【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸附剂，特别是涉及一种多孔钛复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、二次电池又称为可充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。市场上主要的二次电池有镍氢电池、镍镉电池、铅酸（或铅蓄）电池和锂电池等。其中，锂电池依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。由于锂离子电池具有能量密度大、平均输出电压高、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、循环性能良好、可快速充放电且充电效率高、使用寿命长以及环保绿色等优点，已引起人们的广泛关注，其主要应用于交通动力电源、电力储能电源、3c产品和航天军工等领域。
2、自然界的锂资源主要以盐湖锂资源形式存在，目前盐湖提锂技术主要为4种：（1）太阳池+碳化法；（2）膜法：利用离子选择透过性膜分离杂质离子；（3）吸附法：吸附法作为前段工序，利用高选择性吸附剂将镁锂比大幅降低，后结合膜法等工艺进一步分离和富集锂离子；（4）萃取法。
3、目前常用的提锂吸附剂主要包括铝系吸附剂和钛系吸附剂，区别于铝系吸附剂，钛系吸附剂适用于强碱型盐湖，弥补了铝系吸附剂只能用于弱酸性盐湖的缺点，已广泛用于盐湖提锂，但传统的钛系提锂吸附剂对锂和其他杂质离子的选择性吸附能力较差，亟需改进。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术提供一种多孔钛复合材料，其能够用作高选择性提锂吸附剂。
2、技术方案如下：
3、一种多孔钛复合材料，包括：
4、基体和掺杂剂，所述掺杂剂位于所述基体的
5、所述基体包括偏钛酸（h2tio3）；
6、所述掺杂剂包括二氧化硅。
7、在其中一个实施例中，所述掺杂剂和所述基体的质量比为（0.01～0.05）:1。
8、在其中一个实施例中，所述多孔钛复合材料的孔隙率为30%～60%。
9、在其中一个实施例中，所述基体还包括hti2o4和h4ti5o12中的一种或多种。
10、在其中一个实施例中，所述的多孔钛复合材料还包括粘合剂，所述粘合剂选自聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的一种或多种。
11、在其中一个实施例中，所述粘合剂选自聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的两种或两种以上。
12、在其中一个实施例中，所述粘合剂在所述多孔钛复合材料的质量含量为 2%～10%。
13、在其中一个实施例中，所述多孔钛复合材料的形状为球形、类球形、条形和不规则形状中的一种或多种。
14、在其中一个实施例中，所述多孔钛复合材料为球形颗粒，d50粒径为1mm～3mm。
15、本专利技术还提供一种如上所述的多孔钛复合材料的制备方法，包括如下步骤：
16、在800℃以上对包含锂源、钛源和二氧化硅的混合物进行焙烧处理，制备第一中间体；
17、将所述第一中间体与制孔剂于有机溶剂中混合，制备浆料；
18、对所述浆料进行湿法造粒处理，制备第二中间体；
19、对所述第二中间体进行酸化处理，制备所述多孔钛复合材料。
20、在其中一个实施例中，所述锂源选自氢氧化锂和碳酸锂中的一种或多种。
21、在其中一个实施例中，所述钛源为二氧化钛。
22、在其中一个实施例中，所述锂源和所述钛源的质量比（2～5）:1。
23、在其中一个实施例中，所述锂源和所述二氧化硅的质量比为（10～20）:1。
24、在其中一个实施例中，焙烧的时间为2h～10h。
25、在其中一个实施例中，焙烧的温度为900℃～1000℃，时间为2h～10h。
26、在其中一个实施例中，酸化处理的时间为0.5h～5h。
27、在其中一个实施例中，酸化处理所采用的酸为盐酸和硫酸中的一种或多种。
28、在其中一个实施例中，酸化处理所采用的酸和所述第二中间体的质量比例为（0.8～2）:1。
29、在其中一个实施例中，所述制孔剂选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠、聚乙二醇中的一种或多种。
30、在其中一个实施例中，所述制孔剂和所述第一中间体的质量比为（0.1～0.5）:100。
31、在其中一个实施例中，所述浆料中还包含粘合剂。
32、在其中一个实施例中，所述粘合剂选自聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的两种或两种以上。
33、在其中一个实施例中，所述粘合剂和所述第一中间体的质量比为（5～40）:100。
34、在其中一个实施例中，所述有机溶剂选自二氯甲烷、丙酮、异丙醇、二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮和四氢呋喃中的一种或多种。
35、在其中一个实施例中，所述有机溶剂和所述第一中间体的质量比为（200～400）:100。
36、本专利技术还提供一种吸附剂，包括如上所述的多孔钛复合材料，或根据如上所述的多孔钛复合材料的制备方法制得的多孔钛复合材料。
37、在其中一个实施例中，所述吸附剂为盐湖提锂吸附剂。
38、本专利技术具有以下有益效果：
39、本专利技术提供的多孔钛复合材料包括基体和掺杂剂，所述掺杂剂位于所述基体的晶格中，所述基体包括偏钛酸，所述掺杂剂包括二氧化硅，在偏钛酸的晶格中掺杂二氧化硅，可以提高多孔钛复合材料对杂质离子的选择性并改善微孔结构，将其用作吸附剂，能够提高对锂离子的吸附效率和吸附容量，并且减少钛溶损。经测试，本专利技术实施例提供的多孔钛复合材料对锂的吸附量在10.0mg/g以上，钛溶损低于15%，优选的部分多孔钛复合材料对锂的吸附量高于11.4mg/g，钛溶损低于10%，更优选的部分多孔钛复合材料对锂的吸附量高于12.0mg/g，钛溶损可以低于6%。
40、另外，本专利技术提供的多孔钛复合材料的制备方法工艺简单易控，操作简便，设备投资少，绿色环保，产率高，产品纯净，产品易回收，质量可控并且易于工业化。
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1.一种多孔钛复合材料，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多孔钛复合材料，其特征在于，满足如下（1）～（2）中的至少一项：
3.根据权利要求1所述的多孔钛复合材料，其特征在于，所述基体还包括HTi2O4和H4Ti5O12中的一种或多种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的多孔钛复合材料，其特征在于，还包括粘合剂，所述粘合剂满足如下（1）～（2）中的至少一项：
5.根据权利要求1至3任一项所述的多孔钛复合材料，其特征在于，所述多孔钛复合材料的形状为球形、类球形、条形和不规则形状中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的多孔钛复合材料，其特征在于，所述多孔钛复合材料为球形颗粒，D50粒径为1mm～3mm。
7.一种权利要求1至6任一项所述的多孔钛复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的多孔钛复合材料的制备方法，其特征在于，满足如下（1）～（4）中的至少一项：
9.根据权利要求7所述的多孔钛复合材料的制备方法，其特征在于，满足如下（1）～（4）中的至
10.根据权利要求7至9任一项所述的多孔钛复合材料的制备方法，其特征在于，满足如下（1）～（4）中的至少一项：
11.根据权利要求7至9任一项所述的多孔钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述浆料中还包含粘合剂，满足如下（1）～（2）中的至少一项：
12.一种吸附剂，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的多孔钛复合材料，或根据权利要求7至11任一项所述的多孔钛复合材料的制备方法制得的多孔钛复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种多孔钛复合材料，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多孔钛复合材料，其特征在于，满足如下（1）～（2）中的至少一项：
3.根据权利要求1所述的多孔钛复合材料，其特征在于，所述基体还包括hti2o4和h4ti5o12中的一种或多种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的多孔钛复合材料，其特征在于，还包括粘合剂，所述粘合剂满足如下（1）～（2）中的至少一项：
5.根据权利要求1至3任一项所述的多孔钛复合材料，其特征在于，所述多孔钛复合材料的形状为球形、类球形、条形和不规则形状中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的多孔钛复合材料，其特征在于，所述多孔钛复合材料为球形颗粒，d50粒径为1mm～3mm。
7.一种权利要求1至6任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建国，龚向东，胡银龙，
申请(专利权)人：江苏海普功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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