Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lithiumionen-Extraktion

04.11.2016

Effektive Abtrennung von Lithium aus Salzlaugen an einer Polymer-Komposit-Funktionsmembran

Die zunehmende Nutzung von Lithium in Akkus und Hochleistungslegierungen erfordert verbesserte Extraktionsmethoden für Lithium aus Primärquellen wie Salzseen. Chinesische Wissenschaftler haben jetzt eine Festmembran entwickelt, die die Ionenselektion von biologischen Ionenkanälen mit der Molekularsiebtechnik kombiniert. In der Zeitschrift Angewandte Chemie beschreiben sie die effiziente Abtrennung von Lithiumionen aus ionenhaltiger Lauge mit ihrer innovativen Festmembran aus einem polymerfunktionalisierten metallorganischen Gerüst.


Lithiumabtrennung an HKUST-1-Membran

(c) Wiley-VCH

Lithium ist kein seltenes Element, aber die chemische Nähe der Lithiumionen mit Natrium-, Magnesium- oder Kaliumionen machen eine selektive Abtrennung schwierig. Trotz vieler verfügbaren Techniken ist eine ökonomische, umweltfreundliche und effiziente Extraktionstechnologie noch nicht gefunden.

Xinsheng Peng and Banglin Chen an der Zhejiang University von Hangzhou (China) und der University of Texas at San Antonio (USA) untersuchen die kombinierte Selektion aus chemischer Affinität und Molekularsiebtechnik. Sie stellen eine Komposit-Festmembran aus einem porösen metallorganischen Gerüst vor, in das ein funktionelles Polymer verwoben ist, und mit dem sie eine hervorragende Lithiumionenleitfähigkeit bei gleichzeitiger Rückhaltung von Störionen erzielen.

Als Festmembran-Basis wählten die Wissenschaftler das HKUST-1, ein kupferhaltiges Koordinationspolymer. Durch seine Porösität wirkt es als Molekularsieb und kann größere Bestandteile zurückhalten.

Für die Selektion nach der chemischen Affinität integrierten sie lineares Polystyrolsulfonat (PSS) in die Festmembran, dessen funktionelle Gruppen eine besonders gute Leitfähigkeit von Lithiumionen gegenüber anderen Ionen haben. "Das Verhältnis der Leitfähigkeiten zwischen verschiedenen Kationen zählt als idealer Trennfaktor", begründen die Autoren ihre Wahl.

Das PSS-Polymer wurde in einem zweistufigen Prozess in das HKUST-1-Gerüst eingewoben, zuerst durch feste Verknüpfung mit der HKUST-1-Vorstufe und dann Umwandlung in die PSS@HKUST-1-Membran. Die hergestellte Komposit-Festmembran vereinigt somit das Molekularsiebgerüst des Komposits mit der Polymerfunktionalität.

Die Wissenschaftler beobachteten tatsächlich eine herausragende Selektivität für Lithium über die verwandten Natrium-, Kalium- oder Magnesiumionen, und das bei einer raschen Lithiumflussrate. Durch den Siebeffekt können nur kleine Ionen passieren, größere Verunreinigungen wie Schwermetalle bleiben draußen. Und der Ansatz lässt sich verallgemeinern. "Er kann auch auf andere polymerfunktionalisierte poröse Komposite erweitert werden", meinen die Autoren. Lithium könnte bald aus Salzseen gewonnen werden.

Angewandte Chemie: Presseinfo 39/2016

Autor: Banglin Chen, University of Texas at San Antonio (USA), https://www.utsa.edu/chem/faculty/BanglinChen.html

Link zum Originalbeitrag: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201607329

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

https://presse.angewandte.de

Dr. Karin J. Schmitz | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Studie entschlüsselt neue Diabetes-Gene
22.01.2018 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft
22.01.2018 | Humboldt-Universität zu Berlin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungen

Transferkonferenz Digitalisierung und Innovation

22.01.2018 | Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft

22.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Ein Haus mit zwei Gesichtern

22.01.2018 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics