近年来,锂及其衍生物作为十分关键的战略资源,关乎着我们国家各个领域的发展,锂资源的发展也由此进入了黄金阶段。随着电池、玻璃、润滑脂、制冷剂以及化学试剂等行业的发展,对锂的需求量也迅速增长,锂矿资源的开采对环境造成的影响是不可逆的,不仅与当前可持续发展的理念相违背,而且会造成环境的恶化。然而,自然界中的大多数的锂资源都存在于海水和盐湖卤水中。如何从中选择性吸附和分离锂离子,也引起了越来越多的研究。纤维素不仅在植物中无处不在,甚至连一些菌类和动物都不例外。因此,纤维素是一种较易获得的绿色再生资源。本文分别通过使用纤维素纳米晶(NCC)、细菌纤维素(BC)及其改性后产物作为生物模板制备了一系列具有选择性吸附和分离锂离子的吸附材料,通过丰富的表征方法和一系列的吸附实验对材料进行了初步的探讨与分析。主要研究内容如下:(1)将盐酸(HCl)与钛酸四乙酯(TEOT)充分搅拌混合至TEOT水解后,引入NCC搅拌、烘干、煅烧后获得前驱体LTO-NCC,用过硫酸盐(Na₂S₂O₈)作为洗脱液将LTO-NCC中的Li⁺洗脱交换出来,形成具有层状结构的锂离子筛吸附剂(NTO-NCC)。通过测试材料的微观形貌结构、官能团的构成等对材料进行了探讨与分析。根据吸附实验所得的数据可知NTO-NCC的最大吸附效果能达34.56 mg g^-1且对Li⁺的分配系数达到2436.95,是其他几种竞争离子的数倍。在5次的重复吸附实验中,始终能够维持在其最大吸附容量的83%以上。上述研究可证明,使用NCC提供生物模板的方法对于制备新的锂离子筛吸附剂具有重要意义,为下一步的研究提供了基础。(2)为进一步提高锂离子筛吸附剂的稳定性,探索使用细菌纤维素作为生物模板构筑具有BC网状结构的二氧化钛(Ti O₂),继而和氢氧化锂(Li OH)水热反应后煅烧制备介孔钛系锂离子筛前驱体(LTO-BC),在酸洗后得到对锂离子具有选择性吸附的锂离子筛(HTO-BC)。该方法制备出的锂吸附剂比纤维素纳米晶制备的锂离子筛形态更稳定,是优化钛系锂离子筛制备工艺一次有效探索。(3)通过借助BC优异的三维网状结构,将单宁酸改性过的BC与Al(OH)₃、Li OH、水一起混合恒温搅拌,使得锂铝水滑石生长在改性后的BC膜上,得到膜状的锂离子吸附剂(LDHs-BC)。与以前的吸附剂相比,在相对较低的锂离子浓度下,它对锂离子的吸附能力更高。各种表征方法及吸附实验系统地研究了LDHs-BC的形态组成和吸附机理。结果表明,LDHs-BC是可以有效的从海水和盐湖卤水中提取Li⁺膜状吸附剂,在后期的工业连续生产上具有较高应用前景。