Doping engineering of lithium-aluminum layered double hydroxides for high-efficiency lithium extraction from salt lake brines

兴奋剂 卤水 吸附 材料科学 锂(药物) 化学工程 萃取(化学) 层状双氢氧化物 选择性 吉布斯自由能 无机化学 化学 催化作用 色谱法 有机化学 热力学 物理 工程类 内分泌学 医学 光电子学
作者
Lingjie Zhang,Tingting Zhang,Yunliang Zhao,Guangfeng Dong,Shuaike Lv,Songliang Ma,Shaoxian Song,Mildred Quintana
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:17 (3): 1646-1654 被引量:144
标识
DOI:10.1007/s12274-023-5950-1
摘要

Lithium-aluminum layered double hydroxides (LiAl-LDH) have been be successfully applied in commercial-scale for lithium extraction from salt lake brine, however, further advancement of their applications is hampered by suboptimal Li+ adsorption performance and ambiguous extraction process. Herein, a doping engineering strategy was developed to fabricate novel Zn2+-doped LiAl-LDH (LiZnAl-LDH) with remarkable higher Li+ adsorption capacity (13.4 mg/g) and selectivity (separation factors of 213, 834, 171 for Li+/K+, Li+/Na+, Li+/Mg2+, respectively), as well as lossless reusability in Luobupo brine compared to the pristine LiAl-LDH. Further, combining experiments and simulation calculations, it was revealed that the specific surface area, hydrophilic, and surface attraction for Li+ of LiZnAl-LDH were significantly improved, reducing the adsorption energy (Ead) and Gibbs free energy (ΔG), thus facilitating the transfer of Li+ from brine into interface followed by insertion into voids. Importantly, the intrinsic oxygen vacancies derived from Zn-doping depressed the diffusion energy barrier of Li+, which accelerated the diffusion process of Li+ in the internal bulk of LiZnAl-LDH. This work provides a general strategy to overcome the existing limitations of Li+ recovery and deepens the understanding of Li+ extraction on LiAl-LDH.
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
杨艺完成签到 ,获得积分10
1秒前
ye发布了新的文献求助10
1秒前
神勇乐安发布了新的文献求助10
2秒前
ccxr发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
ms发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
ji发布了新的文献求助10
5秒前
wang1030完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6.4应助温温采纳,获得10
6秒前
7秒前
wuliweiwei完成签到,获得积分20
7秒前
dental发布了新的文献求助10
7秒前
wanci应助锵锵锵采纳,获得10
8秒前
ding应助杨阳采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
神勇乐安完成签到,获得积分10
10秒前
难过的豆芽完成签到,获得积分10
10秒前
Lylin发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
小分子凝聚体完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
外向的易蓉完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
蓝天发布了新的文献求助10
15秒前
解语花031发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
科研通AI6.1应助dental采纳,获得30
18秒前
公西钧完成签到,获得积分10
18秒前
haha完成签到 ,获得积分10
19秒前
wangchong完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
25秒前
NexusExplorer应助要健身的俊采纳,获得10
27秒前
28秒前
手术完成签到,获得积分20
30秒前
31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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353823
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168939
关于积分的说明 17194979
捐赠科研通 5410056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863885
邀请新用户注册赠送积分活动 1841308
关于科研通互助平台的介绍 1689961