[发明专利]一种高吸附量锂离子印迹纳米复合膜的制备方法

说明书

一种高吸附量锂离子印迹纳米复合膜的制备方法，涉及环境功能材料技术领域。本发明的目的是要解决现有的离子印迹膜对锂离子的吸附量较低、并且对锂离子的选择性吸附效果较差的问题。方法：将苯并‑15‑冠醚‑5和氯化锂加入到乙腈溶液中，水浴搅拌2h～3h，加入MWCNTs@PDA@PVDF膜、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，氮气保护下，搅拌18h～24h，用去离子水清洗，真空干燥，最后进行酸洗，得到高吸附量锂离子印迹纳米复合膜。本发明可获得一种高吸附量锂离子印迹纳米复合膜的制备方法。

技术领域

本发明涉及环境功能材料技术领域，具体涉及一种高吸附量锂离子印迹纳米复合膜的制备方法。

背景技术

在中国，2012年锂电池的产量为41.8亿，2016年增长至78.4亿，并且这一数字正在稳定增长。锂电池的作用范围广泛，不仅作用于传统的电子消费品领域(例如手机、摄像机、笔记本电脑等便携式电子产品)，近些年来还作用在电动汽车等领域。可以预见，未来对于锂电池的需求量将不断增加，但是由于自然界中的资源有限，势必会对锂电池原料的提取以及锂电池的制造成本造成经济影响。因此，从废旧锂电池中回收锂离子成为了近年来资源节约的热点话题。现有的回收技术包括萃取法、电化学沉积法以及化学沉淀法等。但是目前的方法都存在着处理成本高、步骤繁琐等缺点。离子印迹吸附法近年来作为分离纯化领域的新兴技术，存在着处理效率高、分离效果好的优势。离子印迹膜将离子印迹技术与膜分离技术的优势加以融合，体现了经济、高效、易于实现工业化的特点。但是，较低的吸附量成为阻碍该技术进一步发展的原因之一，并且传统的离子印迹膜对锂离子的选择性吸附效果较差。

发明内容

本发明的目的是要解决现有的离子印迹膜对锂离子的吸附量较低、并且对锂离子的选择性吸附效果较差的问题，而提供一种高吸附量锂离子印迹纳米复合膜的制备方法。

一种高吸附量锂离子印迹纳米复合膜的制备方法，按以下步骤完成：

一、制备酸化MWCNTs：将多壁碳纳米管加入到盐酸溶液中，超声处理15min～20min，然后在25℃～30℃下、以60r/min～80r/min的转速水浴搅拌24h，烘干，得到酸化的MWCNTs；

二、制备MWCNTs@PDA@PVDF膜：将PDA@PVDF膜和酸化的MWCNTs加入到甲醇溶液中，在25℃～30℃下、以60r/min～80r/min的转速水浴搅拌3h～4h，用去离子水清洗，烘干，得到MWCNTs@PDA@PVDF膜，所述PDA@PVDF膜的质量、酸化的MWCNTs的质量与甲醇溶液的体积的比为0.25g：(1g～2g)：(60mL～80mL)；

三、制备高吸附量的锂离子印迹纳米复合膜：将苯并-15-冠醚-5和氯化锂加入到乙腈溶液中，在25℃～30℃下、以60r/min～80r/min的转速水浴搅拌2h～3h，然后加入MWCNTs@PDA@PVDF膜、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，氮气保护下，在65℃～75℃的温度和60r/min～80r/min的转速条件下搅拌18h～24h，再用去离子水清洗，真空干燥，最后进行酸洗，得到高吸附量锂离子印迹纳米复合膜，所述苯并-15-冠醚-5的质量、氯化锂的质量与乙腈溶液体积的比为(0.15g～0.25g)：(0.15g～0.25g)：(60mL～80mL)，MWCNTs@PDA@PVDF膜的质量、甲基丙烯酸的质量、偶氮二异丁腈的质量与乙二醇二甲基丙烯酸酯的体积的比为(1g～1.5g)：(0.3g～0.5g)：(0.25g～0.35g)：(0.3mL～0.5mL)。

本发明的有益效果：