[发明专利]一种可磁性分离的偏钛酸型锂离子筛、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种偏钛酸型锂离子筛，其特征在于，所述锂离子筛的分子式为H₂R_xTi_1-xO₃，R为磁性元素，x的取值范围为0.01-0.2，该锂离子筛是由磁性元素掺入到Li₂TiO₃的晶格中，取代部分钛的位置，再经过酸洗脱锂形成的；

所述磁性元素掺入到Li₂TiO₃的晶格中，不改变Li₂TiO₃的基本物相和分子结构。

2.如权利要求1所述的锂离子筛，其特征在于，所述磁性元素为铁、钴或镍中的任意一种或至少两种的组合。

3.如权利要求1所述的锂离子筛，其特征在于，所述锂离子筛的颗粒粒度分布在50-200nm之间，BET比表面积为30-60m²/g。

4.如权利要求1～3任一项所述的偏钛酸型锂离子筛的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将锂源、钛源和超顺磁性物质进行煅烧，得到锂离子筛前驱体；

(2)对步骤(1)得到锂离子筛前驱体进行酸洗，液固分离后得到偏钛酸型锂离子筛。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧前还包括将锂源、钛源和超顺磁性物质混合并研磨的步骤。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂或醋酸锂中的任意一种或至少两种的组合。

7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钛源为二氧化钛和/或有机钛源。

8.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述超顺磁性物质为铁、钴、镍、铁的氧化物、铁盐、钴的氧化物、钴盐、镍的氧化物或镍盐中的任意一种或至少两种的组合。

9.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述锂源中的锂元素、钛源中的钛元素和超顺磁性物质中的磁性元素的摩尔比为(2-2.8):1:(0.01-0.3)。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述锂源中的锂元素、钛源中的钛元素和超顺磁性物质中的磁性元素的摩尔比为2.2:1:0.08。

11.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧的温度为350-1050℃。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧的温度为400-750℃。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧的温度为600℃。

14.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧时升温的速度为0.1-10℃/min。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧时升温的速度为8℃/min。

16.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧的时间为0.5-8h。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧的时间为2-4h。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧的时间为3h。