[发明专利]同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂的制备及应用

权利要求书

1.一种同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂的制备方法，其特征在于：先制备纳米结晶纤维素，然后通过模板法，以纳米结晶纤维素为硬模板、十六烷基三甲基溴化铵为软模板，N-[（3-三甲氧基甲硅烷基）丙基]乙二胺三乙酸为配体，氯化铷为模板离子，制得含有铷离子印迹层的多级孔硅材料，并用硫酸溶液去除模板；再采用沉淀聚合法以甲基丙烯酸为配体，螯合锂离子的12-冠醚-4为模板分子，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，以偶氮二异丁腈为引发剂制备锂离子印迹层，并包覆在上述多级孔硅材料表面；最后用硝酸溶液去除锂离子模板，制备而成。

2.根据权利要求1所述的同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂的制备方法，其特征在于，所述模板法制备含有铷离子印迹层的多级孔硅材料步骤包括：称取十六烷基三甲基溴化铵，按照固液比1mg:2mL溶于乙醇水溶液中，再加入RbCl，机械搅拌1.5～2.5h，滴加氨水，滴加质量比为0.5%的纳米结晶纤维素，继续搅拌10min，滴加正硅酸四乙酯和N-[（3-三甲氧基甲硅烷基）丙基]乙二胺三乙酸，搅拌1.5～2.5h；然后过滤、洗涤后将其置于25%的硫酸溶液中洗去模板，得到含有铷离子印迹层的多级孔硅材料；其中，十六烷基三甲基溴化铵、纳米结晶纤维素和氨水的比例为300mg:40mL: 4mL；N-[（3-三甲氧基甲硅烷基）丙基]乙二胺三乙酸和RbCl的体积质量比为200μL: 17mg；所述乙醇水溶液中，乙醇和蒸馏水的体积比为1mL:1mL～1mL:3mL；所述正硅酸四乙酯和N-[（3-三甲氧基甲硅烷基）丙基]乙二胺三乙酸的比例为500μL:200μL～1100μL:200μL。

3.根据权利要求2所述的同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂的制备方法，其特征在于：所述乙醇水溶液中，乙醇和蒸馏水的体积比为1mL:2mL。

4.根据权利要求2所述的同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂的制备方法，其特征在于：所述正硅酸四乙酯和N-[（3-三甲氧基甲硅烷基）丙基]乙二胺三乙酸的比例为800μL:200μL。

5.根据权利要求1所述的同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂的制备方法，其特征在于，所述沉淀聚合法制备的锂/铷离子同步吸附多级孔硅材料步骤包括：称量含有铷离子印迹层的多级孔硅材料，按比例加入12-冠醚-4、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯和LiCl·H₂O溶于乙腈溶液，通入氮气15min，在38℃～42℃下封闭搅拌2h；快速加入偶氮二异丁腈，在58～62℃下震荡22～26h离心、洗涤、干燥，并用1M的硝酸溶液去除模板得到锂/铷离子同步吸附材料；其中12-冠醚-4：甲基丙烯酸：二甲基丙烯酸乙二醇酯：LiCl·H₂O：偶氮二异丁腈的比例为20μL:50μL: 100μL:7mg:15mg；所述含有铷离子印迹层的多级孔硅材料和12-冠醚-4的固液比为100mg:10μL～100mg:40μL。

6.根据权利要求5所述的同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂的制备方法，其特征在于：所述含有铷离子印迹层的多级孔硅材料和12-冠醚-4的固液比为100mg:20μL。

7.根据权利要求1-6任一所述方法制备得到的同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂。

8.一种权利要求7所述同步吸附锂/铷离子的多级孔硅吸附剂的应用，其特征在于：将其应用于盐湖卤水中锂/铷离子的同步吸附。