本发明属于废水处理，具体涉及一种辐照交联复合水凝胶及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着全球人口不断膨胀、工业发展迅速，人们日常生活和工业生产产生的废水，肆意排入水体造成水体污染。染料废水是水体的主要污染源之一，现有的处理方法有很多，如吸附、沉淀或过滤等。其中，吸附技术以高效、低成本、易操作等优点成为废水处理的首选技术。吸附就是借助多孔材料的高比表面积和活性位点，通过物理或者化学作用在水体中富集污染物，最终污染物随着吸附剂从水体中分离出去。
2、金属-有机框架(mofs)是由金属阳离子或簇和有机配体通过配位键连接形成，且具有周期性无限网络结构的新型晶体杂化材料。mofs具有高比表面积、可调控的孔道与孔径，均匀分散的活性位点以及多功能性，使其在气体存储、分子分离、药物输送向、多相催化以及传感等方面非常有吸引力。同时，有些mofs在水中高度稳定，以及本身固有的大比表面积和孔隙率可产生高吸附能力，丰富的活性位点可以化学吸附或降解污染物，柔性腔体可能会发生特定的主客分子互动，可以大规模合成等先天优势，使耐水mofs在污水处理领域得到广泛的应用研究。但是，mofs固有的微观粉末形态和易碎性，以及不溶也不熔化，导致其成型加工性能差，不利于回收再利用，因而限制了它们在水处理中的实际应用。为了得到易回收可再利用的mofs吸附材料，将mofs与高分子材料复合是一种有效的途径。
3、水凝胶是一类具有三维网络结构的亲水高分子材料，其在水中溶胀但并不溶解，这一特性可极大提高水凝胶作为吸附材料的固液分离能力，简化污水净化的后续处理程序，为解决水体中有机染料污染问题提供了有效途径。
4、制备mof/聚合物水凝胶复合材料用于染料吸附将同时具备高的吸附容量和良好的固液分离能力。但是传统制备mof/聚合物水凝胶复合材料多采用热交联固化的方法，固化速度慢，容易造成mof在聚合物基体中的分散不均匀。专利cn202010960910.x采用光交联的方法虽解决了聚合物基体分散不均匀的问题，但为提高凝胶强度，两次引入光引发剂并两次紫外辐照，且仅为构建第二重网络浸泡达吸附平衡约3天时间，周期过长。
技术实现思路
1、针对现有技术问题和不足，本发明提供了一种辐照交联复合水凝胶，同时还提供了相应的制备方法。
2、基于上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种辐照交联复合水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)将聚乙烯醇水溶液辐照成型，得到聚乙烯醇水凝胶，将聚乙烯醇水凝胶烘干，得到聚乙烯醇干凝胶；
5、(2)将聚乙烯醇干凝胶在金属离子溶液中浸泡，得到聚乙烯醇/离子复合水凝胶；
6、(3)将聚乙烯醇/离子复合水凝胶在二甲基咪唑溶液中浸泡结束后取出，即得辐照交联复合水凝胶。
7、优选地，步骤(1)所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为10％～15％。
8、优选地，步骤(1)所述辐照成型采用电子加速器或60coγ射线，辐照剂量为15～30kgy。
9、优选地，步骤(2)所述金属离子溶液为锌离子溶液、钴离子溶液中的至少一种，浓度为0.01～0.5mol/l。
10、优选地，步骤(3)所述二甲基咪唑溶液中二甲基咪唑的质量分数为1％～25％。
11、优选地，步骤(1)所述烘干温度为40～80℃。
12、优选地，步骤(2)所述浸泡时间为1～24h。
13、优选地，步骤(3)所述浸泡时间为5min～6h。
14、第二方面，本发明提供了一种辐照交联复合水凝胶，由第一方面所述的制备方法制备而成。
15、第三方面，本发明提供了第二方面所述的一种辐照交联复合水凝胶在染料废水处理中的应用。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
17、1.本发明将聚乙烯醇凝胶先在金属离子溶液中进行浸泡，然后又在二甲基咪唑溶液中浸泡，这种先引入离子、再引入配体的方式，金属离子在毫无阻力的情况下率先进入凝胶内部，有助于金属离子均匀分散，并且在引入尺寸稍大的配体时，已经分散于凝胶内部的金属离子还能够起到一定的引导作用，有利于mof的负载。若是将聚乙烯醇凝胶先浸入配体溶液、再进入金属离子溶液中，会造成mof粉末在水凝胶表面大量沉积，难以进入凝胶内部。若是将金属离子溶液先与二甲基咪唑混合，则会逐渐产生沉淀，mof也很难被吸附到凝胶内部。
18、2.本发明在负载之前先对聚乙烯醇(pva)水凝胶进行烘干，有利于浸泡时更精准地控制离子浓度，解决了水凝胶水分稀释金属离子以及溶胀速率低的问题，使离子浓度保持准确的同时缩短了制备时间。
19、3.本发明的水凝胶中mof在聚合物网络中分散均匀，并且具有纳米尺寸，起到纳米增韧的效果，提高了水凝胶的机械性能。
20、4.本发明采用辐射法以电子加速器或60coγ射线作为辐射源，无需额外引入交联剂或引发剂，同时本发明用于染料吸附时，不仅具有较高的吸附容量和较快的吸附速率，还可以循环使用，具有绿色环保、简便快捷的优点。
21、5.本发明按照实际需求减少了前期配制的工序，有利于快速制备。
1.一种辐照交联复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的辐照交联复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为10%～15%。
3.如权利要求2所述的辐照交联复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述辐照成型采用电子加速器或60coγ射线，辐照剂量为15～30kgy。
4.如权利要求1所述的辐照交联复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述金属离子溶液为锌离子溶液、钴离子溶液中的至少一种，浓度为0.01～0.5mol/l。
5.如权利要求1所述的辐照交联复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述二甲基咪唑溶液中二甲基咪唑的质量分数为1%～25%。
6.如权利要求3所述的辐照交联复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述烘干温度为40～80℃。
7.如权利要求4所述的辐照交联复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述浸泡时间为1～24h。
8.如权利要求5所述的辐照交联复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述浸泡时间为5min～6h。
9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备而成的辐照交联复合水凝胶。
10.如权利要求9所述的辐照交联复合水凝胶在染料废水处理中的应用。
