂钛系锂吸附剂通过以下步骤制得：
(1)取摩尔比为1：0.04的M盐与锂源，加入到无水乙醇中研磨形成悬浮液，所述Mn+为Zn2+，M盐为乙酸锌，所述锂源为乙酸锂；
(2)将步骤(1)所得悬浊液放入烘箱，60℃加热0.5h得到熔融态乙酸锂与乙酸锌混合物；
(3)向步骤(2)所得熔融态液体中按钛源摩尔分数与Mn+摩尔分数之和为1以及含氮表面活性剂和锂源的质量比为1：0.1加入偏钛酸(水合二氧化钛)和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥，所述含氮表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵；
(4)在空气环境下，以700℃的温度烧结4小时得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂前驱体，升温速率在4℃/min。
(5)用0.25mol/L HCl浸泡前驱体24h后用去离子水洗涤并干燥得到多孔掺杂钛系锂吸附剂。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，区别仅是在步骤(3)中，锂源和含氮表面活性剂的质量比不同，其余皆为相同设置。
本实施例中，多孔掺杂钛系锂吸附剂通过以下步骤制得：
(1)取摩尔比为1：0.04的M盐与锂源，加入到无水乙醇中研磨形成悬浮液，所述Mn+为Zn2+，M盐为乙酸锌，所述锂源为乙酸锂；
(2)将步骤(1)所得悬浊液放入烘箱，60℃加热0.5h得到熔融态乙酸锂与乙酸锌混合物；
(3)向步骤(2)所得熔融态液体中按钛源摩尔分数与Mn+摩尔分数之和为1以及含氮表面活性剂和锂源的质量比:1：0.8加入偏钛酸(水合二氧化钛)和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥，所述含氮表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵；
(4)在空气环境下，以700℃的温度烧结4小时得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂前驱体，升温速率在4℃/min。
(5)用0.25mol/L HCl浸泡前驱体24h后用去离子水洗涤并干燥得到多孔掺杂钛系锂吸附剂。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同，区别仅是在步骤(3)中，含氮表面活性剂种类不同，其余皆为相同设置。
本实施例中，多孔掺杂钛系锂吸附剂通过以下步骤制得：
(1)取摩尔比为1：0.04的M盐与锂源，加入到无水乙醇中研磨形成悬浮液，所述Mn+为Zn2+，M盐为乙酸锌，所述锂源为乙酸锂；
(2)将步骤(1)所得悬浊液放入烘箱，60℃加热0.5h得到熔融态乙酸锂与乙酸锌混合物；
(3)向步骤(2)所得熔融态液体中按钛源摩尔分数与Mn+摩尔分数之和为1以及含氮表面活性剂和锂源的质量比:1：0.4加入偏钛酸(水合二氧化钛)和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥，所述含氮表面活性剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵；
(4)在空气环境下，以700℃的温度烧结4小时得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂前驱体，升温速率在4℃/min。
(5)用0.25mol/L HCl浸泡前驱体24h后用去离子水洗涤并干燥得到多孔掺杂钛系锂吸附剂。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同，区别仅是在步骤(3)中，含氮表面活性剂种类不同，其余皆为相同设置。
本实施例中，多孔掺杂钛系锂吸附剂通过以下步骤制得：
(1)取摩尔比为1：0.04的M盐与锂源，加入到无水乙醇中研磨形成悬浮液，所述Mn+为Zn2+，M盐为乙酸锌，所述锂源为乙酸锂；
(2)将步骤(1)所得悬浊液放入烘箱，60℃加热0.5h得到熔融态乙酸锂与乙酸锌混合物；
(3)向步骤(2)所得熔融态液体中按钛源摩尔分数与Mn+摩尔分数之和为1以及含氮表面活性剂和锂源的质量比:1：0.4加入偏钛酸(水合二氧化钛)和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥，所述含氮表面活性剂为十二烷基氯化吡啶；
(4)在空气环境下，以700℃的温度烧结4小时得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂前驱体，升温速率在4℃/min。
(5)用0.25mol/L HCl浸泡前驱体24h后用去离子水洗涤并干燥得到多孔掺杂钛系锂吸附剂。
通过此种改性方法，可以使原料充分混合均匀并增强吸附效果，最后通过高温烧结，即可得到钛系锂吸附剂前驱体，再经过酸洗去掉其中的锂离子，即可得到多孔掺杂钛系锂吸附剂。所述多孔掺杂钛系锂吸附剂共进行了两步改性，一是通过加入含氮表面活性剂后空气中煅烧产生气体留下的大孔可以有效增加材料的润湿性并且氮掺杂为吸附剂提供了丰富的氮功能团，有利于提高其吸附作用；二是具有较大半径且低价态金属离子掺杂使得晶面间距增大且产生空位，有利于扩大内部扩散通道，提高吸附剂的内外扩散速率，从而提高吸附剂的吸附性能。
对比例
本对比例钛系锂吸附剂直接通过采用与上述实施例相同锂源与钛源烧结而成，即未使用含氮表面活性剂造孔且未掺杂，具体的，对比例钛系锂吸附剂通过以下步骤制得：
取乙酸锂加入到无水乙醇中研磨均匀后放入烘箱，60℃加热0.5h得到熔融态乙酸锂，按钛源和乙酸锂按摩尔比为0.5加入偏钛酸(水合二氧化钛)，研磨均匀后干燥，在空气环境下，以700℃的温度烧结4小时得到所述多孔掺杂钛系锂吸附剂前驱体，升温速率在4℃/min，用0.25mol/L HCl浸泡前驱体24h后用去离子水洗涤并干燥后得到对比例钛系锂吸附剂。
通过上述制备方法制得对比例所述未使用含氮表面活性剂造孔且未掺杂钛系锂吸附剂。
通过实验测试以上实施例和对比例所得钛系锂吸附剂的性能，具体方法是将0.3g钛系锂吸附剂加入到100mL LiOH溶液([Li+]＝1g L-1，T＝293K，t＝51h)，在不同时间里将该混合物以10,000rpm离心以除去吸附剂，然后去离子水稀释后用AAS进行测量，模拟其吸附过程中的平衡吸附容量和吸附动力学，最终实验结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002848426110000151
从上表数据可以看出，本申请所述钛系锂吸附剂在保证吸附容量的情况下，能够有效提高锂离子吸附速率，并且在多次大固液比循环吸附-脱附实验后，仍具有98.9％的容量保持率，且吸附效率高达96％，证明本申请所述多孔掺杂钛系锂吸附剂可以有效提高吸附剂的内外扩散速率，从而提高吸附剂的吸附性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取锂源与M盐，加入到无水乙醇中研磨形成悬浊液；其中所述M盐为Zn2+的盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐或碳酸盐中的一种或多种；
（2）放入烘箱高温下进行反应；
（3）向所述悬浊液中加入钛源和含氮表面活性剂，研磨均匀后干燥；其中所述钛源为偏钛酸，所述含氮表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基氯化吡啶中的一种或多种；
（4）在空气环境下，高温烧结得到前驱体；
（5）用盐酸浸泡所述前驱体后，用去离子水洗涤并干燥。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂或柠檬酸锂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述M盐与锂源的摩尔比为1：0.01~0.1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，加热温度为60℃~100℃，加热时间为0.5~2h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述含氮表面活性剂与锂源的质量比为1：0.1~0.8；
步骤（4）中，烧结温度为600℃~800℃，烧结时间为2~6小时；
步骤（5）中，盐酸的浓度为0.1mol/L~0.5mol/L，且浸泡时间为10-30小时。
6.一种多孔掺杂的钛系锂吸附剂，其特征在于，采用如权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制得。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115069208B (zh) * 2022-06-07 2023-11-17 四川大学 一种多孔纤维束状的钛系锂吸附剂及其制备方法
CN115957715A (zh) * 2023-01-04 2023-04-14 全一(宁波)科技有限公司 一种复合型锂离子吸附剂材料及其制备方法
CN115945162B (zh) * 2023-01-31 2024-06-14 北京碧水源膜科技有限公司 一种盐湖提锂钛系吸附材料的制备方法、所述制备方法得到的产品及其应用
CN116983948A (zh) * 2023-09-27 2023-11-03 赣州市力道新能源有限公司 一种钛系锂离子吸附材料的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944600A (zh) * 2010-09-16 2011-01-12 中南大学 一种锂钛氧化物型锂离子筛吸附剂及其前躯体制备方法
CN102299313A (zh) * 2011-08-10 2011-12-28 东莞市迈科科技有限公司 一种尖晶石型钛酸锂的制备方法
CN103991908A (zh) * 2014-05-08 2014-08-20 华东理工大学 通过阳离子掺杂调控锂离子筛稳定性的方法
CN109173976A (zh) * 2018-09-07 2019-01-11 成都理工大学 一种高效分离提取卤水中锂的偏钛酸型锂吸附剂的合成方法
CN109317087A (zh) * 2018-09-14 2019-02-12 成都理工大学 一种掺杂钛酸锂吸附剂及其制备方法
CN110975795A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 南京工业大学 一种提锂吸附剂的合成方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944600A (zh) * 2010-09-16 2011-01-12 中南大学 一种锂钛氧化物型锂离子筛吸附剂及其前躯体制备方法
CN102299313A (zh) * 2011-08-10 2011-12-28 东莞市迈科科技有限公司 一种尖晶石型钛酸锂的制备方法
CN103991908A (zh) * 2014-05-08 2014-08-20 华东理工大学 通过阳离子掺杂调控锂离子筛稳定性的方法
CN109173976A (zh) * 2018-09-07 2019-01-11 成都理工大学 一种高效分离提取卤水中锂的偏钛酸型锂吸附剂的合成方法
CN109317087A (zh) * 2018-09-14 2019-02-12 成都理工大学 一种掺杂钛酸锂吸附剂及其制备方法
CN110975795A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 南京工业大学 一种提锂吸附剂的合成方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"多孔掺杂型钛系离子筛的制备及吸附性能";董殿权等;《化工学报》;20171231;第68卷(第7期);第2812-2817页 *
"溶剂热法合成锂钛复合氧化物的研究";孟祥坤等;《当代化工》;20201130;第49卷(第11期);第2388-2392页 *
"锰钛系复合锂离子筛的制备及其吸附性能研究";石西昌等;《材料导报Ｂ：研究篇》;20140430;第28卷(第4期);第13-16、27页 *

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