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雙功能化離子液體在堿性溶液中如何實現(xiàn)鋰的提??？

2024-10-06 10:17:07 sh默尼 1

鋰離子電池是目前廣泛使用的一種為便攜式設備（如手機、筆記本電腦等）、新能源汽車等供電的儲能裝置，近些年來，這些行業(yè)的快速發(fā)展使得鋰的消費需求大幅提升，這就要求大量且穩(wěn)定的鋰原材料供應。


相比于礦石提取，從鹽湖鹵水中提取鋰更具成本優(yōu)勢，但鹽湖中除鋰外，還存在大量的鈉、鉀等與之具有相似化學性質(zhì)的物質(zhì)，這對鋰的高選擇性分離提出了挑戰(zhàn)。

溶劑萃取是分離提純鹽湖鹵水中鋰的方法之一，其中，冠醚和β-二酮是常用的鋰高效萃取劑。但為了進一步提高萃取百分率E(%)和選擇性以及降低萃取成本，以促進該方法的工業(yè)應用，在萃取過程中還有以下幾個方面值得注意：

（1）基于離子對萃取機制，中性冠醚類萃取劑提鋰時由于對無機陰離子的溶解性較差而導致萃取百分率E(%)較低；
（2）萃取過程中，有時還需要用到一些價格昂貴的助提劑(co-extractants)，讓成本增加不少；
（3）傳統(tǒng)萃取過程用到大量的有機溶劑，其揮發(fā)性較強且可燃，存在溶劑流失、環(huán)境污染等問題；
根據(jù)上述問題，中國科學院大學的戎猛和楊良嶸團隊基于苯并-12-冠-4和噻吩甲酰三氟丙酮(Thenoyltrifluoroacetone, TTA)設計了一種新型的雙功能化離子液體萃取劑體系[(B12C4)C6im][TTA]-[C6mim][NTf2]用于含鋰母液或鹽湖鹵水中鋰的提取，其中，[(B12C4)C6im][TTA]為萃取劑，[C6mim][NTf2]為稀釋劑。該萃取體系無需使用助提劑，且擁有較寬的pH工作范圍(4.0-11.0)，對鋰的萃取百分率E(%)可達95.4%，對Li/Na和Li/K的分離因子分別為βLi/Na = 2154.0，βLi/K=757.2。[(B12C4)Cnim][TTA](n=4, 6, 8)的合成如下圖所示：


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