本发明涉及纳米材料，更具体地，涉及一种限域三维多孔铜选择性分离凝胶及其制备方法与应用。
背景技术：
1、电镀是一种应用广泛的表面处理技术，工艺过程中会产生大量的含铜重金属的废水，未经处理直排到环境中，将会对环境造成严重的污染。因此，如何有效地去除电镀废水中的铜离子，已经成为环保领域的重要研究课题。
2、溶胶凝胶法作为一种常用的制备纳米材料的方法，优势在于可制备具有高比表面积和丰富活性位点，也可改变原料或反应条件等调控材料的结构和性质，对于环境中吸附分离具有重要的意义。
3、但其对传统的吸附材料吸附容量小，吸附速率慢，可选择性不佳等问题，限制其在大规模废水处理中的应用。同时传统的水凝胶多采用复合交联方式进行合成，存在通道结构大小不一，机械性能差，在复杂水环境中不稳定等情况。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对集控区内电镀废水中含铜重金属离子回收等问题，提供一种限域三维多孔铜选择性分离凝胶及其制备方法与应用。
2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
3、一种限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将废弃的木纤维材料浸泡在亚氯酸钠溶液中，加酸调节ph至4～5，经第一加热处理以脱木质素处理，将处理后的产物加入到浓碱溶液中，经第二加热处理以脱除半纤维素，得到预处理后的材料；
5、(2)将所述预处理后的材料和聚乙烯醇溶液进行混合，得到溶液a；
6、(3)将所述溶液a在碱性条件下经活化剂进行活化处理，得到溶液b；
7、(4)将所述溶液b在碱性条件下经偶联剂进行偶联处理，加中和剂调节ph至中性，得到所述限域三维多孔铜选择性分离凝胶。
8、本发明还公开一种如上述的制备方法得到的限域三维多孔铜选择性分离凝胶。
9、本发明还公开了一种如上述的制备方法得到的限域三维多孔铜选择性分离凝胶，或如上述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶在吸附铜离子中的应用。
10、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
11、本发明提供了一种简单而通用的限域三维多孔铜选择性分离凝胶制备方法，以来源广泛的废弃木纤维材料为基材，经亚氯酸钠脱木质素处理和浓碱脱半纤维素处理后具有较高排列的孔道构型和致密的结构，可作为天然的微纳米纤维通道以构筑有序三维空间，并利用聚乙烯醇作为凝胶支架，利用活化剂建立互穿三维网络结构增强其机械性能和韧性，利用偶联剂偶联改性可有效调控分子在孔道及表面的聚集交联，从而实现凝胶成型，制备出一种具有高强度限域纤维三维微通道和互穿pva网络凝胶结构，偶联主要分布于凝胶树脂表层，其孔道分布较为均一，且微隧道作用有利于离子的滞留及截获作用，有利于铜离子的吸附及捕获，提高分离效果。
12、本发明的制备工艺简单，原料便宜易得，实现资源的高价值利用，制备得到的凝胶对电镀铜废液中的铜离子具有高选择性吸附作用且可多次循环吸附，经济环保，同时实现了废弃材料的再生利用及含铜废水的高效治理。
1.一种限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，其特征在于，所述限域三维多孔铜选择性分离凝胶的孔径为100nm～120nm。
3.根据权利要求1所述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述废弃的木纤维材料包括木材、木屑、秸秆中的一种或两种以上；
4.根据权利要求1所述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述第一加热处理的温度为90℃～95℃；所述第一加热处理的时间为1h～1.5h；
5.根据权利要求1所述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述聚乙烯醇溶液的浓度为10wt％～20wt％；
6.根据权利要求1所述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述活化剂为环氧氯丙烷；
7.根据权利要求1所述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述偶联剂包括亚氨基二乙酸、乙酰氨基亚氨基二乙酸、n-(2-羟乙基)亚氨基二乙酸、(2-羧乙基)亚氨基二乙酸、(2-羧苯基)亚氨基二乙酸、n-(膦酰基甲基)亚氨基二乙酸中的一种或两种以上；
8.根据权利要求1所述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶的制备方法，其特征在于，所述废弃的木纤维材料、聚乙烯醇溶液、活化剂、偶联剂的质量比为1～5：10wt％～20wt％：1wt％～2wt％：1wt％～5wt％。
9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的制备方法得到的限域三维多孔铜选择性分离凝胶。
10.一种如权利要求1-8中任意一项所述的制备方法得到的限域三维多孔铜选择性分离凝胶，或如权利要求9所述的限域三维多孔铜选择性分离凝胶在吸附铜离子中的应用。
