【摘 要】
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LiTi2(PO4)3是一种快离子导体,其晶体结构是由TiO6八面体和PO4四面体组成的三维骨架,Li+、Na+和Ag+均能在[Ti2(PO4)3]骨架中两种不同系列的晶格节点间的狭缝运动,且LiTi2(PO4
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LiTi2(PO4)3是一种快离子导体,其晶体结构是由TiO6八面体和PO4四面体组成的三维骨架,Li+、Na+和Ag+均能在[Ti2(PO4)3]骨架中两种不同系列的晶格节点间的狭缝运动,且LiTi2(PO4)3在水溶液中能高选择性地与Na+和Ag+进行离子交换。因此,LiTi2(PO4)3是分离Na+和Ag+极有前途的新材料,可应用其回收工业废液中的银。本文研究了由A1掺杂的Li1+xTi2-xAlx(PO4)3(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1,1.3)对Ag+交换的影响,得出以下结论：实验结果和数据分析表明,Li1+xTi2-xAlx(PO4)3(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1,1.3)与Ag+的离子交换反应均是通过形成固溶体的形式进行的,均是由LiTi2(PO4)3相中的Li+置换出Ag+。实验结果表明,Li1+xTi2-xAlx(PO4)3中,Li1.5Ti1.5Al0.5(PO4)3的实际交换容量最大,约为3.74；LiTi2(PO4)3、Li1.1Ti1.9Al0.1(PO4)3和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3的交换率最高,均接近100%。实验给出了Li1+xTi2-xAlx(PO4)3(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1,1.3)对Ag+的离子交换等温线和Li+/Ag+离子交换的Kielland图。结果表明LiTi2(PO4)3, Li1.1Ti1.9Al0.1(PO4)3和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3均对Ag+表现出较高的选择性,而对于x>0.3时,Li1+xTi2-xAlx(PO4)3对Ag+选择性随着Al3+加入的增多而变弱。不同温度下Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3的△Gm最小,表明Li+/Ag+离子交换反应趋势最大,最有利于反应自发进行。
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