绿色锂提取与回收：基于任务特异性低共熔溶剂(DBM/TOPO-DES)的高效可持续策略

为解决锂离子电池(LIBs)回收过程中有机溶剂毒性高、资源浪费等问题，研究人员开发了一种由二苯甲酰甲烷(DBM)和三辛基氧化膦(TOPO)构成的新型疏水性低共熔溶剂(DES)。该体系在pH 12条件下仅需30秒即可实现99%的锂提取效率，并能有效屏蔽Co(II)、Cu(II)等共存离子干扰，通过0.7 M HCl实现锂反萃，循环使用5次仍保持高效，为绿色回收锂资源提供了创新解决方案。

　　

随着电动汽车和电子设备的爆发式增长，锂离子电池(LIBs)的废弃量正以百万吨级规模累积，既加剧了锂资源枯竭危机，又带来严重的环境隐患。传统回收工艺依赖有毒有机溶剂如苯、煤油等，而现有绿色溶剂体系往往面临提取效率低、成本高昂或工艺复杂等瓶颈。在这一背景下，朱拉隆功大学(PETROMAT中心)的研究团队突破性开发出基于二苯甲酰甲烷(dibenzoylmethane, DBM)和三辛基氧化膦(trioctylphosphine oxide, TOPO)的任务特异性低共熔溶剂(deep eutectic solvent, DES)，相关成果发表于《Chemistry and Physics of Lipids》。

研究采用疏水性DES设计、液-液萃取优化及光谱表征等关键技术，通过系统筛选1:1 DBM/TOPO摩尔比组合，构建出具有100%原子经济性的绿色溶剂体系。热分析和相行为研究表明，该DES在室温下稳定存在且与水相几乎不互溶。

研究结果显示：

1. 材料优化：DBM/TOPO-DES在pH 12、室温、30秒涡旋条件下，以2:1水相/DES比例实现99%锂提取率，较天然基DES(如癸酸/薄荷醇体系)效率提升20%以上。
2. 选择性验证：引入乙二胺四乙酸(EDTA)掩蔽剂后，可有效抑制LIB阴极中典型共存离子(Co²⁺、Ni²⁺等)的干扰，选择性系数达10³量级。
3. 循环性能：0.7 M HCl反萃后锂回收率>95%，DES经5次循环后萃取效率仍保持98.2%，FT-IR证实其结构稳定性。

该研究开创性地将β-二酮与磷氧化物协同效应引入DES设计，其30秒快速萃取动力学较传统工艺缩短90%以上。相比Aliquat 336/左旋薄荷醇等体系，DBM/TOPO-DES避免了氟化物使用和高成本缺陷；与胆碱氯化物类DES相比，其无需加热能耗，真正实现了"绿色化学十二条原则"中的预防废弃物产生、原子经济性和低能耗设计。

研究团队特别指出，该技术可直接处理LiCoO₂等阴极材料浸出液，为构建闭环锂资源循环提供了关键技术支撑。未来通过模块化放大设计，有望推动LIB回收产业向无毒化、低碳化转型，对保障新能源产业链安全具有战略意义。