[发明专利]一种AMP/SiO2

说明书

本发明公开了一种AMP/SiO₂复合吸附剂及其制备方法，所述制备方法包括步骤：将模板剂溶解于酸液中，形成模板剂溶液；将含二氧化硅的无机硅源与强碱溶液混合，于80℃～150℃条件下反应生成硅酸盐溶液；将模板剂溶液与硅酸盐溶液混合，形成第一混合溶液；将磷钼酸铵溶液与第一混合溶液混合，于80℃～150℃条件下反应生成吸附剂前驱体；于250℃～600℃条件下煅烧吸附剂前驱体，获得AMP/SiO₂复合吸附剂。利用前述制备方法制得的AMP/SiO₂复合吸附剂具有安全无毒、磷钼酸铵利用率高的特点，具有非常优异的吸附性能。AMP/SiO₂复合吸附剂应用于铯离子吸附领域时，也表现出了十分优异的吸附性能。

技术领域

本发明涉及杂多酸盐复合吸附剂的制备技术领域，具体涉及一种AMP/SiO₂复合吸附剂及其制备方法。

背景技术

金属铯及其化合物有很多独特的物理和化学性质，因此被应用于光纤通信、夜视设备、金属离子催化剂以及新材料等领域，而且，铯与人的身体健康也是息息相关。卤水中有非常丰富的铯资源，例如中国青海、西藏地区的盐湖卤水。然而，由于钠、钾、铷、铯的理化性质极为相似，很难从含有多种金属离子的复杂体系中高效分离出铯离子。

目前用于铯的分离提取的方法包括：化学沉淀法、蒸发法、溶剂萃取法以及离子交换法。离子交换法由于具有处理简单、稳定性好以及分离效率高等优点而受到广泛关注。其中，以杂多酸盐为基础的无机离子交换剂对铯有较好的选择性。

但是杂多酸盐具有微晶结构，其粒径小和水力学性能差等缺点限制了其应用，因此目前的研究大多将其制成复合吸附材料加以应用。有研究者以正硅酸乙酯为硅源，采用原位合成法合成了AMP/SBA-15复合吸附材料，平衡吸附容量为54.32mg/g，AMP为磷钼酸铵的英文简写；有研究者采用浸渍法利用大粒径二氧化硅基体合成了AMP/SiO₂吸附剂，一次浸渍AMP的固载量达到32.4％，平衡吸附容量达到52.4mg/g；还有研究者以天然黏土为硅源制备了AMP固载量为30％的AMP/Al-MCM-41复合吸附材料。在这些现有的杂多酸盐复合吸附剂的制备方法中，或采用有毒的有机硅酯作为硅源，存在生产安全和环境安全隐患；或采用浸渍法合成复合材料，磷钼酸铵利用率较低；或合成方法较为繁复，制备成本相对较高。

发明内容

为解决上述现有的杂多酸盐复合吸附剂的制备方法存在的问题，本发明提供了一种新的AMP/SiO₂复合吸附剂的制备方法，以及该AMP/SiO₂复合吸附剂及其应用。

本发明提供一种AMP/SiO₂复合吸附剂的制备方法，包括步骤：

将模板剂溶解于酸液中，形成模板剂溶液；

将含二氧化硅的无机硅源与强碱溶液混合，于80℃～150℃条件下反应生成硅酸盐溶液；

将模板剂溶液与硅酸盐溶液混合，形成第一混合溶液；

将磷钼酸铵溶液与第一混合溶液混合，于80℃～150℃条件下反应生成吸附剂前驱体；

于250℃～600℃条件下煅烧吸附剂前驱体，获得AMP/SiO₂复合吸附剂。

优选地，所述无机硅源为硅藻土、高岭土、陶土中的至少一种；；所述强碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾。

优选地，所述模板剂为嵌段聚合物P-123；所述酸液为1mol/L～2.5mol/L的盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液中的一种。

优选地，所述无机硅源中的二氧化硅与强碱溶液中的氢氧根离子的物质的量之比为1:1～1:4。进一步优选为1:2。

优选地，在所述模板剂溶液中，模板剂的浓度为0.01g/mL～0.34g/mL。