Universum: технические науки

Ключевые слова:
литий, поверхностные гидроксилы, ионный обмен, извлечение лития, адсорбция, рассол. 
Keywords:
lithium, superficial hydroxyls, ion exchange, lithium extraction, adsorption, brine. 
________________________________________________________________________________________________ 
Прекурсор моноклинного ионного сита Li
2
TiO
3
был синтезирован путем проведения реакции прока-
ливания в твердом состоянии между Li
2
CO
3
и TiO
2
. 
Смесь Li
2
CO
3
и TiO
2
(мольное соотношение Li/Ti = 2) 
готовили путем растирания реагентов пестиком в 
ступке. Затем смесь переносили в керамический 
тигель и прокаливали в камерную печь при 700 °С 
в течение 4 ч для получения β-Li
2
TiO
3
. Ионное сито 
получали путем магнитного перемешивания β-Li
2
TiO
3
в 0,2 M HCl в течение 24 ч (отношение Т/Ж = 
1 г/200 мл). Ионные сита отделяли от кислоты с по-
мощью вакуумной фильтрации, а затем промывали 
большим количеством деионизированной воды. Оса-
док на фильтре сушили в печи при 60 °С в течение 
ночи. 
Исследования адсорбции лития проводили при 
магнитном перемешивании 0,1 г слоистого H
2
TiO
3
в 100 мл 0,1 М буферного раствора LiCl (pH = 9,50, 
доводили аммиачным буфером). Аномальный отде-
ляли с помощью шприцевого фильтра, а затем ана-
лизировали с помощью ICP-MS (Agilent 3500 CE). 
Обогащенный литием адсорбент (Li
x
H
2-x
TiO
3
) промы-
вали большим количеством деионизированной воды 
для удаления избытка буферного раствора, а затем 
сушили в печи при 60 °C в течение ночи. Измеренное 
значение адсорбционной емкости лития составило ~ 
40 мг/г. 
Прекурсор ионного сита β-Li
2
TiO
3
получают как 
продукт прокаливания Li
2
CO
3
и TiO
2
. Рентгеновская 
дифрактограмма на рис. 1 показывает, что дифракци-
онные пики принадлежат β-Li
2
TiO
3
(карточка ICDD 
№ 33–0831), занимающему моноклинную кристалли-
ческую структуру. При делитировании в разбавленной 
кислоте получается слоистое ионное сито H
2
TiO
3
. 
Пик, соответствующий плоскости (002), смещается 
в сторону более высоких значений 2θ, что свидетель-
ствует об уменьшении объема элементарной ячейки 
после делитирования. Это уменьшение объема клетки 
связано с замещением ионов H
+
ионами Li
+
[1]. 
Можно заметить, что после делитирования наблю-
дается значительное изменение дифракционных 
картин H
2
TiO
3
по сравнению с материалом-пред-
шественником β-Li
2
TiO
3
.