广州海洋实验室参与的海水抽锂研究取得重要进展

发布时间:2023-02-17    来源:U团队

      广州海洋实验室“南海生态环境权益遥感综合研究U团队”唐丹玲教授与华南师范大学陈福明教授、新加坡国立大学Tan教授等合作,在海水抽锂方面研究取得重要进展,相关成果发表在分离膜领域权威期刊Journal of Membrane Science(中科院一区,影响因子:10.53)上。 



      为了解决锂资源紧张的问题,从含有大量锂元素的海水中提取锂的策略受到了广泛的关注。然而,由于海水中锂的浓度很低(大约0.1-0.2 ppm)并且存在许多杂质离子,例如Ca2+和Mg2+等,这项任务具有挑战性。
      该项研究使用PVDF-HFP作为柔性框架,并结合LATP固体电解质制备出具有锂离子选择性的柔性复合膜 (FLCM)。优化后的 FLCM 表现出高锂离子选择性,锂提取率最高可达4.777 × 10−3 mol/(m2·h)。可以有效地富集海水样品中的锂(0.198 ppm),将其浓度提升为原来的2.778倍。此外,FLCM 膜还可以有效阻挡Ca2+和Mg2+等杂质离子的渗透,可将其浓度分别降低至海水浓度的0.744%和1.249%。FLCM膜的Li+/Ca2+和Li+/Mg2+的选择性分别最高可达8424.706和853.395。具有Li+选择性的柔性FLCM为海水提锂问题提供了一种有前景的解决方案。


图1 电催化驱动的锂离子萃取装置的结构示意图


图2(a-c)不同电压下FLCM-1、FLCM-2和FLCM-3的电流密度与时间的曲线。在1.5V(d-f)和2.0V(g-i)时,钙溶液中Li+、Na+、Ca2+和Mg2+的浓度以及相应的Li+/Na+、Li+/Ca2+和Li+/Mg2+的选择性

      该研究工作得到广东省特支计划创新团队项目(2019BT02H594),南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)引进高端领军人才项目(GML2021GD0810)等联合资助。

文章信息:Kaixiang Shen, Qinyu He, Qiang Ru, Danling Tang, Than Zaw Oo, Mono Zaw, Nyein Wint Lwin, Su Htike Aung, Swee Ching Tan, Fuming Chen*,“Flexible LATP composite membrane for lithium extraction from seawater via an electrochemical route”, Journal of Membrane Science, Volume 671, 2023, Article ID 121358, ISSN 0376-7388, https://doi.org/10.1016/j.memsci.2023.121358.

 

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