改性聚丙烯腈纤维的制备及其锂离子的分离研究

图1.1）[21]。在杂化纤维材料的存在下，反应效率较高，平均产率在95%以上。此外，在优化反应条件下，PAN材料可稳定完成6次循环催化过程，其活性指标衰减幅度较小，展现出优异的循环稳定性能。图1.1缩醛（酮）的生成2014年，Shi团队采用聚乙烯多胺氨基化与甲磺酸修饰相结合的方法，制备出以PANF为载体的Bronsted酸型催化剂。研究显示该催化体系反应活性高且循环稳定性好，其表面氨基形成的特殊微环境可有效固定游离质子，大幅减少活性组分在反应介质中的流失[22]。2017年，Xu课题组研究发现，经磷酸基团修饰的聚丙烯腈纤维可调控表面极性特性。这种改性形成的独特疏水微区能有效促进C-C与C-N的偶联反应[23]。催化位点和疏水辅助基团（苄基或丁基）的表面协同在环化缩合反应、Knoevenagel缩合反应和Biginelli反应中起着重要作用（图1.2）。更重要的是，该纤维催化体系展现出优异的稳定性特征，其酸性活性中心在反应过程中基本不发生溶脱现象。经过10次循环使用后，材料仍能保持初始催化效率的90%以上，显示出良好的工业应用潜力[24]。图1.SEQ图表\*ARABIC2磷酸功能化PANF催化的反应最近，研究者们以PANF为载体，通过共价接枝合成了四种不同表面微环境的磺酸功能化纤维催化剂，包括PANF支持的磺酸（PANPNSF)、PANF支持的酸硫酸酯（PANEOSF）、PANF支持的苯磺酸（PANBSF，PANPSF）和PANF支持的烷基磺酸（PANESF，PANPSF）[25]。作为最佳催化剂，在绿色反应条件下催化四种不同的反应表明磺酸催化剂具有令人满意的催化活性和广泛的底物适用性（图1.3）。同时PANEOSF也显示出了良好的可重用性。它可以被回收利用20倍以上，产率超过90%，而不会显著降低催化活性[26]。Frielander反应图1.3由PANF负载磺酸催化的反应虽然在实验室规模当中改性聚丙烯腈纤维呈现出了一定潜在优势，不过在大规模应用方面却存在险阻，像是材料成本比较高、改性难以开展规模化生产以及成品稳定性检测存在难度等一系列问题都迫切需要得到解决，当前行业重点关注环境友好型材料的研究，尝试借助绿色化学以及可持续技术来达成聚丙烯腈纤维大规模低成本改性的目标，实现环保与经济效益的双重收获。当前阶段，国内的科研团队于提升改性聚丙烯腈纤维收集效率以及环保性能方面已然取得了初步的进展，研究人员着重对电纺技术、化学改性工艺等一系列制备方法展开研究改进，目的在于降低成本并提高工业实用性。然而尽管这些研究对技术进步起着关键作用，可怎样把实验室研究成果有效转化为实际产业应用，去克服当下市场环境里存在的诸多技术专利、成本以及标准化方面的问题，依旧是一项颇具挑战性的任务。在国际范围内，聚丙烯腈纤维改性技术收获了诸多成果，一些前沿的研究机构采用了多种先进的方式来提高纤维的性能，让其在锂离子分离领域有着出色的表现。在2011年的时候，Mishra等人[27]开展了新型PAN纤维膜制备工艺的研发工作，首先是依靠丙烯腈和丙烯酸溶液进行共聚反应，合成出前驱体材料，接着运用盐酸羟胺对纤维膜表面的氰基加以修饰，以此达成偕胺肟功能化改性，这种功能化改性会受到多种因素的作用，研究团队对共聚物丙烯酸含量、羟胺浓度、温度以及时间对于偕胺肟化程度的影响展开了系统剖析，结果发现丙烯酸比例过高或者反应温度过高的话，会让纤维的机械性能出现明显下降的情况。Karaivanova等人[28-29]也证实反应温度和时间在PAN纤维偕胺肟功能化改性中起关键作用显著影响产物力学特性。图1.4PAN的腈基与盐酸羟胺反应实现偕胺肟化Egava等[30]通过调整交联剂比例开发出一系列交联密度不同的偕胺肟基螯合树脂（图1.5）。研究发现采用25%总交联度（含10%疏水性二乙烯基苯和15%亲水性乙二醇二甲丙烯酸酯）的特定配比时树脂对铀离子吸附性能优异。基于此研究人员设计合成聚（丙烯腈-二乙烯基氯化物-二乙烯基苯）微球负载偕胺肟树脂三元共聚物材料，该复合材料在海水提铀中效果显著[31]。图1.5含有不同交联程度偕胺肟基团的宏观网状螯合树脂Kiani等人[32]运用聚丙烯腈与单乙醇胺进行化学接枝改性，成功制备出新型功能聚合物材料，此材料呈现出出色的溶解性能，它可溶解于水，还可以在常见的有机溶剂中实现分散，实验结果说明，该材料对于水溶液中的三价铁和锌离子，其吸附选择性有了较大提高，Yan[33]等人发现，经过乙醇胺修饰的聚丙烯腈基聚合物材料，实现了多重性能的提升。在这中，材料的表面亲水性得到提高，其抗污染能力以及机械强度也都有所提高，这种多功能的协同提高，为聚合物性能的优化开辟了新的方向。此类创新技术可提升材料的吸附能力，对环境保护和资源的可持续发展也有帮助，符合当下绿色低碳的科研趋势。不同学科和行业积极开展紧密合作，以此推动聚丙烯腈改性纤维领域实现发展，帮助研发出更加贴合实际需求的材料，并且加快相关技术的产业化进程，然而聚丙烯腈改性纤维进口依赖问题较为突出，这种情况对部分国家该领域的自主发展形成了制约，例如一些发展中国家在发展锂离子分离产业时，需要进口先进材料技术，这增加了成本，还给予了技术壁垒。改性聚丙烯腈纤维的制备及其对锂离子的分离研究冠醚（crownether）是一类以乙烯氧基为基本重复单元，通过分子内成环形成的杂环化合物[34]。冠醚对金属离子具有高亲和力，其主要原因是冠醚环状结构中的氧原子。这些氧原子能够与金属离子发生相互作用，从而产生较强的结合力。在形成的冠醚-金属离子络合物中，金属离子被冠醚的环状结构所包围，这种特殊的结构使得络合物具有较高的稳定性[35]。Fang等[36]通过分子动力学模拟，研究施加不同晶格应变时，含嵌入冠醚（如18-冠-6）的石墨烯膜在盐溶液体系中，冠醚与金属离子（K+、Na+）的相互作用以及对离子跨膜渗透的影响。结果表明冠醚对K+具有较高亲和力，受应变影响，离子-冠醚和离子-溶剂相互作用改变，离子通道对晶格应变呈现指数级渗透敏感性，且能利用冠醚对不同金属离子亲和力差异，通过应变和盐浓度调控实现离子筛分。Li等[36]合成光致变色冠醚螺吡喃SP-C，利用光谱技术和质谱研究其性质，并通过液-液萃取实验探究其对锂离子的萃取性能及循环稳定性。结果表明，SP-C光致变色可逆稳定，对锂离子结合选择性高，在高Mg/Li比下仍能有效萃取锂离子，循环6次后萃取仍性能良好。但当处理离子半径相近的多元金属体系时，冠醚的选择性识别机制面临显著挑战。由于环状空腔尺寸无法有效区分相近尺寸的金属离子，导致其失去对特定目标离子的选择性吸附能力[37]。IBRAHIM等[38]以玉米淀粉、二苯并18-冠-6醚等为原料，利用微波辐射制备改性淀粉。结果显示，二苯并18-冠-6醚被成功交联到玉米淀粉上，通过冠醚功能化改性的淀粉基聚合物材料展现出显著增强的离子选择特性。这种分子设计策略有效提升了材料对废水中特定重金属离子的捕获效率，为水处理领域提供了新的解决方案。本章节拟以聚丙烯腈纤维作为基体材料，用冠醚类似物对其进行修饰改性得到对锂离子吸附能力更强的PAN纤维材料，进而对锂离子进行分离，考察其吸附行为和影响因素，揭示其吸附机理，为锂离子的分离提供理论基础和实践依据。实验部分实验仪器本实验主要仪器见下表2.1。表2.1主要实验仪器仪器名称型号厂家集热式恒温加热磁力搅拌器DF-101Z郑州长城科工贸有限公司磁力搅拌器HJ-1常州苏瑞仪器有限公司三用紫外分析仪ZF-6上海嘉鹏科技有限公司薄层层析硅胶板HSGF254烟台江友硅胶开发有限公司电子分析天平ATY124岛津（上海）实验器材有限公司旋转蒸发仪RE-52CS上海亚荣生化仪器厂傅里叶变换红外光谱仪iS20ThermoNicoletpH计PHS-3E上海仪电科学仪器股份有限公司实验试剂本实验主要试剂见下表2.2。表2.2主要实验试剂试剂名称分子式分子量纯度生产厂家二氯甲烷CH2Cl284.93ARKESHI无水乙醇C2H5OH46.07ARKESHI乙酸乙酯C4H8O288.11ARKESHI三氯氧磷POCl3153.332ARadamas-betaN,N-二甲基甲酰胺（DMF）C3H7NO73.09AR成都科隆N-苯基二乙醇胺C8H11NO137.18AR麦克林碳酸铯Cs2CO3325.82AR麦克林3,6-二氧杂-1,8-辛二硫醇C6H14O2S2182.3AR麦克林氘代氯仿CDCl3120.38ARadamas-beta无水硫酸钠Na2SO4142.04ARKESHI溴化钾KBr119.00ARKESHI硝酸HNO363.01AR重庆川东化工氢氧化钠NaOH40.00AR成都科隆无水氯化锂LiCl42.39AR麦克林冠醚类似物的制备化合物2的合成将N-苯基二乙醇胺（10g，0.055mol）分批加入冷却至5℃的三氯氧磷（23g，0.15mol）中。反应混合物于100℃保持1小时，冷却后倒入水（30mL）中。溶液随后倾入冰（100g）上。分离苯层，水相用乙酸乙酯（3×20mL）萃取。合并有机相并用无水硫酸钠干燥，旋蒸去除溶剂得到化合物1的产量为9.3g（77%）。图2.1化合物2的合成化合物3的合成将化合物2的DMF（33mL)溶液加入冷却至0℃的三氯氧磷（4mL，0.043mol）的DMF（33mL）溶液中。反应混合物于15℃下静置15分钟，随后加热至40℃反应2小时，用水萃取，除去DMF溶液。用二氯甲烷萃取两次，合并有机相。粗产物通过硅胶柱层析纯化，洗脱剂为3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂，得到4.9g（52.4%）淡黄色固体。图2.2化合物3的形成化合物5的合成将化合物4(3mL，0.02mol)和化合物3分别溶于乙醇(20mL)的溶液，同时滴加至含有碳酸铯(8g，0.025mol)、乙醇(30mL)和水(30mL)的回流溶液中，持续1小时。反应混合物于60℃下搅拌20小时，随后在真空下蒸发溶剂。残余物用水和二氯甲烷萃取，有机相经水洗后浓缩。粗产物通过硅胶柱层析纯化，洗脱剂为2:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂，得到橙黄色晶体。图2.3化合物5的合成制备冠醚接枝聚丙烯腈纤维PAN-NH2的制备（1）静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜的合成将PAN粉末溶解于DMF中，90℃搅拌6小时，制得9.5wt%的PAN溶液。待反应体系自然降至室温后，采用实验室组装的静电纺丝设备制备出静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜，在16kV电压下进行，加料速度为1.5mL/h。旋转速度为480RPM，喷嘴与收集器之间的距离为15cm。（2）PAN-NH2的合成在三颈烧瓶中加入1.0g静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜和25mL二乙烯三胺（DETA），在125℃下反应5小时。反应完成后，用水冲洗多次，在50℃下干燥，得到PAN-NH2。冠醚接枝反应将化合物5与PAN-NH2按照2:1的比例混合溶于适量二氯甲烷溶液中，60℃下加热回流6小时，得到冠醚改性PAN纤维。吸附试验溶液配制锂离子标准溶液（1000ppm）的配制：先将6.11g的无水氯化锂完全溶解于去离子水中，然后转移到1000mL的容量瓶中，定容，以备后用。吸附试验本研究采用恒温振荡法进行吸附实验，转速保持在300r/min，除特殊说明外，实验温度均控制在298K。吸附材料被浸没于目标离子溶液中进行静态吸附，吸附材料吸附量qe（mg•g-1）计算如下：q其中C0（mg/L）和Ce（mg/L）Li+初始浓度和平衡浓度，V（L）是含锂溶液体积，m（g）是吸附材料质量。（1）pH值对吸附容量的影响采用50mL浓度为100ppm，的锂离子溶液作为吸附介质，置于250mL锥形瓶中进行测试。使用pH剂将溶液pH值依次调整为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0。精确称取10mg经冠醚功能化处理的聚丙烯腈纤维吸附剂加入反应体系，在恒温条件下进行离子吸附。反应完成后分别采集吸附前后的溶液样品，经0.22μm微孔滤膜过滤后，采用原子吸收光谱法测定锂离子浓度变化，并根据质量平衡原理计算材料对Li+的吸附容量。（2）接触时间对吸附容量的影响配制100ppm的Li+溶液，调节溶液的pH值为7，量取7份50mL溶液于锥形瓶中，各加入10mg冠醚改性PAN纤维材料进行吸附试验，按照1、3、6、8、10、12、24h的时间顺序取样并使用0.22μm的滤膜过滤，测定样品中Li+浓度，并计算吸附容量。同样方法称取10mg的PAN纤维材料进行吸附试验，并与改性材料吸附量进行比较。（3）温度对吸附容量的影响配制100ppm的Li+溶液，调节溶液的pH值为7，量取3份50mL溶液于锥形瓶中，各加入10mg冠醚改性PAN纤维材料进行吸附试验，分别放入288、298、308K的恒温摇床中反应24h，并使用0.22μm的滤膜过滤，测定样品中Li+浓度，并计算吸附容量。同样方法称取10mg的PAN纤维材料进行吸附试验，并与改性材料吸附量进行比较。（4）锂离子初始浓度对吸附容量的影响分别配制100、200、300、400、500ppm的Li+溶液，调节pH值为7，各量取50mL于锥形瓶中，加入10mg冠醚改性PAN纤维材料进行吸附试验，反应24h后取样并使用0.22μm的滤膜过滤，测定样品中Li+的浓度，并计算吸附容量。同样方法称取10mg的PAN纤维材料进行吸附试验，并与改性材料吸附量进行比较。每一组吸附试验都做一组不加吸附剂的平行试验作为参照，用于测定吸附前锂离子的初始浓度。实验结果与讨论冠醚制备过程物质的表征化合物2的核磁共振氢谱实验合成的化合物2为白色晶体，收率为77%。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ7.46-7.44(d,2H),6.98-6.86(m3H),3.85-3.78(m8H).化合物2在CDCl3中的核磁共振氢谱图如图3.1所示。谱图显示了化合物结构中13个氢的信号，其中化学位移在7.46到7.44的二重峰为苯环上与N相连的C邻位C上的氢，化学位移在6.98到6.86之间的信号为苯环上其他3个氢，化学位移在3.85到3.78的三重峰为亚甲基上的8个氢。综上所述，可认为本实验合成的化合物2的分子结构正确。图3.1化合物2的核磁共振氢谱图化合物3的核磁共振氢谱实验合成的化合物3为淡黄色晶体，收率为52.4%。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ9.81(s,1H),7,81-7.79(m2H),6.79-6.76(m2H),3.87-3.71(m8H).化合物3在CDCl3中的核磁共振氢谱图如图3.2所示。谱图显示了化合物结构中13个氢的信号，其中化学位移在9.81的单峰为醛基上的氢，化学位移在7.81到7.79的二重峰为苯环上与N相连的C邻位C上的氢，化学位移在6.79到6.76之间的信号为苯环上其他2个氢，化学位移在3.87到3.71的三重峰为亚甲基上的8个氢。综上所述，可认为本实验合成的化合物3的分子结构正确。图3.2化合物3的核磁共振氢谱图化合物5的核磁共振氢谱实验合成的化合物5为橙黄色晶体。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ9.74(s,1H),7,75-7.72(m,2H),6.70-6.67(m,2H),3.83-3.66(m,12H),2.95-2.76(m,8H).化合物5在CDCl3中的核磁共振氢谱图如图3.3所示。谱图显示了化合物结构中25个氢的信号，其中化学位移在9.74的单峰为醛基上的氢，化学位移在7.75到7.72的二重峰为苯环上与N相连的C邻位C上的氢，化学位移在6.70到6.67之间的信号为苯环上其他2个氢，化学位移在3.83到3.66及2.95-2.76的多重峰为冠醚基团上的20个氢。综上所述，可认为本实验合成的化合物5的分子结构正确。图3.3化合物5的核磁共振氢谱图冠醚改性PAN纤维的红外光谱图3.4PAN、PAN-NH2、冠醚改性PAN纤维的红外光谱图由接枝改性技术合成的冠醚改性的PAN纤维红外谱图如图3.4所示，并与PAN纤维及PAN-NH2的红外谱图进行比较发现，蓝色曲线所表示的PAN-NH2中，3395cm-1的强峰为氨基的N-H伸缩振动。绿色曲线在3434.2cm-1处有更强的伸缩振动峰，应为冠醚改性后引入基团（如醇羟基等）的O-H或N-H伸缩振动；1634.6cm-1处的强峰为冠醚结构中苯环骨架C=N伸缩振动峰；1167.2cm-1的中强峰为冠醚结构中C-O-C醚键的伸缩振动。综上所述，该PAN纤维成功接上了冠醚结构，初步判断该物质为实验所需的改性PAN纤维。吸附试验分析pH值对吸附容量的影响由研究表明，溶液酸碱度变化会通过改变吸附介质的表面特性进而影响其吸附性能。本实验采用对照研究方法，在控制实验条件下，分别考察了原始PAN纤维与冠醚功能化改性纤维在梯度pH体系的锂离子溶液中的吸附行为差异。从图3.5可以看出，PAN的整体吸附量不高，而冠醚改性的PAN纤维对于锂离子的吸附量明显大于PAN纤维，且在pH=7.0时吸附量最大，因此，我们选择pH=7.0作为后续实验的最佳条件。图3.5pH值对PAN纤维及冠醚改性的PAN纤维吸附Li+的影响接触时间对吸附容量的影响本研究对冠醚功能化聚丙烯腈纤维在不同接触时间时的锂离子吸附动力学特性展开了系统考察，于标准实验条件下，设置了在1至24小时这个范围里的7个时间梯度监测点，如同图3.6所呈现的，改性纤维的锂吸附容量要比未改性样品更具优势，这证实了冠醚基团的引入切实提高了材料对目标离子的特异性识别以及捕获能力。动力学曲线说明，吸附过程可划分成两个阶段：前8小时属于快速吸附期，容量急剧上升，8小时之后趋向于平衡状态，吸附速率明显减慢，此结果显示冠醚修饰提升了吸附剂的动力学性能以及平衡容。图3.6接触时间对PAN纤维及冠醚改性PAN纤维吸附Li+的影响从图3.6我们可以看出，冠醚改性PAN纤维对Li+的吸附量总体远高于PAN纤维，这说明添加的冠醚独特的选择性有助于协同吸附剂快速又高效地捕获目标金属离子Li+。另外，在1-8h时间内，冠醚改性PAN纤维对Li+的吸附容量快速增加，同时在8h左右吸附达到平衡。温度对吸附容量的影响图3.7温度对PAN纤维及冠醚改性PAN纤维吸附Li+的影响温度对冠醚改性PAN纤维及PAN纤维吸附的影响如图3.7所示。从图中可以看出随着温度由288K升高至308K，冠醚改性PAN纤维对Li+的吸附量由275.83mg/g逐渐减小至209.17mg/g，而PAN纤维对Li+的吸附量也明显下降，这可能是由于吸附材料在高温下不稳定造成的，同时从两个数据图对比也可看出，冠醚改性PAN纤维对锂离子吸附量明显高于PAN纤维。Li+初始浓度对吸附容量的影响图3.8是冠醚改性PAN纤维和PAN纤维对Li+吸附量随着Li+初始浓度的变化图。实验结果表明，冠醚功能化改性的聚丙烯腈纤维材料展现出显著的锂离子吸附性能优势。相较于未改性样品，其锂吸附容量提升明显，证实了冠醚基团对材料吸附性能的增强作用。随着溶液中锂离子初始浓度从低到高变化（0-300mg/L），改性纤维的吸附量呈现规律性增长趋势。当锂离子浓度达到300mg/L时，吸附体系接近饱和状态，此时测得的最大吸附容量为559mg/g，表明材料具有优异的锂富集能力，而PAN纤维对于Li+的吸附量不稳定，且吸附量极低。图3.8Li+初始浓度对PAN纤维及冠醚改性PAN纤维吸附Li+的影响本章小结综上所述，我们通过分步法合成了代醛基的冠醚类似物，并用接枝法对PAN纤维进行改性，通过一系列表征分析得出，改性PAN纤维膜在pH=7时吸附性能最好，最高可达212.8mg/g，且在8h左右吸附达到稳定。同时随着温度的增加，改性PAN膜对于锂离子的吸附量也有所下降，在Li+初始浓度为300ppm时基本达到稳定。另外，改性PAN纤维膜对于锂离子吸附容量明显的增加证实了改性PAN膜对于锂离子的分离提取具有重要意义。结论与展望结论本研究通过化学改性和物理共混等方法，成功制备了冠醚基团功能化的PAN纤维，并系统考察了其对锂离子的吸附性能。主要结论如下：改性PAN纤维的制备与表征采用分步法合成冠醚类似物，再通过静电纺丝技术制备PAN-NH2，最后采用接枝共聚法在PAN上引入冠醚基团，并通过核磁共振氢谱及红外光谱的表征证实了冠醚的成功负载。锂离子吸附性能研究改性PAN纤维膜在pH=7时吸附性能最好，最高可达212.8mg/g，且在8h左右吸附达到稳定。同时随着温度的增加，改性PAN膜对于锂离子的吸附量也有所下降，在Li+初始浓度为300ppm时基本达到稳定。而PAN纤维对于锂离子吸附量极小，几乎没有吸附效果。吸附机理分析冠醚中的氧原子与Li+形成配位键，而PAN纤维的氰基（-CN）和羧基（-COOH）进一步增强了Li⁺的固定作用，协同提升了吸附能力。展望虽然本次研究在改性PAN纤维的制备以及锂离子吸附性能这两方面取得了一些成果，然而依然存在若干问题需要探索。优化材料的性能对于提高锂离子的分离效率而言是非常关键的要点，目前来看，冠醚基团的负载量以及纤维的稳定性都以及待提升，若采用戊二醛这类新型交联剂或者运用等离子体处理、紫外接枝等表面改性技术，那么可增加冠醚的负载密度，而且还可以减少对纤维结构造成的损伤，就吸附性能方面而言，单一的冠醚基团虽然有尺寸选择性，然而在复杂体系里锂离子的识别容易受到竞争离子的干扰。未来可以尝试把冠醚与β-二酮、离子液体等锂配位基团相结合，以此构建多重协同识别位点，或者借助分子设计来调整冠醚的空腔尺寸，实现更精准地捕获锂离子。材料结构与分离工艺的协同创新乃是达成实际应用的关键所在，当下纤维吸附动力学虽能契合实验室的相关要求，然而却难以契合工业化高流速以及大通量的需求，故而有必要对材料结构设计给予优化，借助静电纺丝的方式来制备中空纤维或者三维多孔支架，可增大比表面积，同时缩短传质路径，以此提高吸附速率。针对盐湖提锂以及废旧锂电池回收等实际场景而言，需要系统地评估材料在高盐度以及多杂质环境下的选择性与耐久性，并且开发出适用的连续化分离设备，从经济层面来看，要综合考虑材料合成成本、循环寿命以及再生能耗等因素，探索低成本的绿色制备方法或者可再生资源替代方案。未来的相关研究必然要朝着环境友好以及可持续的方向不断推进，当下改性工艺里所运用的有机溶剂以及冠醚合成中间体，均会给环境带来一定风险，需要积极开发水相改性方法或者生物基冠醚衍生物，以此来降低对有毒试剂的依赖程度，同时还要从材料的整个生命周期着手，对制备、使用、再生以及废弃阶段的碳足迹展开评估，积极探索废弃纤维资源化回收的途径，达成锂分离技术的绿色闭环。改性聚丙烯腈纤维在锂离子分离领域有较大潜力，将实验室成果转化为大规模应用，需要材料化学工程等多学科共同协作，不断改进材料性能、创新分离工艺、深入理解作用机理并坚持可持续发展原则，有望为全球锂资源高效开发与循环利用提供核心技术支持。参考文献陈仰,李欢,顾升波等.盐湖锂资源现状及提锂技术研究进展[J].工程科学学报,2024,46(9),1659-1670.冯小俊,韩存昊,蒋林杉等.盐湖卤水提锂技术及其未来展望[J].河南化工,2024,41(11),36-39.孔令杰,李光壁,谢佳豪等.盐湖卤水锂提取技术研究进展[J].无机盐工业,2025,57(01),14-26.付煜,邓觅,黄冬根等.盐湖卤水提锂技术研究进展[J].无机盐工业,2023,55(09),9-16.TalensPeiróL,VillalbaMéndezG,AyresR.Lithium:Sources,production,uses,andrecoveryoutlook[J].JOM,2013,65(8),986.AlessiaA,AlessandroB,MariaV,etal.Challengesforsustainablelithiumsupply：Acriticalreview[J].CleanProd,2021,300,126954.HeidariN,MomeniP.SelectiveadsorptionoflithiumionsfromUrmiaLakeontoaluminumhydroxide[J].Environme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