锂作为一种战略资源，在制药[1]、冶金[2]、航空航天[3]和电池技术[4]等多个领域具有关键应用。由于电动汽车和便携式电子产品的推动，锂离子电池已成为锂消费的主要来源[5]，导致全球需求大幅增长[6]。锂资源主要来源于含锂矿石、粘土和盐湖盐水[7]，其中超过60%的锂储量存在于盐湖盐水中[8]。由于盐湖盐水储量丰富且提取成本较低，预计将成为锂生产的主要来源[9]。目前的提取技术包括沉淀法[10]、溶剂萃取[11,12]、膜过滤[13]、电化学过程[14]和吸附方法[15,16]。吸附技术因其高回收率、操作简便、环境影响小和成本效益高而受到广泛认可[17]。
锂离子筛（LIS）是具有特定晶体结构的锂选择性材料。它们通过将锂离子引入无机化合物形成前体，然后使用洗脱剂将锂从前体中浸出而制备。基于“记忆效应”，LIS可以从盐水中回收锂离子[18,19]。目前研究最广泛的锂离子筛主要是基于锰和钛的[20]。基于锰的离子筛以其强吸附性能和优异的选择性而闻名，但其工业应用受到洗脱阶段锰损失较大的限制[21]。相比之下，基于钛的离子筛得益于Ti-O键的增强强度，表现出更好的循环稳定性和较低的环境影响[22]。层状钛基锂离子筛H₂TiO₃（HTO）的理论预测Li+吸附量高达127.3 mg·g−1 [23]，同时具有良好的可回收性能。这种特性组合使其成为锂吸附材料中极具竞争力的选择。然而，在实际的锂提取过程中，HTO的测量Li+吸附量很少超过40 mg·g−1 [24, [25], [26]]。这种不足通常是由于HTO材料颗粒尺寸较大且比表面积有限，限制了锂离子到达活性位点的能力[27]。
大量研究表明，吸附剂的比表面积对其吸附能力起着关键作用，扩大吸附剂与溶液的接触面积可以有效提高锂的吸附量。Lin等人将HTO与生物炭气凝胶（BCA）结合，制备出高比表面积的HTO@BCA，其锂吸附性能达到了39.8 mg·g−1 [28]。Fathinia等人将Li-MnO₂纳米片加载到具有超高比表面积（1783.30 m2·g−1）的ZIF-8多孔框架中，从而在自然pH和碱性条件下提高了Li+的吸附性能[29]。Zhang等人使用细菌纤维素（BC）作为结构模板，指导合成了具有三维多孔结构的HTO，其最大Li+吸附量为35.45 mg·g−1 [30]。上述研究通过将锂离子筛固定在载体上来提高比表面积和锂吸附能力，但仍然存在成本高和制备过程复杂的问题。迄今为止，关于HTO本身比表面积调控的研究相对较少，其背后的机制也尚未完全理解。
本研究利用甘油作为添加剂制备了高比表面积的离子筛，从而提高了Li+的吸附性能。此外，增加的表面羟基团提高了材料的亲水性，有利于Li+向钛基离子筛晶格位点的扩散。该吸附剂通过XRD、SEM、HR-TEM、FTIR和N2吸附-解吸等手段进行了表征。此外，批量吸附实验研究了改性吸附剂的Li+吸附行为，并阐明了其吸附性能提升的机制。
