An Evolving Insight into the Progress of Material Design for Membrane‐Based Electrochemical Lithium Ion Detection

Advanced Materials Interfaces - Tập 8 Số 19 - 2021
Atousa Bakhtiarvand Bakhtiari1, Bahareh Mohammadi1, Parisa Moazzam2, Dorsa Didehroshan3, Amir Razmjou4,5
1Department of Nanotechnology, Faculty of Chemistry, University of Isfahan, Isfahan 81746-73441, Iran
2School of Chemistry, The University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia
3Department of Polymer Engineering Islamic Azad University Tehran Science and Research Branch Tehran 14778–93855 Iran
4Centre for Technology in Water and Wastewater, University of Technology Sydney, Sydney, NSW 2007, Australia
5UNESCO Centre for Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia

Tóm tắt

AbstractThe global shift of energy resources from fossil fuel to renewable energy sources has already begun. The critical energy element of lithium (Li) plays an important role in this energy transition, which is demonstrated by the fast increase in its demand. Rapid and continuous detection of Li has become an important field, as the overexploitation of Li sites, mainly brines, could compromise the nearby aqueous resources that are less salty or contain freshwater. Spent Li‐ion batteries also pose deleterious effects on the environment and aqueous resources. Monitoring of lithium in blood during treating major depressive disorders is also crucial for decreasing the risk of potential lithium toxicity. Li selectivity and stability of membranes as an essential part of any Li sensor is the key to fabricate a high‐performance Li ion‐selective electrode (ISE). Here, the latest progress in Li‐ISEs is covered along with the advanced nanostructured materials that have been recently used for the preparation of Li ion‐selective membranes. The new concepts and technologies that have been created for the purpose of Li mining to be used for Li sensing development are also critically reviewed and highlighted.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/j.hydromet.2019.05.005

10.1186/s40345-019-0151-2

10.1002/adma.201905440

10.1038/s41467-019-13648-7

10.1007/s12127-020-00264-1

Aliasgharpour M., 2009, North Am. J. Med. Sci., 1, 244

10.1093/clinchem/34.7.1500

10.1016/j.trac.2015.11.004

10.1007/978-3-642-36886-8

10.1016/S0167-2738(98)00231-8

10.1016/j.aca.2018.04.062

Constantinou L., 2016, IEEE Trans. Biomed. Eng., 64, 601

10.3390/s17102430

10.1016/j.molstruc.2019.01.050

10.1002/admt.202001136

10.1039/C4EE01432D

10.1016/j.memsci.2019.117544

10.1016/j.memsci.2018.04.022

10.1016/j.jclepro.2020.124092

10.1016/j.memsci.2019.02.046

10.1016/j.seppur.2020.117727

10.1016/j.colsurfa.2020.124501

10.1002/1521-4109(200107)13:11<955::AID-ELAN955>3.0.CO;2-5

10.1016/j.talanta.2016.06.050

10.1109/JSEN.2018.2871001

10.1007/BF02375849

10.1016/S0925-4005(03)00068-6

10.1016/j.electacta.2010.04.104

10.1002/elan.200302850

10.1016/j.memsci.2020.118892

10.1016/j.seppur.2018.09.006

10.1039/C9CS00587K

10.3390/membranes10060128

10.1007/s00216-016-9945-6

10.1039/C7AY00733G

10.1016/j.jfda.2017.08.004

10.1080/09542299.2016.1169560

10.1016/j.jelechem.2008.10.029

10.1016/j.snb.2010.04.041

10.1002/elan.201600782

10.1016/j.apmt.2015.06.002

Sim J. H., 2001, Bull. Korean Chem. Soc., 22, 765

10.1016/j.enchem.2019.100014

10.1021/acs.analchem.6b01542

10.1002/adma.201601925

10.1016/S0003-2670(97)00434-0

10.1016/j.tca.2004.07.002

10.1007/s00604-008-0067-5

10.1149/1.2221003

10.1016/j.ceramint.2011.07.006

10.1126/science.1211694

10.1002/jcc.20291

Allen M. P., 1989, J. Solution Chem., 18

10.1016/0009-2614(74)80109-0

10.1126/science.1245711

10.1016/j.seppur.2011.10.033

10.1021/cr00090a003

10.1021/ct100494z

10.1002/jcc.540130812

10.1038/nnano.2017.21

10.1021/jp068479q

10.1021/jp709845u

10.1039/c0ee00481b

10.1016/S0006-3495(02)75157-6

10.1016/S0006-3495(04)74082-5

10.1016/j.desal.2020.114729

10.1038/nnano.2017.53

10.1002/ange.201607329

10.1039/C6SC02865A

10.1038/ncomms3397

10.1126/science.1193383

10.1038/s41467-017-02529-6

10.1038/s41893-020-0474-0

10.1021/acs.jpclett.5b01895

10.1073/pnas.1414215111

10.1073/pnas.1414215111

10.1126/science.1241488

10.1002/adfm.201601689

10.1021/acs.analchem.8b00902

10.1063/1.2179797

10.1016/S1350-4487(01)00228-1

10.1016/j.watres.2019.05.018

Zhang H., 2018, Sci. Adv., 4, 2

10.1038/s41467-018-02941-6

10.1021/jp501492g

10.1038/s41467-019-13648-7

10.1016/j.jssc.2014.07.008

10.1016/j.ces.2015.04.011

10.1038/s42004-019-0184-6

10.1016/j.cej.2020.126005

10.1098/rsos.190634

10.1038/s41563-020-0634-7

10.1002/anie.201302682

10.1039/C4TA03992K

10.1016/j.enchem.2019.100001

10.1016/j.enchem.2020.100027

10.1021/acsami.7b06646

Valaskova M., 2013, Clay Minerals in Nature—Their Characterization

Shirozu H., 1966, Am. Mineral., 51, 1124

10.1346/CCMN.1982.0300308

10.1346/CCMN.1991.0390315

Norrish K., 1972, Proc. Int. Conf. Clay, 375

10.1038/ncomms8602

10.1039/C7SM02270K

10.1038/s41467-019-13648-7

10.1016/j.pmatsci.2016.09.004

10.1016/j.hydromet.2018.12.012

10.1002/mame.201800567

10.1016/j.cej.2017.12.130

10.1006/jcat.1997.1913

10.1021/acsami.9b21612

10.1021/cr068100w

10.3390/environments5090095

10.1002/adfm.201800886

10.1039/c3lc51098k

10.3390/s19102260

10.1016/S1872-2040(11)60572-0

10.1002/elan.200503384

10.1016/j.snb.2004.02.052

10.1016/j.enchem.2019.100008

10.1021/acs.chemrev.7b00482

Merzouk S., 2014, Sens. Transducers J., 27, 258

10.1016/j.apmt.2017.09.001

10.1021/ac5029209

10.1016/j.elecom.2009.06.025

10.1002/1521-4109(200204)14:7/8<551::AID-ELAN551>3.0.CO;2-W

10.1149/05012.0279ecst

10.1039/C7AN01068K

10.1016/j.elecom.2011.10.018

10.1016/j.snb.2015.10.054

10.1016/j.snb.2018.12.040

10.1002/elan.201000747

10.1021/acs.analchem.8b04681

10.1007/s42823-019-00072-6

10.1166/sl.2011.1717

10.1016/B978-0-12-418662-0.00002-7

10.1021/acssensors.8b00528

10.1016/j.bios.2019.111897

10.1016/j.bios.2009.07.006

10.1021/acs.chemmater.8b04152

10.1007/s00604-011-0758-1

10.1021/acs.chemrev.5b00255

Criscuolo F., 2018, Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc., 19, 2260

10.1021/acs.analchem.7b01560

10.1016/j.electacta.2016.11.069

10.1016/j.electacta.2015.01.143

10.1016/j.talanta.2011.07.049

10.1021/ac402885y

10.1038/srep15277

Criscuolo F., 2018, IEEE Sens. J., 1

10.1021/ac1019864

10.1039/B914430G

Criscuolo F., 2019, IEEE Sens. J., 1

10.1002/elan.201200385

10.1002/anie.201600111

10.1007/s10008-010-1070-4

10.1002/elan.201200466

Govindan R., 2014, Indian J. Adv. Chem. Sci., 2, 89

Isildak Ö., 2020, Crit. Rev. Anal. Chem., 1

10.1016/j.joule.2018.07.006

10.1016/j.matlet.2019.05.064

10.1039/C3EE42223B

10.1186/s12302-020-00333-6

10.1016/j.desal.2020.114500

10.1016/j.snb.2004.12.015

10.1007/s00406-020-01171-6

10.1016/j.psychres.2020.113452

10.1111/acps.13177

10.1177/0020764020938807

10.1186/s40337-020-00322-3

10.1111/acps.13219

10.3389/fpsyt.2020.571179

10.1186/s40345-019-0160-1