Nanofiltration membrane with crown ether as exclusive Li+ transport channels achieving efficient extraction of lithium from salt lake brine

纳滤 卤水 界面聚合 化学 萃取(化学) 水溶液 化学工程 渗透 色谱法 无机化学 单体 有机化学 聚合物 生物化学 工程类
作者
Hongwei Li,Ying Wang,Tingyu Li,Xiang‐Kui Ren,Jixiao Wang,Zhi Wang,Song Zhao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:438: 135658-135658 被引量:79
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.135658
摘要

Lithium extraction from salt lake brines with high Mg2+/Li+ ratios represents an effective alternative for tackling the scarcity of lithium resources. In this work, nanofiltration (NF) membrane with exclusive Li+ transport channels was designed and prepared through facile interfacial polymerization, in which polyethyleneimine (PEI) bonded with 15-crown-5 ether (15C5) through hydrogen interaction was selected as the aqueous monomer ([email protected]) and reacted with trimesoyl chloride (TMC). The channels generated by 15C5 molecules could facilitate Li+ transport owing to their affinity to Li+. Molecular dynamics simulation was conducted to further confirm the Li+ transport through [email protected] membrane with exclusive Li+ transport channels provided by 15C5. The [email protected] membrane displayed a permeability of 8.0 L·m−2·h−1·bar−1 and stable separation factor (SLi,Mg) of 14, which could reduce Mg2+/Li+ mass ratio of a simulated brine from 20 to 1.7. Furthermore, a three-stage NF process was designed and performed using a [email protected] membrane to separate a simulated salt lake brine, containing multiple ions and Mg2+/Li+ mass ratio of 50. After the treatment, the ultimate permeate solution of the third stage contained 24 ppm of Li+ and 2.7 ppm of Mg2+ with Mg2+/Li+ mass ratio of 0.1. Therefore, this process could be applied to obtain Li2CO3 products with high purity. Our investigation highlights the highly efficient Mg2+/Li+ separation through NF membranes with exclusive Li+ transport channels, potentially applicable to lithium extraction from salt lake brines with high Mg2+/Li+ mass ratios.
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
Shelby发布了新的文献求助10
2秒前
现代随阴完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助regina采纳,获得10
5秒前
齐天大圣发布了新的文献求助10
18秒前
jyX完成签到,获得积分20
21秒前
24秒前
活力以冬发布了新的文献求助30
25秒前
26秒前
jyX发布了新的文献求助20
30秒前
wstcnsn发布了新的文献求助10
31秒前
纳米粒完成签到,获得积分10
31秒前
慎ming发布了新的文献求助10
32秒前
36秒前
完美世界应助Dr.c采纳,获得10
36秒前
36秒前
Lyy完成签到,获得积分10
37秒前
别潜然发布了新的文献求助10
41秒前
43秒前
44秒前
44秒前
能干的凡完成签到,获得积分10
46秒前
wyj发布了新的文献求助10
47秒前
锈了的xuebxuebi雪碧完成签到,获得积分10
49秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
陌路应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
nannan应助科研通管家采纳,获得50
50秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
50秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
50秒前
50秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
能干的凡发布了新的文献求助10
50秒前
活力以冬完成签到,获得积分10
52秒前
星辰大海应助大观天下采纳,获得10
52秒前
53秒前
慎ming完成签到,获得积分10
53秒前
六公主发布了新的文献求助10
56秒前
高分求助中
The Illustrated History of Gymnastics 800
The Bourse of Babylon : market quotations in the astronomical diaries of Babylonia 680
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
機能營養學前瞻(3 Ed.) 300
Problems of transcultural communication 300
Zwischen Selbstbestimmung und Selbstbehauptung 300
Johann Gottlieb Fichte: Die späten wissenschaftlichen Vorlesungen / IV,1: ›Transzendentale Logik I (1812)‹ 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2504651
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2157781
关于积分的说明 5522568
捐赠科研通 1878171
什么是DOI,文献DOI怎么找? 934125
版权声明 563932
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 498937