Nanoconfined MXene/Cellulose Membranes for Selective Lithium Extraction from Brines and Black Mass

膜 萃取(化学) 材料科学 化学工程 卤水 吸附 石墨烯 传质 渗透 选择性 浓差极化 水化能 位阻效应 动能 无机化学 化学 电动势 密度泛函理论 MXenes公司 互连性 门控 炭黑 单层 吉布斯自由能 离子 非平衡态热力学 半透膜 动力学 色谱法 羧甲基纤维素 平均力势
作者
Kou Yang,Qinyue Wang,Konstantin G. Nikolaev,Qian Wang,Ivan V. Moskalenko,Shanqing Zhang,Xueqing Qiu,E.O. Timashev,Ekaterina V. Skorb,Kostya S. Novoselov,Daria V. Andreeva
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (40): 35483-35492 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c08653
摘要

A nanoconfined thermoresponsive membrane composed of Ti 3 C 2 T x MXene and hydroxypropyl cellulose (HPC) was developed for selective Li + extraction. By integrating the electrothermal conductivity of MXenes and hydration-responsive gating of HPC, the membrane forms heterochannels with tunable spacing that regulate ion transport through nanoconfinement-enhanced mechanisms based on interaction energy and hydration radius. While density functional theory calculations predicted stronger sorption for Mg 2+, experimental data revealed a clear preference for Li + uptake from both simulated brine and battery black mass. This selectivity is attributed to favorable interactions of Li + within the nanoconfined composite channels, where the subnanometer interlayer spacings promote partial dehydration and size-sieving effects. Li + retention is governed not only by thermodynamic affinity but also by kinetic acceleration in nanoconfined pathways and hydration-based steric control. The membrane exhibits a reversible thermal response and maintains stable performance under Joule heating. It achieves >90% extraction efficiency from simulated Atacama brine and up to 98% Li + recovery from black mass supplied by VGM Sustainability Solutions (SG3R, Pte. Ltd.).
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
周芝鹤发布了新的文献求助10
刚刚
航羽完成签到,获得积分10
1秒前
大胆沛蓝完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
encounter发布了新的文献求助10
2秒前
清脆山槐完成签到,获得积分10
2秒前
深情安青的应助被石本松采纳,获得10
2秒前
3秒前
疙瘩儿完成签到,获得积分20
3秒前
Akim的应助被薛定谔的猫采纳,获得10
3秒前
青争完成签到,获得积分10
4秒前
南星发布了新的文献求助10
4秒前
不是夏娃发布了新的文献求助10
4秒前
Ysio发布了新的文献求助10
5秒前
乡非农卡完成签到,获得积分10
5秒前
白晓松发布了新的文献求助10
5秒前
小蛇完成签到,获得积分10
5秒前
michael发布了新的文献求助10
6秒前
领导范儿的应助被专家采纳,获得10
6秒前
子舒发布了新的文献求助10
6秒前
yy完成签到 ,获得积分10
7秒前
罗春燕发布了新的文献求助30
7秒前
滴滴答答发布了新的文献求助50
7秒前
小趴蔡发布了新的文献求助10
7秒前
自信纸飞机完成签到,获得积分20
7秒前
丘比特的应助被kkk采纳,获得10
7秒前
dsfffffff完成签到,获得积分20
7秒前
attilio发布了新的文献求助10
7秒前
LMFY222发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
NexusExplorer的应助被double采纳,获得10
9秒前
超帅的迎天完成签到,获得积分10
10秒前
ding的应助被cosscant采纳,获得10
10秒前
10秒前
wanci的应助被Helen采纳,获得10
11秒前
温婉的如波完成签到,获得积分10
11秒前
哈哈完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
上官若男的应助被薄荷草莓糖采纳,获得50
11秒前
12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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8125467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9528749
关于积分的说明 21575091
捐赠科研通 7705314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416525
关于科研通互助平台的介绍 2542223
邀请新用户注册赠送积分活动 2457485