【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂吸附，具体涉及光敏锂离子选择性吸附材料及其制备方法。
技术介绍
1、锂(li)是元素周期表中最轻的金属元素。在锂离子电池、玻璃、陶瓷、医药、气体吸收材料和铝合金制备等先进技术应用领域，它也是一种具有战略意义的不可再生元素。随着新能源产业的不断发展，锂离子电池以其能量密度高、质量轻、绿色环保等优势，在手机、笔记本电脑、电子设备、新能源汽车等众多数码产品中得到了大力应用。此外，由于新能源产业的广泛应用，锂资源已成为不可或缺的能源原材料，导致锂资源供应短缺问题更加严重。近十年来，锂资源的消耗量从24.5kt猛增至56.0kt，预计未来还将呈上升趋势。据报道，大多数锂资源天然储存在卤水和海水中。因此，迫切需要设计和开发具有成本效益的新技术，从卤水和海水中经济地提取锂资源，以应对需求爆炸性增长的危机，解决锂资源供应短缺的问题。
2、目前提锂的技术主要有沉淀技术、萃取技术、膜分离技术和吸附技术等。在诸多技术中，沉淀技术相对成熟，但这类工艺技术的锂回收率低，能耗高且不适合低锂离子浓度的溶液。而萃取技术具有锂选择性高，但其涉及的有机溶剂容易对环境造成二次污染。膜分离技术具有操作方便，结构紧凑、膜设备维修成本低，锂镁选择性分离效果好等优点，但膜表面易发生污染，致使膜分离性能降低也是不可忽视的问题。相比而言，吸附技术具有工艺简单、污染程度低、能耗低、提锂成本低等优点，是目前最常用于盐湖提锂的方法之一。
3、目前常见的锂离子吸附材料主要是无机和有机材料两种。无机吸附材料主要包括锰系、钛系、铝系、铁系锂离子筛，如
4、利用光响应技术吸附锂是近年才兴起的热门技术，主要是利用材料在不同光照条件下的结构转变或光异构化等特点，以实现吸附材料对锂离子的吸附和解吸。光是自然界中最丰富的清洁能源，利用光照实现锂离子的吸附和脱附不仅能够克服传统吸附时间慢、脱附效率低、溶损大等难题，也可以避免多孔材料再生过程需要使用大量的酸碱或有机试剂所造成的二次环境污染。
5、中国专利技术专利申请cn115888667a公开了一种光敏再生锂吸附剂及其制备方法，制备方法包括以下步骤：1)将金属有机骨架和螺吡喃、引发剂溶于溶剂中，搅拌均匀得到混合溶液；2)将步骤1)中所述混合溶液的溶剂去除后进行加热反应，得到反应料；3)对所述反应料进行过滤、洗涤、干燥，得到光敏再生锂离子吸附剂。该方法利用螺吡喃在可见光/紫外光下进行离子位点的转换，从而实现吸附/脱附，但是螺吡喃价格较高，因此采用上述方法的生产成本较高。
技术实现思路
1、针对上述现有技术，本专利技术提供一种光敏锂离子选择性吸附材料及其制备方法，专利技术人发现，同螺吡喃一样，具有偶氮苯单元结构的有机配体也具有光刺激响应特点，因此可以利用偶氮苯在可见光/紫外光下实现光响应异构化，诱导轮环藤宁环腔的直径发生改变，从而实现离子的高效选择性吸附。
2、在上述思路的指导下，本专利技术以轮环藤宁和含酰氯基有机配体(如：偶氮苯-4,4'-二羰酰氯等)为原料，构建共价有机网络结构吸附材料。与冠醚的结构类似，轮环藤宁是一种灵活的四氮杂环。在这里，轮环藤宁是灵活可变形的四氮杂环，而偶氮苯是高效可靠的光控开关。从立体化学的角度来看，在紫外光或者可见光照射下，轮环藤宁会随着偶氮苯异构化而发生相应的立体异构变化。该共价有机网络吸附材料包含具有光开关功能的偶氮苯单元和可结构变形的四氮杂环。此外，已知系列冠醚可以与碱金属离子和碱土金属离子形成稳定的配合物。当达到特定金属离子的直径与冠醚环腔的直径相符时，其络合物稳定性最佳。尽管氮对碱/碱土金属离子的吸附作用比冠醚的氧弱，但依旧对碱/碱土金属离子具有优异的选择结合能力。氧化石墨烯(go)制备方法成熟，商业化go溶液厚度较薄(～2nm)、go片较大、分散性好、可功能化，是作为载体构建吸附材料的理想选择之一。
3、因此，本专利技术提供的光敏锂离子选择性吸附材料在可见光下对锂离子具有优异的吸附性能，且在紫外光照射下能够实现锂离子的脱附，从而达到光控锂离子的吸附和脱附的功能。
4、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
5、一种光敏锂离子选择性吸附材料，所述光敏锂离子选择性吸附材料是以氧化石墨烯为载体，负载轮环藤宁和含酰氯基有机配体反应形成的聚合物，其中轮环藤宁和含酰氯基有机配体的摩尔比为1：(0.5-5)。
6、进一步的，轮环藤宁和含酰氯基有机配体的摩尔比为2:1。
7、进一步的，氧化石墨烯：轮环藤宁＝2-5mg：0.4mmol，优选为3mg：0.4mmol。
8、进一步的，所述含酰氯基有机配体为均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、辛二酰氯、己二酰氯或偶氮苯-4,4'-二羰酰氯中至少一种，优选为偶氮苯-4,4'-二羰酰氯。
9、进一步的，所述光敏锂离子选择性吸附材料具有如下(1)～(3)中至少一项：
10、在可见光下对锂离子的吸附容量为5-13mmol/g，优选为10-13mmol/g；
11、在可见光下对锂镁的选择性吸附摩尔比例为1-15，优选为3-10；
12、所述光敏锂离子选择性吸附材料使用完毕后，在紫外光下照射后获得再生光敏锂离子选择性吸附材料，优选地，在紫外光下照射10-30min，获得的所述再生光敏锂离子选择性吸附材料，吸附性能恢复到原始吸附性能的90％及以上。
13、本专利技术还保护制备所述光敏锂离子选择性吸附材料的方法，包括以下步骤：
14、步骤s1，将氧化石墨烯和轮环藤宁溶于去离子水中，搅拌随后进行超声，获得混合分散液；
15、步骤s2，向步骤s1中获得的所述混合分散液中，加入含酰氯基有机配体的有机溶液，继续进行超声，而后静置，得到反应料；
16、步骤s3，所述反应料静置反应，而后过滤、洗涤、真空干燥，得到光敏锂离子选择性吸附材料。
17、进一步的，所述方法具有选自以下一项或多项的技术特征：
18、步骤s1中氧化石墨烯为氧化石墨烯分散液，氧化石墨烯粉末，氧化石墨烯溶胶中的至少一种；
19、步骤s2中含酰氯基有机配体的有机溶液是将含酰氯基有机配体分散到有机溶剂中，所述有机溶剂为非极性溶剂，优选为石油醚，正己烷，正戊烷，正庚烷，四氯化碳，异辛烷，甲苯或二氯甲烷的至少一种；
20、步骤s1和s2中所述超声是采用超声震动棒或者超声发生装置的至少一种，功率在40-100khz，超声时间在30-60min；
21、步骤s1和s2均在室温下进行；
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1.一种光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：所述光敏锂离子选择性吸附材料是以氧化石墨烯为载体，负载轮环藤宁和含酰氯基有机配体反应形成的聚合物，其中轮环藤宁和含酰氯基有机配体的摩尔比为1：(0.5-5)。
2.根据权利要求1所述光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：轮环藤宁和含酰氯基有机配体的摩尔比为2:1。
3.根据权利要求1或2所述光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：氧化石墨烯：轮环藤宁＝2-5mg：0.4mmoL，优选为3mg：0.4mmoL。
4.根据权利要求1或2所述光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：所述含酰氯基有机配体为均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、辛二酰氯、己二酰氯或偶氮苯-4,4'-二羰酰氯中至少一种，优选为偶氮苯-4,4'-二羰酰氯。
5.根据权利要求1或2所述光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：所述光敏锂离子选择性吸附材料具有如下(1)～(3)中至少一项：
6.制备权利要求1～5任一项所述光敏锂离子选择性吸附材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述制备光敏锂离子
8.权利要求1～5任一项所述光敏锂离子选择性吸附材料在锂离子吸附上的运用。
9.一种锂离子选择性吸附剂，包含权利要求1～5任一项所述光敏锂离子选择性吸附材料。
10.权利要求9所述锂离子选择性吸附剂再生的方法，其特征在于：将所述锂离子选择性吸附剂置于紫外光下照射10-30min，获得再生的锂离子选择性吸附剂。
...【技术特征摘要】
1.一种光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：所述光敏锂离子选择性吸附材料是以氧化石墨烯为载体，负载轮环藤宁和含酰氯基有机配体反应形成的聚合物，其中轮环藤宁和含酰氯基有机配体的摩尔比为1：(0.5-5)。
2.根据权利要求1所述光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：轮环藤宁和含酰氯基有机配体的摩尔比为2:1。
3.根据权利要求1或2所述光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：氧化石墨烯：轮环藤宁＝2-5mg：0.4mmol，优选为3mg：0.4mmol。
4.根据权利要求1或2所述光敏锂离子选择性吸附材料，其特征在于：所述含酰氯基有机配体为均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、辛二酰氯、己二酰氯或偶氮苯-4,4'-二羰酰氯中至少一种，优选为偶氮苯-4,4'-二羰酰氯。
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