20篇英文文獻讀書報告

1、1ThermodynamicanalysisofLi-Mn-H2Osystem本文繪制了25C時Mn-H2O與Li-Mn-H?。系的&-pH圖，并對鋰離子電池用正極材料錳酸鋰的濕化學(xué)制備以及溶液中鋰的回收問題從熱力學(xué)上進行了分析,指出了可能的技術(shù)途徑和應(yīng)對方法;計算發(fā)現(xiàn)LiMn2O4完全或部分地占據(jù)了各種價態(tài)錳離子化合物的穩(wěn)定區(qū)域，在水溶液中的穩(wěn)定性很好.這對濕法制備LiMn2O4十分有利;而LiMnO2(的穩(wěn)定性較差，僅在溶液中維持較高鋰離子濃度時才可存在.濕法制備LiMnO2的條件較為苛刻;對于從溶液中回收鋰，錳的固體氧化物如MnO2無疑是極佳的吸附劑，理論上有很高的回收率.吸附的鋰宜采用

2、提高溶液電勢的方法進行氧化性解吸。ResearchonAdsorptionforLithiumIonUsinga,卩,丫,6ManganeseDioxide本文研究了a,卩，y，8四種晶型二氧化錳的晶體結(jié)構(gòu)并應(yīng)用于對鋰離子的吸附。a-Mn02的吸附效果最好，且具有很高的吸附選擇性。研究了溫度對a-Mn02吸附鋰離子的影響，并應(yīng)用于模擬海水和模擬鹽湖鹵水中鋰離子的吸附，表現(xiàn)出良好的優(yōu)先吸附性能。實驗稱取不同質(zhì)量的a-MnO2分別投入到鋰標準溶液中，在不斷攪拌和同pH值下，在8C、28C、58C三種溫度下研究不同質(zhì)量的吸附劑對同濃度吸附液的吸附情況。結(jié)果表明在相同溫度下，隨著吸附劑質(zhì)量的增加，a-

3、Mn02對溶液中的鋰的吸附是逐漸遞增的。并且隨著溫度的下降，相同質(zhì)量的吸附劑對溶液中的鋰的吸附是遞增的。在8C下，0.6g的a-Mn02的吸附量是5.13mg/ml，吸附百分比達85.5%。并應(yīng)用到模擬海水以及模擬鹽湖鹵水中，其對鋰的吸附量分別為23.7和34.2。且有良好的吸附選擇性，可排除鹵水中共存的K+,Na+,Mg2+等堿金屬和堿土金屬離子的干擾。SoftChemicalSynthesisandAdsorptionPropertiesofMn020.5H20，HighPerformanceIonSieveforLithium本文介紹了采用溶膠一凝膠、水熱合成、固化等軟化學(xué)合成方法，以M

4、nCl24H20，LiOHH20等試劑為初始原料，制備了高選擇性鋰離子篩吸附劑Mn020.5H20，并對不同鋰錳比、不同氧化劑量條件下加藥量對吸附劑前驅(qū)體的合成影響進行了研究。結(jié)果表明，當按n(Li):n(Mn)=4加入MnCl24H20和LiOHH20，30%H202加入量為4mL時，可制得幾乎純相的LiMn02和Li1.6Mn1.604前驅(qū)體。再經(jīng)稀鹽酸攪拌抽鋰后，得到的Mn020.5H20，粒子形貌和晶格類型經(jīng)SEM和XRD檢測，未見有變化，且溶損率5%，說明吸附劑有較高的穩(wěn)定性。吸附性能研究表明，制得的吸附劑對Li+有高選擇性，富鋰海水平衡吸附量達到34.17mg.g-1，對Li+有較

5、高的吸附性能，可用于海水及鹽湖鹵水等液態(tài)鋰資源的富集及提取。4SynthesisandApplicationofEfficientAdsorbentforLithiumExtractionfromSeawaterandBrines本文獻的吸附劑合成試驗中，隨著氧化劑加入量和原料鋰錳比的增大，所合成吸附劑的吸附容量均先變大后變??；隨著加熱溫度的上升，吸附容量逐漸增大，并趨于相同；隨著恒溫時間的縮短，吸附劑的錳溶損率大幅提高；控溫精度越高，吸附劑的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，吸附容量越大；前驅(qū)體的粒度對吸附劑的結(jié)構(gòu)及吸附性能的影響不顯著。本研究合成出的錳氧化物鋰離子篩吸附劑具有較高的吸附容量，最高可達到41.02

6、m/g,錳溶損率為3.06%；其最適宜的合成工藝條件：氧化劑加入量為95mL,原料鋰錳比為4：1，恒溫時間為24h,加熱溫度為360C，水熱合成控溫精度為1C。而在鋰吸附分離動態(tài)模擬試驗中，隨著海水鹵水pH值的增大和吸附時間的延長,吸附劑的吸附率變大,并逐漸趨于平衡；在所探討的參數(shù)范圍內(nèi),攪拌速度對吸附劑的吸附效率影響不顯著。本研究得出為使吸附劑達到其吸附容量的最適宜的工藝條件：海水鹵水pH=8；吸附時間為1周；攪拌速度為60r/min。吸附劑對不同鎂鋰比及鋰濃度的海水鹵水均展現(xiàn)出高效的吸附性能，表明此吸附劑適用范圍廣闊，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。PreparationandLithiumUpt

7、akePropertiesofLithiumIonSieveDerivedfromSpineltypeManganeseOxide本文以SMO型鋰離子篩為研究對象，以錳鹽和鋰鹽為主要原料，在采用固相法探討離子篩前驅(qū)體制備條件與離子篩提鋰性能關(guān)系的基礎(chǔ)上，分別采用水熱法、共沉淀法為主要合成方法，成功制備了具有高提鋰容量、選擇性好及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的兩種鋰離子篩材料，并研究了合成條件對材料制備及提鋰性能的影響。利用制備的兩種離子篩對比研究了溶液pH值、鋰離子濃度、溫度、吸附時間、離子強度等因素對鋰離子提取性能的影響，及不同條件下的鋰離子提取平衡、動力學(xué)和熱力學(xué)過程，采用不同模型對提鋰平衡及動力學(xué)進行了擬合

8、，詳細研究了在弱堿性緩沖體系下的提鋰行為。結(jié)合儀器分析和實驗現(xiàn)象，對離子篩的脫嵌鋰機制首次提出了“空位效應(yīng)”作用，并對脫嵌鋰過程中存在的疑問進行了有益的解釋。主要研究結(jié)果如下：隨原料鋰錳摩爾比在0.51之間增加，由固相法制備得到的離子篩前驅(qū)體中的鋰錳摩爾比也增加，酸洗脫鋰后得到的離子篩提鋰容量也表現(xiàn)出隨之增高的趨勢。以LiOH為鋰源比以Li2C03為鋰源制備的離子篩具有更高的提鋰容量。離子篩產(chǎn)物晶粒長大和Mn203等雜質(zhì)形成可能是造成離子篩提鋰能力下降的主要原因。以水熱法為主要合成方法，可以制備得到高選擇性的鋰離子篩MnO20.5H20，采用共沉淀法也可以得到相似的產(chǎn)物，但共沉淀法制備的離子篩

9、顆粒?。{米級）、比表面積大、脫鋰產(chǎn)物含H量高，盡管結(jié)晶度稍差，但其顯示了更高的提鋰容量及循環(huán)提鋰性能。兩種離子篩的提鋰容量都在34mgg-i以上，顯示出較高的提鋰能力.且在腳嵌鋰過程中，兩種離子篩的溶損率都5%，顯示了較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。非緩沖體系下的溶液pH下降現(xiàn)象證實了Li+-H+離子交換在當前制備的尖晶石型錳氧化物鋰離子篩提鋰過程中起主要作用，由于提鋰過程中溶液pH逐漸下降致使鋰提取不完全，對于通常具有弱堿性或中性緩沖能力的實際溶液中鋰資源，研究離子篩在弱堿性緩沖體系下的提鋰行為顯得尤為必要opH8.0緩沖體系下的鋰離子提取過程研究表明，鋰離子的提取平衡可以用Langmuir模型較好的描

10、述，且當前制備的SMO離子篩的鋰離子提取為一自發(fā)、熵增的吸熱過程，提取平衡可在24h內(nèi)達到，提鋰動力學(xué)遵從擬二級動力學(xué)模型.離子強度對當前離子篩的提鋰行為影響較小，擴散研究結(jié)果表明邊界層擴散與粒內(nèi)擴散聯(lián)合控制離子篩的提鋰過程，而兩種擴散對限速步的控制程度與離子篩的晶體結(jié)構(gòu)有主要關(guān)系。最后分別從離子篩本體結(jié)構(gòu)、脫/嵌鋰前后結(jié)構(gòu)及Li+。礦離子交換過程的討論出發(fā)，綜合現(xiàn)有文獻及本文實驗結(jié)果，主要通過對離子篩結(jié)構(gòu)中可交換H的討論，及脫嵌鋰前后離子篩結(jié)構(gòu)的變化，首次提出了“空位效應(yīng)作用，并據(jù)此描述SMO離子篩的鋰離子脫出/嵌入過程。ResearchProgressofLithiumExtraction

11、fromSeawaterandBrinesbyIonSieveAdsorptionMethod離子篩吸附法是從高鎂鋰比海水鹵水中提鋰的最具工業(yè)化應(yīng)用前景的方法，合成高吸附量的鋰離子篩吸附劑是其關(guān)鍵。文章簡要介紹了巳開發(fā)的三類離子篩吸附劑，重點介紹了具有良好發(fā)展前景的錳氧化物鋰離子篩的制備方法，歸納了高鎂鋰比海水鹵水吸附法提鋰工藝及裝置的研究現(xiàn)狀。針對鋰離子篩吸附劑工業(yè)化應(yīng)用中存在的問題，提出了開展離子篩吸附法提鋰技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的建議。ResearchProgressofLithiumExtractionfromSeawaterandBrinesbyIonSieveAdsorptionMe

12、thod比較了鋰離子篩前驅(qū)體、離子篩、吸附鋰后離子篩三者的XRD圖譜，證明在離子篩原粉進行鋰吸附和洗脫后其結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，均為尖晶石結(jié)構(gòu)，只是晶胞大小略有不同：將前驅(qū)體43.進行重復(fù)酸洗會增加離子篩的損失，對提高離子篩純度意義不大；掃描電鏡分析得知離子篩的粒度在300nm-500nm間；測定了離子篩在pH=l、3、5、7、9、11的溶液中吸附量的變化規(guī)律：當pH從1變化到11時鋰吸附量從0.7mgg-i離子篩增大到16.55mgg-i離子篩，因此pH值對鋰離子篩吸附量的影響非常明顯。通過對以四甲氧基硅烷、高嶺土、膨潤土、凹凸棒土和聚氯乙稀為成型劑的造粒研究，選出了較佳的成型劑一一聚氯乙稀。改

13、變聚氯乙烯在吸附劑中的比例，測得當聚氯乙稀的含量為20時，所得顆粒吸附劑在水中的損失率較低。選取0.450.90mm的吸附劑顆粒，進行吸附性能測試，得到在純鋰溶液中的吸附1量為mg-g-1吸附劑。改變洗脫劑即鹽酸濃度，當鹽酸濃度為0.50mo1L-1、0.20mo1L-1、0.05mo1L-10.02mo1L-1時，每種濃度下對鋰離子的洗脫率都很高（85%以上），但所得到的洗脫液濃度降低較快，從錳的溶損率角度考慮，0.05molL-i鹽酸為較佳的洗脫劑濃度。對吸附劑顆粒進行循環(huán)吸附洗脫，四次循環(huán)后其吸附量略有降低，吸附量降低是由于離子篩的微量溶損造成的。對合成出的吸附劑顆粒進行了海水提取鋰離子

14、試驗。在試驗條件下，其對海水中鋰離子的吸附容量為5.68mg.g-1吸附劑，高于此前日本報導(dǎo)的4.80mg.g-1的吸附量；以0.05molL-1鹽酸為沈脫劑，得到了比海水中鋰離子濃度高200倍的富鋰溶液，且溶液中幾乎不含其它陽離子；通過條件試驗證明，當溶液中存在Na+、K+時吸附劑的吸附量與在純鋰溶液中的吸附量接近，而Mg2+存在時吸附量降低了近一半。8ThePreparationofLithiumIonicSieveAndPerformanceResearch1、用Li2CO3作為鋰源、MnO2作為錳源，采用微波一高溫固相合成法制備離子篩前驅(qū)體LiMn204?？疾炝瞬煌琇i/Mn摩爾比、不

15、同焙燒溫度、不同焙燒時間對合成產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響，確定了最佳合成條件。用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(IR)對產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明：制得的LiMn204產(chǎn)物結(jié)晶度高，無雜相，棱角分明，晶形較完美，為典型的尖晶石形貌。紅外光譜在613、510、1035cm-1處分別有對應(yīng)于產(chǎn)物中Mn(W)-O、tan(III)O和LiO鍵的吸收峰。2、采用鹽酸作為抽提劑，對前驅(qū)體進行洗脫抽鋰，考察不同濃度鹽酸和不同酸浸時間對鋰的遷出和骨架中錳的溶損的影響。結(jié)果表明：在靜態(tài)洗脫中，當鹽酸的濃度在1.0molL1、洗脫時間在24h時，前驅(qū)體中鋰的遷出率較大，同時骨架中錳的溶損相對較低。從XR

16、D圖譜分析可知：酸洗對產(chǎn)物尖晶石結(jié)構(gòu)沒有影響，只是由于部分鋰被氫取代，導(dǎo)致晶胞收縮；同時由于H+的進入，削弱了LiO鍵，增強了Mn(IIDO鍵，所以在紅外光譜圖中，Mn(ffi)一O鍵的吸收峰發(fā)生了藍移，LiO鍵的吸收峰發(fā)生了紅移。在模擬動態(tài)實驗中，前驅(qū)體采用濃度為1.0moLL-1的鹽酸重復(fù)洗脫5次即可達到鋰離子篩的要求。3、在鋰離子篩吸附條件的研究實驗中，考察了不同酸度下離子篩對鋰的吸附能力的影響，確定了合適的吸附條件。實驗表明：溶液的酸度對吸附反應(yīng)有很大的影響，酸度越小，越有利于吸附反應(yīng)的進行。在靜態(tài)吸附實驗中，在dH=8時，離子篩對鋰的飽和吸附容量達5.99mgg-1o隨著pH值從9增

17、大至11，離子篩對鋰的吸附量緩慢升高。在海水提鋰的實際應(yīng)用中，pH值控制在89較為合適。4、由于靜態(tài)條件下離子篩對鋰的吸附容量較小，采用了模擬動態(tài)法進行吸附實驗。另外，通過對離子篩的吸附產(chǎn)物進行再次酸洗一吸附實驗，對鋰離子篩再生能力作了初步研究。實驗表明：不斷更新鋰溶液，有利于離子篩對鋰的吸附反應(yīng)的進行，模擬動態(tài)法實驗中離子篩對鋰的吸附容量較靜態(tài)法要高，在pH=8的鋰溶液中，離子篩對鋰的吸附容量達到11.3mg.g-i。其再生率可達76%，可以循環(huán)利用。9Preparation，PropertiesandApplicationsofLithiumManganeseOxidesandTheirL

18、ithiumIon-Sieves本文首先采用固相法和液相法分別在不同溫度下制備了尖晶石鋰錳氧化物LiMn204。酸浸脫鋰后通過XRD、SEM分析發(fā)現(xiàn)得到的九-Mn02鋰離子篩均能夠保持完整的尖晶石結(jié)構(gòu)和形貌。其中采用液相法在550C下制備的LiMn204酸浸脫鋰時Li的溶出率為97.25%,Mn的溶出率為15.47%。脫鋰后得到的鋰離子篩在HCl-LiCl-LiOH溶液中的吸附容量隨pH的升高而升高，最大吸附容量為23.75mgg1,吸附行為符合Langmuir模型。首次采用聚氨酯模板法以瀝青為粘結(jié)劑，制備出了MO泡沫鋰吸附劑，并用DTG、XRD、SEM、TEM、EDS、N2吸附.脫附測試等手

19、段對泡沫吸附劑的組成、結(jié)構(gòu)、形貌、孔結(jié)構(gòu)等性質(zhì)進行全面表征。MO泡沫具有三維互通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由瀝青載體和鋰離子篩MO組成，內(nèi)部呈介孔微孔分級多孔結(jié)構(gòu)。MO泡沫在HCl-LiCl-LiOH溶液、LiCl-NH3HzO-NH4C1緩沖體系以及鹽湖鹵水中的吸附容量分別為8.73、3.83和1.49mgg-1。MO泡沫對Li+具有吸附選擇性，在混合緩沖溶液中對金屬離子的吸附親和順序為Na+vK+vMg2+vLi+。吸附Li+后，MO泡沫中的瀝青載體和鋰離子篩MO的結(jié)合力變差。最后，采用Mn3+和Mn空位兩個指標整合了氧化還原和離子交換機理，提出“Mn態(tài)定性模型，并利用該模型創(chuàng)造出直觀的機理評價方法尖晶石

20、鋰錳氧化物“Mn態(tài)定性機理判斷圖，全面討論了論文涉及的各種鋰錳氧化物的脫鋰嵌鋰機理。10.ResearchProgressonLithiumManganeseOxideIon-Sieve尖晶石型鋰錳氧化物是目前最具發(fā)展前景的鋰吸附荊。本文介紹了鋰錳氧化物的合成方法及結(jié)構(gòu)、Li+的抽提/嵌入反應(yīng)機理和鋰離子篩吸附鋰過程中的影響因素，討論了對目前在鋰吸附劑的制備及實際應(yīng)用等方面存在的問題，并展望了鋰錳氧化物離子篩未來的研究方向。鋰錳氧化物離子篩對海水中鋰的分配系數(shù)高達104105,對鋰有優(yōu)良的吸附選擇性。目前國內(nèi)外在這方面已經(jīng)取得了一定的進展，但相對于海水這個復(fù)雜的體系，應(yīng)用于實際生產(chǎn)還有許多工作

21、要做。鋰錳氧化物離子篩未來的研究主要圍繞以下3個方面進行：(1)對鋰離子篩的制備及其對吸附過程的研究等方面還不完善，還需從理論上探究不同的Li/Mn物質(zhì)的量比對產(chǎn)物的影響，提高產(chǎn)物的純度，酸洗脫鋰過程中錳的溶損及其解決方法，pH值的變化對吸附容量的影響，此外還需加強對復(fù)合吸附機理的研究；(2)要實現(xiàn)工業(yè)化必須解決造?；蛘叱赡栴}，膜吸附劑有著良好的發(fā)展前景，是今后研究的重點之一，造粒或成膜的同時應(yīng)盡量保證吸附量不變；(3)盡可能提高實際吸附量，目前實際吸附量和理論吸附量仍存在較大差距，必須通過改進合成方法、優(yōu)化合成條件等來提高實際吸附量。但離子吸附交換法是目前公認的最有發(fā)展前途的綠色提鋰方法，

22、有著較好的發(fā)展前景。11TheResearchProgressinStructureandDopeLdithiumManganeseOxide尖晶石型鋰錳氧化物作為一種提鋰吸附劑材料具有很好的應(yīng)用前景，但因其溶損率大的問題，嚴重阻礙著它的商業(yè)化應(yīng)用。介紹了尖晶石型鋰錳氧化物離子篩的結(jié)構(gòu)，指出Mn的溶損和Jahn-teller效應(yīng)是LiMn204溶損的主要原因，重點討論了通過摻雜改性的方法來抑制Mn的溶損和Jahn-teller效應(yīng)，從而提高尖晶石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，通過其它方式提高尖晶石中錳的平均價態(tài)，使LiMn204在用酸處理過程中主要以離子交換反應(yīng)為主，也能有效抑制Mn3+的歧化反應(yīng)和Ja

23、hnteller效應(yīng)。12ThePreparationofLithiumAdsorptionMaterialandTheResearchofItsAdsorptionPerformance尖晶石型鋰錳氧化物對鋰離子表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附選擇性，是目前公認的從海水中提取鋰最理想的吸附劑。本文開展了尖晶石型鋰錳氧化物的制備、吸附性能研究，并初步探索其在鋰離子篩膜中的應(yīng)用。采用水熱法制備錳源九Y-MnOOH，由XRD和SEM表征可知：在溫度為140C時，KMn04的量為0.5g,乙醇濃度為2.5%時制備的yMnOOH純度較高。以此為錳源合成出鋰離子篩前驅(qū)體Li1.6Mn1.604,經(jīng)酸洗后得到鋰離子篩H1

24、.6Mn1.604O確定洗脫時間為12h，實驗結(jié)果表明前驅(qū)體中的鋰離子基本被沈脫下來，洗脫率高達98%，錳的溶損小于2%?？疾炝宋狡胶鈺r間、pH值、鋰離子初始濃度對鋰離子篩吸附性能的影響。結(jié)果表明，在48h時鋰離子篩對鋰的吸附基本達到平衡狀態(tài)。pH值對鋰離子篩的吸附量影響較大，pH值的增加有利于吸附的進行，但是pH值12后，錳的溶損增加，吸附量反而降低。鋰離子初始濃度對鋰吸附量影響較小，說明該鋰離子篩在低濃度鋰溶液中有較好的應(yīng)用前景。研究發(fā)現(xiàn)不同溫度下鋰離子篩材料對Li+的吸附規(guī)律符合Langmuir等溫吸附模型。25C和45C下的飽和吸附量分別為27.02和32.79mg.g-1,說明提高

25、溫度有利于吸附行為的進行，吸附過程是吸熱反應(yīng)。最后進行了洗脫研究，洗脫效果較好，洗脫率達到95%。對鋰離子篩循環(huán)使用四次，吸附量降低很小，循環(huán)使用效果良好。在Li+、Na+、K+、Ca2+、M92+共存的溶液中，鋰離子篩對鋰具有很高的選擇性，幾乎不受其他離子的干擾。為了探討鋰離子篩在工業(yè)中的應(yīng)用，本研究首次將Li1.6Mn1.604添加到鑄膜液中，制成鋰離子篩膜。實驗結(jié)果表明，該鋰離子篩膜對鋰吸附速率較快，吸附量較高?？紤]到鑄膜液的粘度大小會影響成膜的效果，因此選擇PVDF的含量為16，改變鋰離子篩的含量，考察對吸附量的影響。當鋰離子篩的含量為2時，所制備的鋰離子篩膜對鋰的吸附效果最好，吸附量

26、高達27.45x102mgcm2。13TheResearchProgressinManganeseOxideLithiumIonicSieve錳氧化物鋰離子篩可以直接從鹽湖鹵水和海水中提取鋰，是極具發(fā)展前景的鋰吸附劑本文介紹了錳氧化物鋰離子篩前驅(qū)體LiMn2O4的結(jié)構(gòu)，綜述了國內(nèi)外有關(guān)鋰離子篩的反應(yīng)機理研究，詳述了目前其前驅(qū)體合成方法及造粒工作的研究成果，同時對鋰離子篩的發(fā)展提出了自己的見解。14Sol-gelSynthesisofSpinelManganeseOxideLithiumIonicSieveandTheResearchofItsAdsorptionCapabilities在LiM

27、n204型鋰離子篩的合成和性能研究中，通過考察原料種類、原料加入順序及方式、pH值、焙燒溫度、焙燒時間、酸洗時間、酸液濃度等因素的影響，確定了最佳的LiMn204合成及酸洗條件，制備的鋰離子篩在0.1molL-i的LiOH溶液中的吸附量可達25.37mgg-1o合成的LiMn204結(jié)晶度高，有一定團聚現(xiàn)象，酸洗產(chǎn)物和吸附后產(chǎn)物都保持了LiMn204的尖晶石結(jié)構(gòu)。在Lil33Mnl6704型鋰離子篩的合成和性能研究中，以酸洗過程Mn抽出率為依據(jù),確定了合適的焙燒溫度為350C。酸洗后制備的鋰離子篩在O.lmolL1的LiOH溶液中的吸附容量為30.27mgg-1，且循環(huán)吸附能力優(yōu)于LiMn204

28、型鋰離子篩。在溶膠-凝膠過程中，Mn以MnOH+形式與檸檬酸反應(yīng)形成配合物，配合物以分子氫鍵作用形成交聯(lián)聚合體。LiMn204型鋰離子篩反應(yīng)以氧化還原反應(yīng)為主，Lil33Mnl6704型鋰離子篩反應(yīng)以離子交換反應(yīng)為主。鋰離子篩反應(yīng)過程中造成晶胞常數(shù)變化的主要原因是Mn化合價的改變，而非Li+的脫出或嵌入。15.PreparationofThree-DimensionallyOrderedMacroporousHAlMnO4LithiumIon-SieveandItsAdsorptionProperties本文分別通過微乳液聚合法、無皂乳液聚合法以及溶膠-凝膠法制備了單分散性聚甲基丙烯酸甲酯、聚

29、苯乙烯和二氧化硅微球，經(jīng)離心沉降和自然沉降組裝了三維有序膠體晶體模板。考察了制備條件對微球直徑的影響以及組裝方法對膠體晶體模板品質(zhì)的影響。在聚甲基丙烯酸甲酯膠體晶體模板中填充硝酸鋰、硝酸鋁和醋酸錳的混合溶液制備了鋁摻入的三維有序大孔鋰鋁錳氧化物LiAlMnO4。材料的微觀形貌和大孔尺寸使用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)進行觀察，觀察前樣品表面經(jīng)過100s的噴金處理；樣品的晶相和晶粒尺寸使用粉末X-射線衍射儀(XRD)測定；BET比表面積用表面積分析儀測定，吸附前樣品在100C過夜脫氣處理?？疾炝酥苽錀l件對三維有序大孔鋰鋁錳氧化物的形貌和晶體結(jié)構(gòu)的影響。樣品經(jīng)過鹽酸和過硫酸銨溶液脫鋰處理后，獲得

30、了相應(yīng)的新型三維有序大孔鋰離子篩HAlMnO4。實驗表明其孔徑和孔壁厚度分別為240nm和52nm左右，X-射線衍射峰歸屬于純尖晶石相。在0.1mol/LHC1溶液中，鋰離子的脫出率達到97%以上，同時錳和鋁的溶損由于鋁對三價錳的替代，有效抑制了Jahn-Teller效應(yīng)對固體結(jié)構(gòu)的影響，分別只有0.23%和0.45%。對所制備的吸附劑的吸附性能研究表明，鋰離子的最大吸附量為45.5mg/g，達到了HAlMnO4理論吸附量的96.3%。與此同時鋰離子的吸附速率明顯加快，在與Na+、K+、Mg2+和Ca2+共存的溶液中吸附劑對Li+具有很高的選擇性。因此該離子篩材料表現(xiàn)出優(yōu)異的性質(zhì)，有希望應(yīng)用于

31、從極稀溶液中鋰的提取。16PreparationofThree-DimensionallyOrderedMacroporousIonSieveDerivedfromSpinel-typeManganeseOxideAndItsAdsorptionProperties本文通過無乳化劑的乳液聚合成功地制備了直徑在300nm左右的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳膠微球，離心沉降得到長程有序排列的PMMA膠體晶體模板?？疾炝藬嚢杷俾?、引發(fā)劑用量和反應(yīng)溫度等不同制備條件對微球直徑的影響以及微球組裝對膠晶模板的排列方式的影響。用HCl或脫鋰劑A作為脫鋰劑，制備3DOM鋰離子篩吸附劑。通過考察脫鋰時間和脫鋰劑

32、的濃度得知，15min左右可達到很好的脫鋰效果。用脫鋰劑A脫鋰，鋰的溶出率高，錳的溶損率低。通過SEM和XRD等測試方法證實脫鋰后得到的鋰離子篩吸附劑仍然為三維有序大孔尖晶石型，與前驅(qū)體相比晶型沒有發(fā)生變化，晶面d值和晶胞a0值減小，比表面積增大，在2040nm之間出現(xiàn)小孔。對3DOM鋰離子篩吸附劑的吸附性能研究中得出該吸附劑達到飽和吸附容量的時間短，吸附量大，其中MnO2(H)-0.5的吸附容量為35.95mg/g(5.18mmol/g)；MnO2(H)-0.8的吸附容量為39.00mg/g(5.62mmol/g)；MnO2(H)-1.0的吸附容量為50.48mg/g(7.34mmol/g)

33、。通過測定吸附劑的pH滴定曲線和Li+、Na+和K+的分配系數(shù)及分離系數(shù)，3DOM鋰離子篩吸附劑對Li+有很好的選擇性，可以從含鋰濃度的低溶液中提取回收鋰。SEM、XRD等測試方法證實鋰離子篩吸鋰后得到產(chǎn)物為三維孔道的尖晶石型鋰錳氧化物。17SynthesisandApplicationsofManganeseoxideswithTunnelStructure隧道構(gòu)造錳氧化物在比表面、離子交換性、穩(wěn)定性及分子級的隧道空間等方面具有優(yōu)異的性能，其在催化劑、鋰錳二次電池正極材料及吸附劑等材料科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究越來越受到人們的關(guān)注。本文綜述了國內(nèi)外隧道構(gòu)造錳氧化物合成及應(yīng)用的研究進展。18Synth

34、esistheAdsorbentforExtractingLithiumandResearchontheAdsorptionProcess本文以高錳酸鉀為主要原料，通過水熱合成、高溫煅燒、酸化脫鋰等步驟合成出尖晶石型錳氧化物鋰離子篩Hi.6Mni.6O4，并采用X射線粉末衍射（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）對反應(yīng)過程的中間產(chǎn)物以及最終產(chǎn)物進行表征。在重要的中間產(chǎn)物Y-MnOOH晶體合成過程中發(fā)現(xiàn)，KMnO4與乙醇、丙醇、丁醇以及1,4-丁二醇反應(yīng)均可以得到較純的棒狀MnOOH晶體。KMnO4與甲醇、1,3-丙二醇反應(yīng)不僅得到了MnOOH晶體并且也得到Mn3O4晶體，而與乙二醇的反應(yīng)只得到了Mn3O4晶體。對所合成的吸附劑H1.6Mn1.6O4進行了吸附、脫附以及選擇性的研究。結(jié)果表明：所合成的HM