文献类型：学位论文

作　　者：李建

导　　师：熊伟 汪军

授予单位：重庆科技学院

学科专业：安全工程

授予学位：硕士

学位年度：2022

语　　种：中文

摘　　要：钴作为一种关键金属被广泛用于锂离子动力电池的生产中。然而，在这些动力电池的生产使用过程中，不可避免的产生大量废旧电池，一旦未经处理直接堆放，既造成钴资源的浪费又容易污染环境。因此，从废旧锂离子动力电池中分离Co2+，实现钴资源的回收再利用，对我国新能源产业发展大局以及环境保护均具有重要意义。　　离子印迹聚合物是以目标离子为模板，通过离子印迹技术制得的一类具有特异性识别性能的印迹材料，这种材料通常对目标离子的选择性较高，但吸附容量较低。MOFs是一种多孔配位聚合物，具有良好的孔结构、较大的比表面积，在金属离子的分离时吸附量较高。鉴于此，本研究希望以MOFs为基体，对Co2+具有一定配位能力的有机小分子为功能配体，通过离子印迹技术制备MOFs基离子印迹聚合物用于Co2+的分离研究，以期实现废旧锂离子动力电池中Co2+的高效分离。　　（1）以UiO-66-NH2为基体，四乙烯五胺（TEPA）为功能配体，戊二醛为交联剂，制备了钴离子印迹聚合物Co(II)-IIP-TEPA，用于Co2+的选择性分离研究。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）和N2吸附-脱附等温仪（BET）等对Co(II)-IIP-TEPA的结构和性能进行了表征，通过静态吸附实验考察了该材料对Co2+的吸附性能。结果表明当pH=8.3、温度为298K，Co(II)-IIP-TEPA对Co2+的吸附在1.0h达到吸附平衡，理论最大吸附量为103.6mg/g。此外，对吸附数据进行进一步拟合，结果表明吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型，吸附是一种自发、放热的化学吸附过程。进一步考察了该材料对Co2+的选择性，结果表明Co(II)-IIP-TEPA在Co2+/Cd2+、Co2+/Ni2+、Co2+/Ca2+、Co2+/Li+和Co2+/K+体系中Co2+的选择性系数分别为1.72、4.62、2.98、13.8和18.2，显著优于非离子印迹聚合物NI

关 键 词：MOFs基钴离子印迹聚合物  Co2+  离子印迹技术  

分 类 号：O643.36]