【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附剂材料，涉及一种金属有机框架-超交联聚合物复合材料，具体地说是金属有机框架-超交联聚合物复合材料、制备方法及应用。
技术介绍
1、近年来锂电池作为绿色新能源被广泛应用于电动汽车行业，使得全球对锂的需求量在过去十年间呈指数级增长。我国盐湖锂资源丰富，查明储量占比高达80.54％，而锂储量最丰富的青海柴达木盆地盐湖已经成为我国锂资源重要的原料产地。溶剂萃取法是柴达木盆地盐湖液态锂资源开发提取最为有效，且已经实现工业化生产的提锂方法之一。溶剂萃取法是利用有机溶剂对锂的特殊萃取性能达到提锂目的，具有工业应用价值的溶剂体系是以fec l 3作为萃取剂，磷酸三丁酯(tbp)做协同萃取剂。青海柴达木兴华锂盐有限公司、青海博华锂业有限公司、青海中科捷鑫高新技术股份有限公司等均采用该方法生产工业原料氯化锂。溶剂萃取法的工业应用充分体现了高镁锂比盐湖提锂的巨大应用价值，但因该方法使用tbp做萃取剂、煤油做为反萃剂，反萃后的溶液(萃锂母液)中存在含量约为750mg/l的溶解性tbp、tbp降解产物dbp、丁醇和溶解性煤油等有机杂质，其中含量最多的tbp和煤油，形成微乳相后很难去除，严重影响了氯化锂产品的纯度。
2、目前针对此问题采取的措施为恒流式除油器→微纳米除油器→超声波高能氧除油器→一级活性炭除油器→二级活性炭除油器→自动调节池，一系列复杂的除油程序降低了产品收率，且大大增加了生产成本。此外，采用活性炭作为吸附剂吸附效果不稳定，造成产品纯度时高时低，且活性炭部分破碎后会导致母液颜色变黑，不但可能达不到生产需求，且对产
3、吸附法是一种高效率、易管理、易操作的去除有机物的方法，吸附法的核心是选择合适的吸附剂，目前常用的吸附剂有活性炭、碳纳米管、石墨烯及金属有机框架材料等。金属有机框架材料(meta l-organ ic frameworks,mofs)是一类兼具无机和有机特性的新型纳米晶体材料，因其具有较高的比表面积、可调控的孔结构和大量可用于结合的活性位点，使其作为新型吸附剂在处理含油废水、催化、气体吸附/分离等领域表现了良好的应用前景。特别是一维(1d)mofs纳米管、纳米棒和纳米线等有效地结合了二维材料优异的质量/电荷转移动力学、丰富的活性位点的特性与mofs的可调孔结构特殊性能，在工业油水分离中具有重要的应用价值。但由于金属-配体配位键弱，使得mofs在水中不稳定，容易水解，限制了其在工业含油废水中的应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的，旨在要提供一种金属有机框架-超交联聚合物复合材料，以解决现有萃锂母液中有机杂质吸附效果差，导致产品纯度低的问题；
2、本专利技术的另一个目的，旨在要提供该金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，以实现简单、易操作地制备复合材料的目的；
3、本专利技术还有一个目的，旨在要提供该金属有机框架-超交联聚合物复合材料的应用，以解决现有技术中去除萃锂母液中有机杂质的方法复杂、收率低、产品纯度低的问题。
4、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
5、一种金属有机框架-超交联聚合物复合材料，由金属有机框架材料和超交联聚合物组成，金属有机框架材料的晶粒镶嵌在超交联聚合物的孔壁表面或孔隙中。
6、作为一种限定，制成它的有效成分的原料包括金属盐、有机配体、油酸及聚苯乙烯基超交联聚合物。
7、作为进一步限定，所述金属盐为锌盐或钴盐，所述有机配体为咪唑和/或2-甲基咪唑。
8、本专利技术还提供了上述金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：
9、s1.将5摩尔份的金属盐与水混合均匀，制得水相a；
10、s2.将0.4摩尔份的有机配体溶解于3.19摩尔份的油酸中，加入聚苯乙烯基超交联聚合物，混合均匀，制得超交联聚合物浓度为60mg/ml的油相b；
11、s3.向5体积份数的水相a中加入1体积份数的油相b进行油水界面组合反应，制得产物c；
12、s4.将产物c洗涤、烘干、研磨，即得所述金属有机框架-超交联聚合物复合材料。
13、作为一种限定，所述聚苯乙烯基超交联聚合物由以下步骤制得：
14、将1重量份数的聚苯乙烯、0.85重量份数的二甲氧基甲烷和30重量份数的1，2-二氯乙烷混合均匀，加入2.54重量份数的三氟甲磺酸，在50℃下反应1.5h，过滤、洗涤、烘干，即得聚苯乙烯基超交联聚合物。
15、作为另一种限定，所述油水界面组合反应为：25-30℃下反应12-24h，40-60℃下反应12-48h。
16、作为第三种限定，所述步骤s4中洗涤所用溶剂为甲醇、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺或丙酮。
17、作为第四种限定，所述步骤s4中烘干，温度为50-100℃，时间为12-48h。
18、本专利技术还提供了上述金属有机框架-超交联聚合物复合材料的应用，该复合材料应用于吸附萃锂母液中的有机杂质。
19、作为一种限定，所述吸附，时间为24-48h，温度为25-45℃；
20、所述吸附前调节萃锂母液的ph值为6-8。
21、由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
22、①本专利技术提供的金属有机框架-超交联聚合物复合材料，超交联聚合物主要吸附萃锂母液中的tbp，通过引进与煤油分子量相当的油酸分子改性后，金属有机框架材料固定住油酸分子，显著增强对煤油的吸附效果，能够一次性去除萃锂母液中的多种有机杂质，且未引入其他杂质，使萃锂母液得到很大程度的提纯，且该复合材料为固体物质，通过简单的过滤即可分离；
23、②本专利技术提供的金属有机框架-超交联聚合物复合材料，金属有机框架材料的晶粒镶嵌在超交联聚合物的孔壁表面或孔隙中，使得金属有机框架材料的结构稳定性增强，锌盐/钴盐与咪唑/2-甲基咪唑结合制备的沸石咪唑酯骨架结构材料(zi fs)具有优异的疏水亲油特性，在水中不易水解；
24、③本专利技术提供的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，通过在油水界面接触，直接将金属有机框架材料原位生长到超交联聚合物的孔隙中，反应条件简单；
25、④本专利技术提供的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，制备工艺简单、易操作，且不需要高温高压等条件，节约能源，适用于工业生产；
26、⑤本专利技术提供的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的应用，仅需要调整ph值至中性，直接加入复合材料进行吸附，过滤，即可除去萃锂母液中的有机杂质，相比于工业上现有的除油程序，其操作简单、高效、节能，且未增加损耗，提升了产品收率，能产生巨大的经济效益。
27、本专利技术提供的金属有机框架-超交联聚合物复合材料，结构稳定性强，制备工艺简单、易操作，适用于工业生产，能够简单、节能、高效地去除萃锂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属有机框架-超交联聚合物复合材料，其特征在于，由金属有机框架材料和超交联聚合物组成，金属有机框架材料的晶粒镶嵌在超交联聚合物的孔壁表面或孔隙中。
2.根据权利要求1所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料，其特征在于，制成它的有效成分的原料包括金属盐、有机配体、油酸及聚苯乙烯基超交联聚合物。
3.根据权利要求2所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料，其特征在于，所述金属盐为锌盐或钴盐，所述有机配体为咪唑和/或2-甲基咪唑。
4.根据权利要求2或3所述的一种金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯基超交联聚合物由以下步骤制得：
6.根据权利要求4所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述油水界面组合反应为：25-30℃下反应12-24h，40-60℃下反应12-48h。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方
8.根据权利要求4-6中任一项所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中烘干，温度为50-100℃，时间为12-48h。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的应用，其特征在于，该复合材料应用于吸附萃锂母液中的有机杂质。
10.根据权利要求9所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的应用，其特征在于，所述吸附，时间为24-48h，温度为25-45℃；
...【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架-超交联聚合物复合材料，其特征在于，由金属有机框架材料和超交联聚合物组成，金属有机框架材料的晶粒镶嵌在超交联聚合物的孔壁表面或孔隙中。
2.根据权利要求1所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料，其特征在于，制成它的有效成分的原料包括金属盐、有机配体、油酸及聚苯乙烯基超交联聚合物。
3.根据权利要求2所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料，其特征在于，所述金属盐为锌盐或钴盐，所述有机配体为咪唑和/或2-甲基咪唑。
4.根据权利要求2或3所述的一种金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的金属有机框架-超交联聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯基超交联聚合物由以下步骤制得：
6.根据权利要求4所述的金属有机框架-...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩继龙，张含雅，周慧，李正杰，孟庆芬，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：
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