离子筛英文解释翻译、离子筛的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 ionic sieve
分词翻译:
离子的英语翻译:
ion
【化】 ion
【医】 ion
筛的英语翻译:
bolt; griddle; riddle; screen; sieve; sift; sifter
【化】 sieve
【医】 ethmo-; screen; sieve
专业解析
离子筛(Ion Sieve)是一种具有特定孔径结构和表面化学性质的功能材料,能够基于离子尺寸、电荷及水合能差异,选择性识别、吸附或传输特定离子。其核心原理类似于分子筛,但作用对象为离子态物质。
一、中文术语解析
“离子筛”由“离子”和“筛”复合构成:
二、英文对应术语
英文术语"Ion Sieve" 直译自中文,国际文献中亦常用以下表述:
- Ion-sieving material:强调材料的离子筛分属性,如锂离子筛(Lithium ion-sieving material)。
- Ion-selective membrane:特指具有筛分功能的膜材料,用于电化学分离(如离子筛膜,Ion sieve membrane)。
- Molecular sieve for ions:类比分子筛,突出其离子选择性吸附特性。
三、科学定义与机制
离子筛通过以下机制实现选择性分离:
- 尺寸排阻效应:材料具有规则孔道(如0.3–0.8 nm),仅允许水合半径匹配的离子通过。例如,钛系锂离子筛(H₂TiO₃)孔径约0.38 nm,可选择性吸附水合锂离子(Li⁺, 0.38 nm)而排除钠离子(Na⁺, 0.36 nm)。
- 离子印迹技术:在合成过程中预置目标离子模板,形成特异性结合位点,如镧系离子筛对磷酸根的选择性吸附。
- 静电相互作用:表面电荷通过库仑力吸引或排斥特定电荷离子,如阴离子筛材料表面带正电,优先吸附阴离子。
离子筛分过程可表述为:
$$
text{目标离子} + text{筛体} rightleftharpoons text{离子-筛体复合物}
$$
其选择性系数 ( K_{A/B} ) 取决于离子尺寸、电荷密度及溶剂化能差异。
四、典型应用领域
- 锂资源提取:锰系/钛系离子筛从盐湖卤水中高效提锂(吸附容量达40 mg/g)。
- 放射性核素处理:锑基离子筛去除废水中的⁹⁰Sr²⁺,分配系数>10⁴ mL/g。
- 水质净化:铝硅酸盐离子筛深度脱除水中氟离子(F⁻)及重金属离子。
参考文献
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Terminology for ion-selective electrodes. 链接
- Yang, S. et al. (2020). Advanced ion-sieve membranes for lithium extraction. Journal of Membrane Science, 615, 118532. DOI
- Sun, X. et al. (2023). Hydration radius-controlled ion sieving in Ti-based adsorbents. ACS Applied Materials & Interfaces, 15(8), 10721–10731. DOI
- Wang, L. et al. (2022). Lanthanum-based ion sieves for phosphate removal. Environmental Science & Technology, 56(12), 8678–8687. DOI
网络扩展解释
离子筛是一种基于离子尺寸和电荷特性实现选择性分离的功能材料,其核心在于通过特定结构筛选目标离子。以下是详细解释:
1. 定义与结构特征
离子筛通常由具有规则空隙结构的化合物构成,例如锂锰氧化物(化学式:$text{LiMn}_2text{O}_4$)等。其制备需先合成含目标离子的前体化合物,再通过洗脱目标离子形成固定尺寸的空隙,从而保留对特定离子的识别能力。
2. 工作原理
•尺寸筛分:空隙结构仅允许小于孔径的离子通过(如锂离子筛可选择性吸附$text{Li}^+$)。
•电荷作用:表面电荷与目标离子的静电相互作用增强选择性。
3. 应用领域
•资源回收:从盐湖或废液中提取锂、稀土等金属离子;
•水处理:去除水中的重金属离子及污染物;
•电池材料:用于锂离子电池电极材料的制备。
4. 技术优势
相比传统分离技术,离子筛具有高选择性、低能耗和可重复利用的特点,尤其在低浓度离子分离中效率显著。
参考资料:若需了解晶胞密度计算等细节,可查阅中的化学式与晶胞参数相关内容。
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