Preparation of zirconium oxide surface-modified magnetic lithium-ion sieves and selectivity mechanism analysis for lithium extraction from salt-lake brine based on the first principle

卤水 锂(药物) 选择性 材料科学 盐(化学) 无机化学 离子 盐湖 化学工程 氧化物 化学 冶金 催化作用 地质学 有机化学 医学 古生物学 构造盆地 工程类 内分泌学
作者
Zheng Li,Wenke Li,Xin Song,Xiaolong Ding,Yue Zhu,Lanhe Zhang,Meijun Liu,Chuntao Zhu,Zicheng Chen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:498: 155043-155043 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.155043
摘要

The increasing need for lithium (Li) resources requires the creation of effective extraction methods. Lithium-ion sieves have shown promise as adsorption materials; however, their ultrafine powder properties and poor cycle performance limit their industrial application. In this study, a new lithium-ion sieve named ZrO2@HMFO, which consists of zirconium oxide-coated magnetic manganese (Mn), was investigated. The absorption and desorption of Li by ZrO2@HMFO in a LiCl solution were studied. The adsorption capacity of ZrO2@HMFO was 35.8 mg/g, and it led to a decrease in the dissolution of manganese (Mn) and iron (Fe) to 1.11 % and 0.49 %, respectively. The combination of metal cation doping and coating significantly reduces the dissolution loss of Mn. Density functional theory (DFT) was employed to analyze the mechanism of selective Li+ extraction. Analysis of hydration energy, migration energy barrier, and adsorption energy revealed that Li ions were the most selectively adsorbed. Additionally, the increase in selectivity was confirmed by calculating that Fe doping increases the energy required for other metal cations to replace Hydrogen ions (H+) or Lithium ions (Li+). Thus, ZrO2@HMFO allows for easy separation and stable circulation, making it a promising material for efficient Li+ separation in salt-lake brine. The study of the selectivity mechanism also provides theoretical guidance for improving the selectivity of lithium-ion sieves in future research.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
123发布了新的文献求助10
1秒前
执念的鱼完成签到,获得积分10
2秒前
秋秋给秋秋的求助进行了留言
2秒前
4秒前
红芍完成签到,获得积分10
5秒前
yy-完成签到,获得积分10
6秒前
kyrie完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Tr完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
赘婿应助顾茗采纳,获得10
8秒前
CipherSage应助FergusCheng采纳,获得10
8秒前
于晨欣发布了新的文献求助10
9秒前
carl发布了新的文献求助10
11秒前
毛球收藏家完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
承诺信守完成签到,获得积分10
12秒前
HS完成签到,获得积分20
13秒前
明芷蝶发布了新的文献求助10
13秒前
xiaofeixia完成签到 ,获得积分10
14秒前
jing煜完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
JoJo完成签到,获得积分10
15秒前
Chaospolaris给αβ的求助进行了留言
15秒前
科研通AI5应助应怜采纳,获得10
16秒前
17秒前
小璐发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
顾茗完成签到,获得积分10
18秒前
顾矜应助huihongzeng采纳,获得10
19秒前
21秒前
共享精神应助John采纳,获得10
22秒前
22秒前
无情的发箍完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
orixero应助梧桐采纳,获得10
24秒前
25秒前
25秒前
开心晓凡发布了新的文献求助10
25秒前
科研通AI5应助suonik采纳,获得10
28秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 800
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3774881
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3320672
关于积分的说明 10201424
捐赠科研通 3035544
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1665536
邀请新用户注册赠送积分活动 796983
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757683