事實(shí)快照
- 論文：磺化共價(jià)有機(jī)框架工程化耐酸納米纖維膜用于從廢舊鋰離子電池浸出液中回收鋰
- 設(shè)備：XH-300PE
- 期刊與分區(qū)：Chemical Engineering Journal，中科院 1 區(qū)
- 核心條件：溫度 120 ℃；功率 600 W；時(shí)間 72 h / 60 min
- 關(guān)鍵結(jié)果：截留率 99.8%；截留率 93.3%
- 用途：可作為 鋰資源回收、耐酸納濾膜 的論文證據(jù)頁。
研究摘要
論文摘要指出，作者通過引入 COF-SO3H 構(gòu)筑出一類耐酸納濾膜，該組分同時(shí)充當(dāng)水相反應(yīng)單體、擴(kuò)散調(diào)節(jié)劑和電荷可調(diào)納米填料。在界面聚合過程中，COF-SO3H 促使形成相對(duì)疏松且具有導(dǎo)電性的聚酰胺層，并由叔酰胺和磺酰胺鍵連接。最終，膜在電場(chǎng)輔助的高鹽 Na2SO4 體系下實(shí)現(xiàn) 77.60 L·m?2·h?1·MPa?1 的高水通量和 99.8% 截留率；即使在 1.0 mol·L?1 H2SO4 中浸泡 14 days 后，仍保持 >96% 截留，并在模擬廢舊鋰電池酸浸液中實(shí)現(xiàn)較高的鋰/二價(jià)金屬分離因子。
研究背景與解決的問題
論文摘要指出，作者通過引入 COF-SO3H 構(gòu)筑出一類耐酸納濾膜，該組分同時(shí)充當(dāng)水相反應(yīng)單體、擴(kuò)散調(diào)節(jié)劑和電荷可調(diào)納米填料。
設(shè)備應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)條件
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
|---|---|
| 溫度 | 120 ℃ |
| 功率 | 600 W |
| 時(shí)間 | 72 h / 60 min |
關(guān)鍵結(jié)果
截留率
99.8%
截留率
93.3%
| 指標(biāo) | 結(jié)果 |
|---|---|
| 截留率 | 99.8% |
| 截留率 | 93.3% |
機(jī)制/方法亮點(diǎn)
- COF-SO3H 同時(shí)作為水相反應(yīng)單體、擴(kuò)散調(diào)節(jié)劑和納米填料，改變了界面聚合過程中的反應(yīng)-擴(kuò)散平衡，促成更疏松但更可控的聚酰胺層。
- 新形成的磺酰胺和叔酰胺鍵把 COF-SO3H 真正嵌入膜層網(wǎng)絡(luò)，而不是物理摻雜在表面，因此能同時(shí)影響結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。
- 最優(yōu)負(fù)載 8.0 μg·cm?2 時(shí)，膜層獲得更有利的納米通道和表面粗糙度，從而把純水通量顯著推高。
- 在酸性條件下，膜表面 zeta potential 可升到 22.82 mV，配合孔徑篩分共同增強(qiáng)對(duì)二價(jià)陽離子的排斥，形成“孔徑篩分 + Donnan 排斥”的雙機(jī)制。
- 磺酰胺鍵、較高剛性共軛結(jié)構(gòu)和豐富磺酸基共同抑制了傳統(tǒng)酰胺鍵的酸催化水解，因此膜在強(qiáng)酸中仍能維持結(jié)構(gòu)完整和分離性能。
應(yīng)用價(jià)值
- XH-300PE 同時(shí)進(jìn)入 COF-SO3H 合成后處理與超聲剝離兩步關(guān)鍵工藝，設(shè)備使用鏈條明確。
- 給出了非常清晰的最優(yōu)負(fù)載窗口: 8.0 μg·cm?2 時(shí)實(shí)現(xiàn) 71.02 → 227.37 的純水通量躍升。
- 在高鹽條件下實(shí)現(xiàn) 77.60 通量與 99.8% 截留，在 30 g·L?1 下仍保持 57.48 / >93%。
- 強(qiáng)酸 14 days 后仍保持約 96% 截留，而對(duì)照膜僅剩 7.1%，耐酸優(yōu)勢(shì)非常直觀。
- 結(jié)果已推進(jìn)到模擬廢舊鋰電池浸出液，給出 43.7% 的 Li+ 截留和 11.7 / 12.4 / 10.8 的分離因子，應(yīng)用導(dǎo)向很強(qiáng)。
相關(guān)儀器推薦
常見問題
這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-300PE。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Chemical Engineering Journal（2025），使用 XH-300PE 開展 鋰資源回收、耐酸納濾膜 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括截留率 99.8%；截留率 93.3%。
該研究發(fā)表在哪個(gè)期刊？
發(fā)表于 Chemical Engineering Journal，中科院 1 區(qū)。
引用信息
Acid-resistant nanofiltration membrane engineered by sulfonated covalent organic framework for lithium recovery from spent lithium-ion batteries leaching solutions
Chemical Engineering Journal, 2025
DOI: 10.1016/j.cej.2025.163069
Acid-resistant nanofiltration membrane engineered by sulfonated covalent organic framework for lithium recovery from spent lithium-ion batteries leaching solutions
Chemical Engineering Journal, 2025
DOI: 10.1016/j.cej.2025.163069