Caractérisation de la récupération du lithium avec un matériau à tamis ionique

Cha-Cossette, Théo (2026). « Caractérisation de la récupération du lithium avec un matériau à tamis ionique » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en chimie.

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Résumé

De nos jours, le lithium est un élément essentiel pour l’industrie des batteries. Le lithium est abondant dans les eaux salines et elles peuvent représenter un approvisionnement durable de cet élément; cependant, la capture de cet élément par des processus d’adsorption est entravée par des concentrations élevées d’ions compétiteurs qui se trouvent dans ces eaux. La récupération sélective du lithium des eaux salines avec un matériau à tamis ionique synthétisé à partir d’un matériau d’oxyde de lithium à base de titane (LTO) est le sujet principal de ce projet de recherche. Du LTO commercial et du LTO qui a été délithié pour former une structure à tamis ionique en mesure de distinguer le lithium des ions compétiteurs ont été utilisés afin de tester la capacité d’adsorption du lithium. Différents matériaux de LTO délithiés (ou HTO) ont été produits en exposant la poudre de LTO à de l’acide chlorhydrique à 0,3 M pour différents intervalles de temps entre 6 h et 459 h dans le but d’identifier les propriétés optimales du matériau pour l’adsorption sélective. Une corrélation positive entre le degré de délithiation et la capacité d’adsorption du lithium a été établie pour ces matériaux dans une solution d’eau nanopure; dans une matrice synthétique, elle est négative. Les différents matériaux de LTO délithiés ont été évalués au niveau de leur performance pour l’adsorption du lithium dans une solution d’eau nanopure à un pH de 10,52 tamponnée (NH3/NH4Cl) avec 49,12 ppm Li+, une matrice synthétique à un pH de 11 avec 0,70 ppm Li+ représentant une eau saline naturelle et une solution d’eau nanopure à un pH de 11 avec 0,70 ppm Li+. Pour chacune de ces matrices, la capacité d’adsorption du Li la plus élevée est de 4,52 mg Li/g HTO après 44,44 % de délithiation, 0,50 mg Li/g HTO après 11,18 % de délithiation et 0,18 mg Li/g HTO après 58,61 % de délithiation respectivement. Une déformation au niveau de la structure du HTO 459 h, le matériau le plus délithié, a été observée, ce qui coïncide avec une diminution de la capacité d’adsorption du lithium dans la matrice complexe où se trouve des ions compétiteurs. Une délithiation excessive semble donc affecter la sélectivité de l’adsorbant. Ce projet de recherche identifie des pistes importantes pour le développement d’un adsorbant sélectif et efficace pour l’extraction du Li dans les eaux salines au niveau industriel. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Lithium, Délithiation, Adsorption, Oxyde de lithium à base de titane, Oxyde d’hydrogène à base de titane

Type:	Mémoire accepté
Informations complémentaires:	Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A.
Directeur de thèse:	Perreault, François
Mots-clés ou Sujets:	Lithium / Adsorption / Eau saline / Oxyde de lithium à base de titane
Unité d'appartenance:	Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par:	Service des bibliothèques
Date de dépôt:	24 févr. 2026 13:21
Dernière modification:	24 févr. 2026 13:21
Adresse URL :	https://archipel.uqam.ca/secure/id/eprint/19713

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