[发明专利]一种改性锂吸附超高交联树脂微球及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性锂吸附超高交联树脂微球及其制备方法和应用，包括以下步骤：将超高交联苯乙烯树脂微球加入到溶剂中，溶胀1h后，加入三氯化铝溶液，搅拌反应，得到吸附了三氯化铝的聚苯乙烯微球；将得到的吸附了三氯化铝的聚苯乙烯微球在机械搅拌下缓慢加入氨水，加入完毕后，调节pH，常温反应8h~16h，得到掺杂氢氧化铝的超高比表面聚苯乙烯微球。本发明的一种改性锂吸附超高交联树脂微球的制备方法，用超高交联聚苯乙烯微球直接吸附三氯化铝，再将三氯化铝用碱溶液直接转化成氢氧化铝固载于微球中的方法，制备方法简单，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种改性锂吸附超高交联树脂微球及其制备方法和应用，属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

锂是自然界最轻的碱金属元素，被誉为“21世纪的能源金属”。锂金属和化合物在冶金、制造、玻璃陶瓷、 石油化工、纺织、合成橡胶、润滑材料、医疗等传统领域应用广泛。近年来，锂在航空航天、核能、电池能源及锂铝合金等领域也越来越重要，已成为工业中十分重要的金属。

锂资源主要赋存于盐湖和花岗伟晶岩矿床中，其中盐湖锂资源占全球锂储量基础的87％。随着市场需求的增长，矿物锂资源显得供不应求，且开采成本高，从盐湖卤水中提取低成本的锂资源成为不可抗拒的趋势。因此，对液态锂的提取具有非常重要的意义。

超高交联树脂（Hypercrosslinked Resins）是一种吸附树脂（AdsorbentResins）,又称为聚合物吸附剂（PolymericAdsorbent），是一大类不含离子交换基团，具有大且多孔的网状结构、内部结构复杂、高交联度的高分子聚合物。作为一种吸附剂（Adsorbent），它具有较大的比表面积，适宜的孔结构和表面结构，对吸附质（Adsorbate）具有强烈的选择性吸附能力，一般不和吸附质和介质发生化学反应，制备方便，易回收再生，在有机溶剂中具有好的溶胀性能，力学强度良好，可以根据具体的需要进行人为设计等特点。目前使用的多数苯乙烯系吸附树脂，主要以二乙烯基苯为交联剂。但由于自由基共聚时苯乙烯与二乙烯基苯的竞聚率相差较大，先聚合的部分交联度高，后聚合的部分交联度低，使得树脂内部化学结构不均匀，导致树脂在使用的过程中因内部应力不同发生破碎，吸附达到平衡的时间长，脱附容易发生拖尾现象且脱附不完全。目前尚无化学结构较为均匀的大孔苯乙烯-二乙烯基苯吸附树脂产品。

专利号为CN103739860B的专利公开了一种超高交联聚苯乙烯吸附树脂的合成方法，包括以下步骤：(1)自由基聚合，得聚合球珠；(2)氯甲基化反应，得到氯球；(3)后交联反应，得到超高交联聚苯乙烯吸附树脂。虽然该发明步骤简单，所合成的超高交联聚苯乙烯吸附树脂比表面积较大，结构更加均匀，机械强度更高，但是并不能解决现有锂吸附的问题，而且这是对有机溶剂的吸附。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种改性锂吸附超高交联树脂微球及其制备方法和应用，解决锂吸附的问题，实现高载量负载，适合工业应用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种改性锂吸附超高交联树脂微球的制备方法，包括以下步骤：

（1）将超高交联苯乙烯树脂微球加入到溶剂中，溶胀1h后，加入三氯化铝溶液，搅拌反应，得到吸附了三氯化铝的聚苯乙烯微球；

（2）将步骤（1）得到的吸附了三氯化铝的聚苯乙烯微球在机械搅拌下缓慢加入氨水，加入完毕后，调节pH，常温反应8h~16h，得到掺杂氢氧化铝的超高比表面聚苯乙烯微球。

通过采用上述技术方案，超高交联聚苯乙烯微球直接吸附三氯化铝，再将三氯化铝用碱溶液直接转化成氢氧化铝固载于微球中，通过简单的制备方法，实现了锂吸附。

优选地，所述步骤（1）中的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或三氯甲烷中的一种。