【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种吸附剂及其制备方法和应用，具体涉及一种ph响应型吸附剂及其制备方法和应用，属于吸附剂制备领域。
技术介绍
1、吸附法因其优异的分离性能、简易的运行流程以及低廉的操作费用而受到广泛的关注和系统性的研究。目前吸附法主要应用在离子的提取和分离，气体的分离和储存以及水体污染物的去除等邻域，但不同的邻域都有着各自的应用条件和所要达到的目标，这就对吸附剂的开发提出了更高的要求。不仅要考虑吸附剂的物理和化学性质，还要衡量吸附剂自身的吸附性能、稳定性能以及对应用条件的适应性。
2、此外，对于同一吸附剂来说，外界环境的变化对其吸附性能和自身的稳定性存在严重的影响，着极大限制了吸附剂的应用潜力。因此，开发一种多用途多功能的吸附剂十分重要。
3、吸附剂的开发主要围绕着材料的物理属性和化学属性。材料的物理属性包括比表面积、孔径、孔分布、表面亲/疏水性等，这些属性主要影响客体分子的扩散过程和与吸附位点的接触过程。这些物理属性是可调控的属性，可以根据生产需要进行材料的物理属性更改，达到所需要的目标。材料的化学属性是一种材料自身的内在属性，决定了材料的应用范围和应用潜力。
4、此外，材料的化学属性更改比较困难，对于材料本身和合成过程要求较高，但材料的化学属性不仅影响着材料的应用潜力和范围，还在一定程度上左右着材料的物理属性。
5、因此，对材料进行适当的物理性质和化学性质上的调控，不仅可以满足现有的功能提升，还能获得新的特性，为多功能吸附剂的制备提供了可能。
技术实现
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种ph响应型吸附剂及其制备方法和应用，该吸附剂在酸性的溶液中可以高效的捕获铜离子，并且对锂离子和铁离子有着较高的分离性能；当该吸附剂处在碱性的溶液中时，可以高效的捕获溶液中的锂离子，并且对钠离子和钾离子有着一定的分离能力。因此本专利技术有助于实现不同ph环境下不同离子的选择性吸附分离。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案之一为一种ph响应型吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、将九水合硝酸铝溶于超纯水中，再与1,2,4,5-苯四羧酸混合进行加热反应生成白色固体；
4、s2、将白色固体用无水乙醇离心洗涤，再用无水甲醇超声混匀后浸泡；
5、s3、将浸泡后的固体离心分离，再通过真空干燥的方式进行活化，得到mil-121；
6、s4、将mil-121与氢氧化锂溶液混合，在冰水浴的条件下反应，反应结束后将固体离心分离，干燥后得到caomil
7、s5、将caomil与稀盐酸溶液酸活化得到h-caomil，离心，再用甲醇离心洗涤后真空干燥。
8、在上述技术方案的基础上，本专利技术对方案还有如下进一步限定：
9、进一步，步骤s1中九水合硝酸铝和1,2,4,5-苯四羧酸的摩尔比为13：6；
10、反应温度为150℃，反应时间为48h。
11、进一步，步骤s2中离心洗涤的条件为7000～8000r/min，离心洗涤的次数为三次，浸泡时间为12h。
12、进一步，步骤s3中离心条件为8000r/min，真空干燥温度为120℃，干燥时间为12h。
13、进一步，步骤s4中氢氧化锂溶液的浓度为0.1mol/l，用量为每克mil-121与5-30ml氢氧化锂溶液混合；
14、反应时间为1h，离心参数为5000～6000r/min，干燥温度为60℃。
15、进一步，步骤s5中稀盐酸浓度为0.1mol/l；
16、摇床参数为45℃，170r/min，活化时间为10h，用甲醇离心洗涤的参数为8000r/min，离心洗涤次数为三次，真空干燥的温度为120℃，时间为12h。
17、采用上述技术方案的有益效果在于：采用原位转化的方式直接合成具有分层多孔结构的吸附剂，在酸活化后不仅形成了双重吸附位点，还进一步提升了吸附剂表面性质。此外，吸附剂表面的游离羧基基团含量的增加既增强了材料表面的亲水性，有利于离子扩散，又增加了吸附位点的数量，强化了吸附过程。
18、本专利技术的另一技术方案为上述方法制备得到的ph响应型吸附剂。
19、本专利技术的另一技术方案为上述ph响应型吸附剂在酸性溶液中进行铜离子吸附并在弱酸性溶液中进行铜离子脱附以得到含铜离子的溶液和/或在碱性溶液中进行锂离子吸附并在弱酸性溶液中进行锂离子脱附以得到含锂离子的溶液中的应用。
20、其中，铜离子的吸附中，酸性溶液的ph为3～7，吸附温度为45℃，吸附液固比为40ml/g，吸附时间为24h，吸附转速为170r/min；
21、铜离子的脱附中，弱酸性溶液为0.05mol/l的稀硝酸溶液，脱附温度为45℃，脱附液固比为120ml/g，脱附时间为9h，脱附转速为170r/min；
22、锂离子的吸附中，碱性溶液的ph为7～12，吸附温度为30℃，吸附液固比为100ml/g，吸附时间为40分钟，吸附转速为170r/min；
23、锂离子的脱附中，弱酸性溶液为0.1mol/l的稀盐酸溶液，脱附温度为30℃，脱附液固比为100ml/g，脱附时间为7h，脱附转速为170r/min。
24、采用上述技术方案的有益效果在于：该吸附剂不仅能适应溶液酸碱性的变化，保持一定的稳定性，还能在不同的环境中实现不同离子的选择性吸附分离。这些新型性质的出现，既可以拓宽吸附剂的应用场合和应用条件，又进一步提升了吸附剂在吸附分离和资源化的能力。
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1.一种pH响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述pH响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中九水合硝酸铝和1,2,4,5-苯四羧酸的摩尔比为13：6；
3.根据权利要求1所述pH响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中离心洗涤的条件为7000～8000r/min，离心洗涤的次数为三次，浸泡时间为12h。
4.根据权利要求1所述pH响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤S3中离心条件为8000r/min，真空干燥温度为120℃，干燥时间为12h。
5.根据权利要求1所述pH响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤S4中氢氧化锂溶液的浓度为0.1mol/L，用量为每克MIL-121与5-30mL氢氧化锂溶液混合；
6.根据权利要求1所述pH响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤S5中稀盐酸浓度为0.1mol/L；
7.一种权利要求1至6任一项所述方法制备得到的pH响应型吸附剂。
8.一种权利要求7所述pH响应型吸附剂或权利要求1至6任一项所述方法制
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，铜离子的吸附中，酸性溶液的pH为3～7，吸附温度为45℃，吸附液固比为40mL/g，吸附时间为24h，吸附转速为170r/min；
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，锂离子的吸附中，碱性溶液的pH为7～12，吸附温度为30℃，吸附液固比为100mL/g，吸附时间为40分钟，吸附转速为170r/min；
...【技术特征摘要】
1.一种ph响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述ph响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中九水合硝酸铝和1,2,4,5-苯四羧酸的摩尔比为13：6；
3.根据权利要求1所述ph响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中离心洗涤的条件为7000～8000r/min，离心洗涤的次数为三次，浸泡时间为12h。
4.根据权利要求1所述ph响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中离心条件为8000r/min，真空干燥温度为120℃，干燥时间为12h。
5.根据权利要求1所述ph响应型吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s4中氢氧化锂溶液的浓度为0.1mol/l，用量为每克mil-121与5-30ml氢氧化锂溶液混合；
6.根据权利要求1所述ph响应型吸附剂的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志启，王伟，许智玲，胡蓉格，高培培，彭旭，周自圆，左玉鑫，
申请(专利权)人：安徽大学绿色产业创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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