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| Mg2+掺杂对H1.6Mn1.6O4锂离子筛吸附性能的影响 |
| Effect of Mg Doping on Adsorption Property of H1.6Mn1.6O4 Lithium Ion Sieve |
| 投稿时间：2020-04-12 |
| DOI：10.12119/j.yhyj.202002001 |
| 中文关键词: 锂离子筛 掺杂 锰溶损 吸附 |
| 英文关键词:Lithium ion sieve Doped Mn dissolution Adsorption |
| 基金项目: |
| 作者 | 单位 | | 钱方仁 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,青海 西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,青海 西宁 810008
中国科学院大学,北京 100049 作者简介:钱方仁1994-,男,硕士研究生,专业研究方向:锰系锂离子吸附剂的设计与制备。Email:frqian@isl.ac.cn。 | | 郭敏 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,青海 西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,青海 西宁 810008 | | 赵炳 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,青海 西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,青海 西宁 810008
中国科学院大学,北京 100049 作者简介:钱方仁1994-,男,硕士研究生,专业研究方向:锰系锂离子吸附剂的设计与制备。Email:frqian@isl.ac.cn。 | | 吴志坚 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,青海 西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,青海 西宁 810008 | | 刘忠 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,青海 西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,青海 西宁 810008 |
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| 中文摘要: |
| 对由碱金属和过渡金属组成的阳离子骨架尖晶石结构,其碱土金属离子掺杂位点及对性能的影响一直缺乏研究。本文通过水热法合成了Mg2+掺杂的尖晶石型Li 1.6Mn1.6O4(LMMO)经脱模后,得到Mg2+掺杂的尖晶石型锂离子筛H1.6Mn1.6O4(HMMO)。样品表征结果表明LMMO、HMMO及吸附之后的样品(r-LMMO)均呈现尖晶石结构。相同实验条件下,HMMO对锂的吸附容量为25.6 mg/g (未掺杂为25.8 mg/g),抗溶损研究发现r-LMMO溶损率为4.4%(未掺杂为5.4%)。在保持较高吸附容量条件下,掺杂显著提高其结构稳定性。Langmuir和pseudo-second-order模型能够很好的拟合HMMO对Li+的吸附过程,DFT计算结果表明Mg2+替换了16d位置的部分Li+,使得Mg-O键强于Li-O键从而增强了吸附剂的结构稳定性。 |
| 英文摘要: |
| Spinal crystals are generally constructed by alkali and transition metal elements,and the alkaline-earth metal element doped into this structure have rarely been investigated.In this work,Mg2+ doped spinel Li 1.6Mn1.6O4 (LMMO)was synthesized by hydrothermal method.Mg2+ doped lithium ion sieve was obtained (HMMO)by extracting of Li+.The results of sample characterization show that LMMO,HMMO and the sample of after adsorption Li+ (r-LMMO)exhibit a spinel structure.Under the same conditions,the adsorption capacity of HMMO for Li+ was 25.6 mg/g,while the adsorption capacity of undoped H 1.6Mn 1.6O4 (HMO)was 25.8 mg/g (C Li:6 mmol/L,pH 12,T:25°C).The results showed that the dissolution rate of r-LMMO was 4.4% while the dissolution rate of r-LMO was 5.4% (C HCl:0.6 mol/L,t:24 h).The structure stability was enhanced by Mg2+ doped and maintain high adsorption capacity.The Langmuir and pseudo-second-order kinetic models can well fit the adsorption process of HMMO to Li+.Furthermore,DFT calculations are revealed that the improvement of the structure stability of the adsorbents relies on the substitution of Li at the 16d sites by Mg2+. |
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