Modification of cation exchange membranes for enhanced extraction of lithium from magnesium and sodium brine solutions via selective electrodialysis

电渗析 卤水 化学 萃取(化学) 离子交换 无机化学 核化学 色谱法 离子 有机化学 生物化学
作者
Xiaochun Yin,Pei Xu,Huiyao Wang
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:701: 122705-122705 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2024.122705
摘要

Selective extraction of Li + ions from highly saline solutions is challenging due to the presence of competing ions like Mg2+ and Na+. This study employed a straightforward interfacial polymerization technique to modify cation exchange membranes (CEM, CR671) to enhance Li+ transport selectivity and capacities. The modification involved a two-layer coating, with polydopamine (PDA) as the initial layer facilitating subsequent coating with polyethyleneimine (PEI). The second layer, comprising PEI and 15-crown-5 ether (15CE), created the channels for selective Li transport through crosslinking with 1,3,5-benzenetricarbonyl trichloride. Fourier transform infrared spectroscopy confirmed the presence of 15CE coating on the modified membranes (15CE-PEI-PDA-CR671), while zeta-potential analysis indicated a positive surface charge attributed to PEI to increase the electrostatic repulsion of divalent cations. Electrochemical impedance spectroscopy demonstrated a reduced impedance of 15CE-PEI-PDA-CR671 for Li transport, indicating its high transport potential and selectivity for Li. Bench-scale electrodialysis experiments simulating high Mg2+ and Na + brine conditions demonstrated promising results that 15CE-PEI-PDA-CR671 membrane achieved up to 80% and 90% Li recovery efficiency in Mg2+/Li+ and Na+/Li+ mixtures, respectively. The modified membranes exhibited enhanced selectivity, as evidenced by reduced relative transfer numbers (tMg/Li and tNa/Li). Specifically, 15CE-PEI-PDA-CR671 demonstrated significant improvements in Li+ permselectivity and flux compared to CR671 and PEI-PDA-CR671, highlighting its potential for enhancing lithium recovery effectively from brine water sources.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Orange应助哈哈哈采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助Amadeus采纳,获得10
2秒前
找文献的仔完成签到,获得积分10
5秒前
雪白以蓝发布了新的文献求助10
5秒前
11秒前
田様应助hcm采纳,获得10
11秒前
Mr.Ren完成签到,获得积分10
14秒前
ziyue完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
ccye0606发布了新的文献求助10
17秒前
快逃完成签到,获得积分10
19秒前
深情的迎海完成签到,获得积分10
20秒前
师桐完成签到,获得积分10
21秒前
27秒前
左丘以云完成签到,获得积分0
27秒前
木猫发布了新的文献求助10
32秒前
34秒前
合适友儿完成签到,获得积分10
37秒前
Amadeus发布了新的文献求助10
39秒前
zho应助看论文采纳,获得10
39秒前
42秒前
彭于晏应助小高采纳,获得10
43秒前
SciGPT应助Amadeus采纳,获得10
53秒前
喜悦的鬼神完成签到 ,获得积分10
55秒前
生查子完成签到 ,获得积分10
56秒前
58秒前
大意的柚子完成签到,获得积分10
58秒前
一蓑烟雨任平生完成签到,获得积分0
1分钟前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
biows119发布了新的文献求助10
1分钟前
CipherSage应助OK采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107-19)(Recommended practice for LNG inground storage) 1000
Second Language Writing (2nd Edition) by Ken Hyland, 2019 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
Asymptotically optimum binary codes with correction for losses of one or two adjacent bits 800
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2923015
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2567872
关于积分的说明 6940272
捐赠科研通 2223175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1181693
版权声明 588941
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 578202