[发明专利]一种基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于一种基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜的制备方法具体是按以下步骤完成的：

一、制备高选择性Li⁺印迹聚合物：

①、将LiCl、12-冠醚-4、无水甲醇混合，然后放入恒温加热磁力搅拌器中预聚合，再加入NH₂-UIO-66锆基有机金属框架震荡，然后加入α-甲基丙烯酸和偶氮二异丁氰，再在氮气气氛、70℃-80℃水浴和冷凝回流的条件下震荡，得到固体物质；

②、将生成的固体物质研磨过筛，使用无水乙醇和去离子水对所得的粉末反复冲洗，去除多余有机物，再使用盐酸提取印迹聚合物上的Li⁺，最后用去离子水反复冲洗，过滤，所得固体在343K的温度下真空干燥，研磨、过筛，得到高选择性Li⁺印迹聚合物；

二、制备聚丙烯腈纳米纤维膜：

①、将聚丙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌，得到聚丙烯腈纺丝液；

②、将聚丙烯腈纺丝液装入注射器中，使用静电纺丝机进行纺丝，纤维沉积到贴有铝箔的金属接收器上，纺丝结束后取下负载有聚丙烯腈纳米纤维膜的铝箔纸，放入真空烘箱中干燥，去除铝箔，得到聚丙烯腈纳米纤维膜；

三、水热法制备MOFs-LiⅡPs@PAN：

①、将三氟乙酸溶解到去离子水中，得到三氟乙酸溶液；

②、将高选择性Li⁺印迹聚合物加入到三氟乙酸溶液中，得到前驱体混合液；将聚丙烯腈纳米纤维膜浸入到前驱体混合液中，超声20min～30min，再放入烘箱中100℃保持4h，冷却至室温，再使用去离子水对聚丙烯腈纳米纤维膜多次洗涤，最后放入烘箱中烘干，得到基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于步骤一中所述的NH₂-UIO-66锆基有机金属框架是按以下步骤制备的：首先，在50mL的DMF中溶解1mmol的ZrCl₄和1mmol的2-氨基对苯二甲酸，在室温下搅拌0.5h，得到混合液；再将混合液倒入聚四氟乙烯的水热釜中，在120℃下反应24h，反应得到的悬浮液；再经冷却、离心后，得到固体物质，分别用无水乙醇和去离子水对固体物质进行洗涤，最后，经过烘干、研磨得到黄色粉末，即为NH₂-UIO-66锆基有机金属框架。

3.根据权利要求1所述的一种基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的LiCl的质量与无水甲醇的体积比为0.3g:100mL；步骤一①中所述的12-冠醚-4与无水甲醇的体积比为0.3:100。

4.根据权利要求1所述的一种基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的NH₂-UIO-66锆基有机金属框架的质量与无水甲醇的体积比为(4g～6g):100mL；步骤一①中所述的α-甲基丙烯酸与无水甲醇的体积比为0.3:100。

5.根据权利要求1所述的一种基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的偶氮二异丁氰的质量与无水甲醇的体积比为0.03g:100mL；步骤一①中将LiCl、12-冠醚-4、无水甲醇混合，然后放入恒温加热磁力搅拌器中预聚合10min～13min，恒温加热磁力搅拌器的温度为70℃～80℃，搅拌速度为80r/min～100r/min。

6.根据权利要求1所述的一种基于MOFs的锂离子印迹复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于步骤一①中加入NH₂-UIO-66锆基有机金属框架震荡1min～2min，然后加入α-甲基丙烯酸和偶氮二异丁氰，再在氮气气氛、70℃～80℃水浴和冷凝回流的条件下震荡22h～24h，得到固体物质。