DOI:10.1016/j.colsurfa.2020.124709

锂（Li）需求的增长推动了从水源中回收锂的简单而有效的材料的开发。在这项工作中，成功制备了以二苯并-14-冠醚-4（DB14CE4）为配位体的微纤维（MF）复合Li+吸附剂。以电纺聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）为MF载体，富含环氧基团作为DB14CE4功能化的反应性位点。随后将PGMA MF叠氮化（N3-PGMA），并通过叠氮化物-炔环加成“点击”化学与以炔终止的DB14CE4（PPL-DB14CE4）共价连接。表征结果证实了最终吸附剂DB14CE/PGMA MF的成功制备。采用Redlich-Peterson、Hill（nH～1）和Langmuir等温线模型详细描述了Li+的吸附机理，其容量qm约为12.45 mg g-1。Li+吸收速率遵循伪二阶模型。DB14CE4/PGMA MF优先捕集不同水源（海水、模拟橡胶废水、模拟粉煤灰渗滤液和锂离子电池垃圾渗滤液）中的锂离子。与qe值小于16μmol g-1的竞争离子（Na+，K+，Ba2+，Mg2+，Ca2+，Zn2+，Co2+，Cu2+，Al3+）相比，Li+吸收范围qe约为345～1428μmol g-1。DB14CE4/PGMA MF是可再生且高度稳定的，在循环吸附/解吸过程中也具有一致性能。总体结果表明，DB14CE4/PGMA MF对于复杂水源中选择性Li+开采具有可靠性。

图1.原始和改性PGMA样品的FTIR光谱，用于（a）确认叠氮化（N3-PGMA）和（b）DB14CE4/PGMA制备的“点击”反应。

图2.纯PGMA、N3-PGMA和DB14CE4/PGMA垫的表面亲水性测试：（a）通过无滴技术实现润湿性及其各自的（b）接触角测量。

图3.N3-PGMA和DB14CE4/PGMA MFs的固态NMR光谱：（a）N3-PGMA和（b）DB14CE4/PGMA MFs的13C CP MAS；（c）N3-PGMA和（d）DB14CE4/PGMA MFs的15N CP MAS光谱。

图4.通过FE-SEM检查对PGMA样品的形态分析：（a，d，g）分别是纯PGMA、N3-PGMA和DB14CE4/PGMA的FE-SEM图像；（b，e，h）是它们各自的光学图像；（c，f，i）是它们各自的纤维直径直方图。

图5.分别通过（a）UTM和（b）TGA分析原始PGMA、N3-PGMA和DB14CE4/PGMA的机械和热分解特性。

图6.在（a）变化的Co约为7-80 mg L-1下，DB14CE4/PGMA MF上的Li+吸附等温线实验；（b）对照样品中Co约为70 mg L-1的纯PGMA和N3-PGMA；（c）使用Langmuir、Freundlich、Temkin、Dubinin-Radushkevich（DR）、Redlich-Peterson（RP）和Hill等温线模型对DB14CE4/PGMA MF qe值进行非线性回归分析。[吸附条件：S/L比=0.625；m=10 mg；t=24 h；pH值约为8；T=30℃]。

图7.DB14CE4/PGMA MF在Co约为70 mg L-1时的Li+吸附时间曲线，并使用Elovich动力学模型、拟一阶和拟二阶速率模型对其qt值进行非线性回归分析。[吸附条件：S/L比=0.625；m=10 mg；t=24 h；pH值约为8；T=30℃]。

图8.使用不同Li+进料源的DB14CE4/PGMA MF的Li+选择性实验（a）海水（SW）； （b）模拟粉煤灰渗滤液（CFA）；（c）模拟锂离子电池垃圾渗滤液（LIB）；（d）模拟橡胶废水（RW）。qe值以mol g-1表示为标准值。阳离子的Co列在表2和SI表S1-S3中。[吸附条件：S/L比=0.625；m=10 mg；t=24 h；pH值约为6.1～9.5；T=30℃]。

图9.循环Li+吸附/解吸在DB14CE4/PGMA MF上进行，使用0.1 M HCl作为反提取剂。[吸附条件：Co约为70 mg L-1；S/L比=0.625；m=10 mg；t=24 h；pH值约为8；T=30℃]。