[发明专利]一种无机型硅胶螯合离子交换树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种无机型硅胶螯合离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将硅胶基体加入装有耐腐蚀的反应釜中，加入酸液，抽真空10～20min后，真空度为20～50mmHg，混合搅拌，边搅拌边升温至80～100℃，搅拌速度为60～80转/分，酸化处理6～20h，然后冷却至室温，过滤得到酸化处理后的硅胶基体，再用去离子水对酸化处理后的硅胶基体洗涤直至其呈中性，干燥至恒重，得到预处理后的硅胶基体；

2)使含有溴化钠饱和液或者含有溴化钾饱和液的潮湿空气接触预处理后的硅胶基体，使硅胶基体表面生成水分子单层，得到含水率为4～12wt％的水合基体；

3)将水合基体、烷烃和硅烷偶联剂搅拌混合，搅拌速度为60～80转/分，在室温下反应12～36h后，过滤、使用正己烷和甲醇等体积混合液洗涤至中性停止、干燥到测得经硅烷化的水合基体增重率12～17％时取出，得到硅烷化基体；

4)将硅烷化基体加入装有搅拌器的反应釜中，往反应釜中加入多胺基聚合物，进行搅拌，搅拌速度为60～80转/分，搅拌中再加入去离子水和甲醇，在搅拌过程中抽真空10～20min，至反应釜内的真空度为20～60mm Hg，然后在50～90℃下接枝反应24～72h，接枝反应结束后，过滤、用去离子水洗4次、一个当量的氢氧化钠洗1次、去离子水洗3次和甲醇洗2次、干燥至恒重，得到接枝硅胶基体；

5)再将接枝硅胶基体加入装有搅拌器的反应釜中，加入HCl和亚磷酸，搅拌升温至70～120℃，搅拌速度为60～80转/分，再一边搅拌一边缓慢加入浓度为37.7wt％的甲醛，在70～120℃反应12h～36h后，去离子水洗2次，1摩尔每升NaOH洗1次，去离子洗3次，1M H₂SO₄洗1次，甲醇洗3次、干燥至恒重，得到无机型硅胶螯合离子交换树脂。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述酸液为浓度为1M的盐酸、硝酸、硫酸中的任意一种或者任意二种以上的混合物，任意二种以上混合时为任意配比。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述硅胶基体与酸液的用量比为硅胶基体：酸液＝10kg∶50～60L。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述水合基体、烷烃和硅烷偶联剂的的用量配比为：水合基体：烷烃：硅烷偶联剂＝10kg∶18～20L∶4～5kg。

5.如权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述烷烃为戊烷、己烷、庚烷、辛烷中的任意一种或者任意二种以上的混合物，任意二种以上混合时为任意配比。

6.如权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三氯硅烷、氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或者任意二种以上的混合物，任意二种以上混合时为任意配比。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述硅烷化基体、多胺基聚合物、去离子水和甲醇的配比为：硅胶基体：多胺基聚合物：去离子水：甲醇＝10kg∶10～12kg∶20～22L∶8～16L。

8.如权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，所述的多胺基聚合物为聚烯丙胺、聚乙烯亚胺中的任意一种或者两种混合，两种混合时为任意配比，多胺基聚合物的重均分子量为1,000-1,000,000。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5所述HCl浓度为1M，甲醛浓度为37.7wt％，接枝硅胶基体、HCl、亚磷酸、甲醛的配比为枝硅胶基体：HCl：亚磷酸：甲醛＝10kg∶40～50L∶5～6kg∶7～8L。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的方法制备的无机型硅胶螯合离子交换树脂。