AMP-PVC复合吸附剂：盐湖卤水中铯离子高效选择性提取的创新解决方案

推荐：针对盐湖卤水中Cs+浓度低且受Na+/K+干扰的难题，研究人员通过乳化造粒法开发了新型AMP-PVC复合吸附剂。该材料展现121 mg/g的Cs+吸附容量、104 mL/g的分配系数(Kd)及84%的循环稳定性，其0.045 GPa硬度的机械性能远超传统无机吸附剂，为工业级铯回收提供了兼具选择性与耐用性的解决方案。

　　

盐湖卤水中蕴藏着锂、钠、钾等战略资源，但铯离子(Cs⁺)的提取却面临浓度极低(仅0.034 mg/L)与高干扰离子(Na⁺/K⁺)的双重挑战。传统吸附材料如沸石因孔径狭窄易堵塞，聚丙烯腈基材料在酸性环境中易溶胀失效，而磁性Fe₃O₄复合材料又存在磁力聚集问题。针对这些技术瓶颈，中国科学院青海盐湖研究所的研究团队创新性地采用聚氯乙烯(PVC)为载体，通过乳化造粒法将铵磷钼酸(AMP)活性位点均匀嵌入其三维孔道，成功研制出兼具高选择性与机械稳定性的AMP-PVC复合微球。

研究团队运用SEM-EDS、FT-IR、XRD等技术证实了AMP在PVC骨架中的均匀分散，通过Langmuir模型分析揭示其单层化学吸附特性(-25.515 kJ/mol Gibbs自由能)。在模拟盐湖卤水的多离子体系中，该材料对Cs⁺的分配系数(K_d)突破10⁴ mL/g，6小时内即可达吸附平衡。纳米压痕测试显示其硬度(0.045 GPa)和弹性模量(0.94 GPa)较传统无机吸附剂提升近一个数量级，五次再生循环后仍保持84%的初始容量。相关成果发表于《Separation and Purification Technology》，为盐湖资源高值化利用提供了新思路。

关键技术包括：1)乳化造粒法制备AMP-PVC微球；2)SEM-EDS表征材料形貌与元素分布；3)纳米压痕测试机械性能；4)动态柱实验评估工业适用性。

【材料表征】SEM显示PVC原始中空网状结构被AMP部分填充，BET比表面积达25.3 m²/g，孔径分布优化至2-50 nm，有效避免了传统沸石材料的孔径堵塞问题。

【吸附性能】在pH=7时实现121 mg/g的饱和吸附量，对Cs⁺/Na⁺的选择性系数达286，1 mol/L NH₄Cl溶液可实现98.7%的脱附效率。

【机械性能】纳米压痕测试揭示材料弹性恢复率达67%，压缩强度比PAN基复合材料提高3倍，完全满足工业柱操作要求。

该研究通过分子设计将PVC的刚性骨架与AMP的离子筛分特性相结合，不仅解决了传统材料机械强度差、再生性能弱的痛点，更开创了盐湖氯化物资源高值化利用的新路径。研究团队特别指出，该技术可直接对接现有盐湖提锂生产线，有望实现铯资源的协同开发，为新能源、光电材料等领域提供关键原料保障。