High performance, pH-resistant membranes for efficient lithium recovery from spent batteries

纳滤 聚酰胺 水解 化学 化学工程 色谱法 核化学 材料科学 高分子化学 有机化学 生物化学 工程类
作者
Yafei Su,Huawen Peng,Xufei Liu,Jiapeng Li,Qiang Zhao
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1): 10295-10295 被引量:30
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54503-8
摘要

Cation separation under extreme pH is crucial for lithium recovery from spent batteries, but conventional polyamide membranes suffer from pH-induced hydrolysis. Preparation of high performance nanofiltration membranes with excellent pH-resistance remains a challenge. Here we synthesize a high performance nanofiltration membrane (1,4,7,10-Tetraazacyclododecane (TAD)-1,3,5-Tris(bromomethyl)benzene (TBMB) thin film composite membranes (TFCMs)) with excellent pH-stability through interfacial quaternization reaction between TAD and TBMB. Due to the high stability of "C-N" bonds in TAD-TBMB TFCMs, its separation performance is stable even after 70 days immersion in concentrated acid (3 M H2SO4, HNO3, or HCl) and base (3 M NaOH), which is at least 15 times more stable than benchmark commercial membranes. The membrane shows an overall separation performance (11.3 L m-2 h-1 bar-1 (LMHB), RCo2+: 97% in 2 M H2SO4) due to the size sieving and the intensified charge repulsion, outperforming many of the state-of-the-art membranes. Finally, the TAD-TBMB TFCM remains stable during 30-days continuous nanofiltration of 2 M H2SO4 and leachate (2 M H2SO4, ions: 6.2 g L-1) from spent batteries.
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
彩色的舞蹈完成签到,获得积分10
刚刚
跳跃小伙发布了新的文献求助100
1秒前
1秒前
蓝天发布了新的文献求助10
1秒前
狐妖完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Tingting发布了新的文献求助10
3秒前
Cole完成签到,获得积分10
3秒前
埋头赶路完成签到,获得积分10
4秒前
温乐松发布了新的文献求助10
4秒前
差差你在干什么完成签到,获得积分10
5秒前
pretty完成签到 ,获得积分10
5秒前
天天快乐应助墨小菊采纳,获得10
5秒前
一亩蔬菜发布了新的文献求助10
6秒前
耶喽小黄完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
lavande发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
Cookie发布了新的文献求助10
10秒前
是个哑巴发布了新的文献求助10
10秒前
lty完成签到,获得积分10
10秒前
蔡蔡完成签到 ,获得积分10
10秒前
JamesPei应助吃薯条采纳,获得10
11秒前
11秒前
Udo发布了新的文献求助10
12秒前
Xgg完成签到 ,获得积分10
14秒前
xueshu发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Zzz发布了新的文献求助20
15秒前
Pom完成签到,获得积分10
15秒前
酷波er应助Yuting采纳,获得10
16秒前
16秒前
Cookie完成签到,获得积分10
18秒前
小乔应助黎明之前采纳,获得10
19秒前
剧院的饭桶完成签到,获得积分10
20秒前
xcc发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5646330
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4770916
关于积分的说明 15034350
捐赠科研通 4805112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2569392
邀请新用户注册赠送积分活动 1526467
关于科研通互助平台的介绍 1485812