多孔亲水性离子筛的制备及其在高碱性锂沉淀母液和低锂原卤水中的锂回收性能研究：间歇与连续操作

为解决低品位液态锂资源回收效率低、传统方法能耗高且选择性差的问题，研究人员开发了PVC/CPVC辅助造粒法制备多孔亲水性Mg掺杂锂锰氧化物复合材料(PC-LMMO)。该材料在碱性母液和低锂卤水中分别实现19.3 mg g?1和14.3 mg g?1的吸附容量，20次循环后保持85%以上性能，锰溶出率低于0.62%，为可持续锂提取提供了创新解决方案。

　　

全球能源转型浪潮下，锂资源需求激增，但传统高品位锂矿资源面临枯竭危机。盐湖卤水、工业副产物等液态锂资源成为重要替代来源，然而低锂浓度、高盐度及强碱性环境使回收面临巨大挑战。现有吸附材料如尖晶石型锂锰氧化物(LMO)虽具有选择性优势，但粉末易团聚、机械强度差等问题制约其工业化应用。北京工程中心层级催化团队通过创新性材料设计，开发出兼具高吸附性能和结构稳定性的多孔亲水性离子筛，研究成果发表于《Desalination》。

研究采用PVC/CPVC辅助造粒技术，以PVP K30为造孔剂、Tween 80为分散剂，制备系列Mg掺杂锂锰氧化物复合材料(PC-LMMO)。通过XRD、BET等方法表征材料结构，采用固定床连续操作系统评估其在模拟工业废液中的动态吸附性能，并系统考察循环稳定性与锰溶出率。

Characterization of PC-LMMO
XRD分析证实材料保持Li_1.6Mn_1.6O₄尖晶石结构，氮吸附测试显示优化后的P₂C₁-LMMO具有最高比表面积(45.6 m² g^?1)和介孔结构，接触角测试显示亲水性显著提升。

Dynamic adsorption performance
在pH=13的碱性母液中，P₂C₁-LMMO展现19.3 mg g^?1的锂吸附容量，对Na⁺/K⁺/Mg²⁺的选择性系数达12.4-35.8；在低锂卤水中容量为14.3 mg g^?1，20次循环后容量保持率超85%，锰溶出率始终低于0.62%。

Conclusions
该研究通过PVC/CPVC协同改性策略，成功解决传统LMO材料亲水性差与机械强度弱的矛盾。P₂C₁-LMMO在极端环境下仍保持优异性能，其"造孔-亲水-掺杂"三位一体设计理念为低品位锂资源开发提供新思路，推动吸附法锂提取技术的工业化进程。