【论文链接】

https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141674

【作者单位】

卡塔尔大学

【论文摘要】

综述严格审查了离子印迹膜 (IIM) 从海水和盐水等具有挑战性的来源中选择性回收锂 (Li) 的有效性。这些膜具有专门针对锂离子的定制结合位点，通过冠醚或杯芳烃形成的空腔提高了选择性，从而能够选择性地与其他离子分离。

该综述深入研究了 IIM 在锂提取中的应用，涵盖了有关 12-冠-4 醚（锂的基本冠醚）、其修饰物、杯芳烃以及用于创建印迹位点的其他材料的广泛章节。它根据多个标准评估这些系统，包括源溶液的复杂性、Li+浓度、操作pH值、选择性以及膜的再生和重复使用能力。该评估将 IIM 视为锂提取的前沿技术，超越了离子筛等传统方法，特别是在高 Mg2+/Li+ 比例盐水中。还强调了 IIM 的发展挑战，重点是优化吸附、保持不同离子溶液的选择性以及增强渗透选择性。审查显示，虽然大部分研究仍处于探索阶段，但只有有限部分进展到详细的实验室验证，这表明IIM在Li+回收中的应用仍处于萌芽阶段，没有中试规模试验的报道。

这篇彻底的综述阐明了 IIM 在锂回收方面的潜力，对进展进行了分类，指出了挑战，并为未来的研究工作提出了方向。这一信息丰富的综合报告为科学界和行业专业人士在这个不断发展的领域中提供了宝贵的资源。

【图文摘取】

【主要结论】

全球对锂的需求不断增长，加剧了对可扩展、具有成本效益和高选择性技术回收解决方案的需求。在这种背景下，基于 MST 的 IIM 成为一种很有前景的解决方案。本文详细而简洁地概述了影响这些印迹膜效率的因素。然而，仍然存在许多挑战阻碍了这一技术潜力的实现。结论为提高 IIM 的选择性恢复效率提供了见解和未来的研究方向。

IIM 研究的不断进步带来了多种合成方法。文献引用的最大 Li+ 吸附容量为 157 mg g-1 。将这种能力转化为工业规模需要大量的资源和基础设施。因此，在向全面实施过渡之前，这种吸附能力必须得到独立研究的证实。此外，为了使这项技术在工业规模上经济可行，它必须始终如一地提供高吸附能力。除了简单地验证现有的吸附能力之外，还迫切需要完善合成技术以进一步提高IIMs对Li+的选择性吸附能力。

此外，IIM 内的识别位点是使用功能单体形成的。然而，这种方法并非没有缺陷。这些通用单体偶尔会表现出对非目标离子或分子的选择性，从而可能降低 IIM 的功效。这强调了创新和设计专门针对 IIM 合成中 Li+ 回收的定制单体的必要性。一种有前途的途径可能涉及将单体与冠醚整合，冠醚始终表现出对锂离子的亲和力。此外，鉴于其复杂的印迹挑战，针对重金属回收的 IIM 的制造存在明显的研究空白。该领域的未来探索可以为印迹膜的多功能性提供更广阔的视角。

批判性地审视了围绕使用 IIM 提取 Li+ 的大量研究。预计 IIM 将在从海水中选择性回收 Li+ 方面发挥关键作用，带来诸如提高回收率、成本效益和对目标阳离子无与伦比的选择性等优势。因此，加速研究工作以提高 IIM 的效率并审查其工业应用的可扩展性至关重要。这一进步将有助于避免迫在眉睫的锂短缺威胁全球市场。

来源：碳碳碳友会

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