[发明专利]一种贵金属离子吸附树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种贵金属离子吸附树脂的制备方法。属于回收贵金属离子技术领域。

背景技术

贵金属由于其本身的价值以及独特的物理、化学性质，在社会生活以及电子电器、航空航天等科技和工业领域被人们所重视。地球上贵金属资源有限，人们又在不断的消耗，尤其以工业消耗为最，许多使用过报废的含贵金属的材料随意丢弃，这不仅仅导致资源的浪费，还污染环境。工尤其以业上生产产生的大量废液为主，其中含有不少的贵金属离子，如没有很好的回收利用或者处理这些离子，任其流入大自然中，不仅浪费还将会污染环境影响生物体的健康。贵金属并不是人体必需的微量元素，进入生物体内后容易使蛋白质变性、破坏细胞壁、改变细胞通透性、抑制酶的活性等，从而造成不可挽回的伤害。所以如何有效地利用贵金属成为可持续社会发展的课题之一。目前，有效的回收-再利用是解决这一问题的好办法，既节约了资源又减少了污染，是双赢的手段。所以，研究回收贵金属离子的新方法是十分有意义的。

水体中贵金属离子分离的主要方法有：离子交换法（置换）、渗透法、活性炭吸附法、化学沉淀法、萃取法、电渗析法、膜滤法以及吸附法等。但是这些方法操作不便、成本高、效率不高、可持续性不强。近几年，人们发现高分子树脂是个既环保又经济的离子富集器，它操作简便、成本较低，还可以反复使用。这些树脂上“安装”了特定的基团，这些特定的集团对特定的一些离子具有优良的配位性，而且比小分子配体又多了易分离的性能，这样使得树脂可以重复的使用，从而降低了成本。另外，在操作过程中简便、安全，不会对环境造成新的污染。

目前，已经有不少研究者研究出各种贵金属吸附树脂。主要分两大类，一类是在天然大分子（如：壳聚糖）上加入外来基团制得树脂。例如：中科院王琳等设计合成了羧甲基壳聚糖硫脲树脂，先在壳聚糖上加上羧甲基，合成羧甲基壳聚糖，然后将硫脲和戊二醇所得反应产物再加到羧甲基壳聚糖上，最终得到羧甲基壳聚糖硫脲树脂（王琳; 新型壳聚糖螯合树脂对金、银金属的吸附回收及机理研究 [D]; 中国科学院海洋研究所; 2010年）。但是该方法步骤繁多控制条件复杂，做为理论研究尚可，不适用于工业生产。一类是将带特定基团的小有机分子加载高聚物上而制成树脂。例如：Pradipta Kumar等在聚合物CMPS（氯甲基化聚苯乙烯）上加上硫脲而制得所需吸附树脂（Pradipta Kumar, Khursheed B. Ansari, Aditya C. Koli, et al. Sorption Behavior of Thiourea-Grafted Polymeric Resin toward Silver Ion, Reduction to Silver Nanoparticles, and Their Antibacterial Properties. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 6438?6445）。但是该方法所使用的氯甲基化聚苯乙烯价格昂贵，成本高。还有一类是将带有特定基团的小分子直接聚合得到吸附树脂。例如：倪才华等直接将硫脲和甲醛聚合得到聚合物。这类方法操作简单成本也低，但是该聚合物的分子较简单，吸附能力有待提升（Caihua Ni, Changhai Yi, Zhiyun Feng. Studies of  Synthesie and Adsorption Properties of Chelating, Journal of Applied Polymer Science. 2001,82,3127-3132）。

吸附树脂具有美好前景，因此人们在不断的研究如何制备出吸附能力更高、选择性更高、成本更低的贵金属吸附树脂。制备简单、成本较低的贵金属吸附树脂对资源节约、环境保护具有十分重要的影响。鉴于此，发明一种简单、成本低且能扩大生产的贵金属吸附树脂是很有必要的。

发明内容：

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种简单的贵金属离子吸附树脂的制备方法。该制备方法的特点是，制备了一种特定的交联结构的树脂，该树脂具有十分优异的银离子吸附性能，并且能重复使用，其制备方法较简便、反应条件温和、成本低廉、易于工业上生产。

本发明的技术方案是，一种贵金属离子吸附树脂的制备方法是：具体包括以下步骤：

（1）取硫脲将之溶解于重量百分比浓度为95%的乙醇中，置于三颈烧瓶中，然后按硫脲与苯甲醛的摩尔比为1∶0.2 ~1加入苯甲醛，用碱或酸调节pH值为6 ~9；