[发明专利]一种锂离子印迹聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：以桔皮纤维素为基体进行改性制备对锂离子具有高选择吸附性能的印迹聚合物的方法，具体的制备方法步骤如下：

1）桔皮纤维素预处理：将晒干后的桔皮粉碎，利用乙醇溶剂浸提类黄酮素，清洗之后加入氢氧化钠进行碱化反应，加入异丙醇进行醇化反应，具体反应条件为：

a、桔皮晒干、粉碎、过100目标准筛，使用质量百分浓度为75%~95%乙醇浸提，浸提重量比为1:20，回流浸提2.5~6h，过滤后所得液体用于回收类黄酮素和乙醇；

b、过滤所得固体，用纯水洗涤至纤维素不再释放出黄色有机物；

c、使用0.4~0.6g/L的NaOH浸泡1~3h，清洗至中性；

d、放入质量百分浓度为15-20%的异丙醇溶液中浸泡3~12h，清洗3~5次，备用；

2）桔皮纤维素烷基化反应：加入醛类化合物，利用羟醛缩聚反应，将桔皮纤维素烷基化，或者利用3-氯丙基三甲氧基硅烷与桔皮纤维素在二甲苯溶剂中发生偶联反应，制得烷基化桔皮纤维素；

3）桔皮纤维素接枝反应：在氮气保护下，使用带氨基的有机物分子，在碱催化下，与烷基化桔皮纤维素进行亲电取代反应，将氨基活性基团接枝到纤维素表面，形成对锂离子具有吸附能力的吸附位点；

4）印迹反应：将上述合成的具有吸附位点的改性纤维素放入锂离子溶液中，充分吸附锂离子至平衡，过滤，备用；

5）交联反应，洗脱锂离子，获得印迹聚合物：利用环氧氯丙烷与印迹反应后的纤维素交联，将吸附位点及锂离子包围，形成半封闭空间；再利用再生剂洗脱所吸附的锂离子，得到具有高选择吸附性能的锂离子印迹聚合物。

2.根据权利要求1中所述锂离子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的烷基化反应，采用羟醛缩合反应，具体反应条件为：

a、预处理后的桔皮纤维素在纯水中浸泡1~2h后，利用盐酸将pH调至4.0~7.0；

b、加入与纤维素质量相同的醛类化合物；

c、体系温度为25~50℃，搅拌反应3~6h。

3.根据权利要求2中所述锂离子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的醛类化合物选自甲醛、乙醛、丙醛中的一种。

4.根据权利要求1中所述锂离子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的烷基化反应，采用偶联反应，具体反应条件为：

a、预处理后的桔皮纤维素加入80~100ml二甲苯，利用醋酸将pH调至4.0；

b、加入与纤维素质量相同的3-氯丙基三甲氧基硅烷进行偶联；

c、体系温度为25~50℃，搅拌反应3~6h。

5.根据权利要求1中所述锂离子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的桔皮纤维素接枝反应，具体反应条件为：

a、将烷基化桔皮纤维素，加入带氨基的有机物分子，与纤维素质量比为2:1，溶解均匀；

b、氮气保护下，升温至60~100℃，搅拌反应时间为8~24h，反应结束后，清水洗涤3~5次，至中性。

6.根据权利要求5中所述锂离子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的带氨基的有机物分子，选自氨基酸、氨基硫脲、硫脲、聚丙烯酰胺中的一种或两种。

7.根据权利要求1中所述锂离子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤4）中所述的印迹反应，具体反应条件为：

a、烷基化、接枝改性后的桔皮纤维素放入1g/L的锂离子溶液中，质量比为1:100，恒温振荡吸附反应3~12h后，过滤，纯水清洗2~3次。

8.根据权利要求1中所述锂离子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤5）中所述的交联反应和洗脱过程，具体反应条件为：

a、以环氧氯丙烷为交联剂，甲醇作为反应溶剂，配制质量比为1:20的反应溶液；

b、纤维素与反应溶液质量比为1:20，用NaOH溶液调节pH为9~10，反应温度为50~80℃，回流反应3~5h；

c、反应结束后用1mol/L盐酸溶液洗脱再生，最后用蒸馏水洗涤至中性，制得产品。

9.根据权利要求1~8任一项所述制备方法得到的锂离子印迹聚合物。