[发明专利]一种铀酰离子印记聚合物材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种铀酰离子印记聚合物材料的制备方法，步骤为：1)取2‑甲氧基乙醇为致孔剂，将铀酰模板、苄胺肟和4‑乙烯基吡啶反应形成二元或三元复合物；2)将上述二元或三元复合物与甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯和引发剂偶氮二异丁腈混合形成聚合混合物；3)将聚合混合物进行真空干燥、洗涤，得到去除未反应单体的聚合物；4)将去除未反应单体的聚合物再次真空干燥，研磨和过目筛，获得铀酰离子印迹聚合物。本发明的有益效果：利用偕胺肟基吸附速度快、高U(VI)负载容量的性质和离子印记材料具备高度选择性的特点，提供了一种产量大、设备简单易操作的对水体中的铀表现出高效的选择性吸附效应的离子印记聚合物。

技术领域

本发明涉及含铀废水处理技术领域,具体涉及一种含有偕胺肟官能团用于水体选择性吸附铀的离子印记聚合物及其制备方法。

背景技术

作为新型能源一种的核能事业，逐渐引起了人类越来越广泛的重视。但是，随着核能事业的发展，一系列问题也慢慢体现出来，在开釆和选冶铀矿过程中产生的大量含铀废水，造成了严重的环境问题。铀是一个具有低放射活性和化学毒性的重金属元素，进入人体后可能会对肾脏造成渐不可逆的损伤，甚至导致死亡。含铀废水的处理将是各个国家所要面临的一道难题。因此针对含铀废水研究开发出一种用于从水体中提取铀的材料以及制备方法具有重要的战略意义和应用价值。

目前处理含铀废水的方法主要有化学沉淀法，离子交换法，吸附法，生物处理法等，综合以上方法比较发现，吸附法具有适用范围广、高效以及富集效率高等特点，非常适合用于含铀废水中铀的分离。但是，由于目前大多吸附剂的选择性吸附能力较低，不利于废水中铀的提取重复利用，而离子印记聚合物具有高的亲和性和选择性，因此以铀为模板的离子印迹聚合物适合用含铀废水中铀的分离。

偕胺肟基，由于存在着酸性和碱性位点而成为一个优秀的两性功能基，由于它的快吸附速度、高U(VI)负载容量且对环境安全，已被接枝到用于回收和去除U(VI)的各种底物的表面。由于目前关于偕胺肟基离子印记的研究较少。因此结合偕胺肟基吸附速度快、高U(VI)负载容量的性质和离子印记材料含有特异性识别位点，具备高度选择性的特点。探究偕胺肟基和离子印记聚合物对于水中铀吸附的协同作用，在交联聚合物基质内以及4-乙烯基吡啶存在下捕获偕胺肟基，以制备出一种用于从水相选择性分离铀酰的新型印迹聚合物，为去除水中重金属寻求新的突破。

发明内容

针对现有的铀金属离子分离和回收存在的问题，本发明结合偕胺肟基吸附速度快、高U(VI)负载容量的性质和离子印记材料含有特异性识别位点，具备高度选择性的特点，提供了一种产量大，设备简单，易于操作控制，对水体中的铀表现出高效的选择性吸附效应的离子印记聚合物。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铀酰离子印记聚合物材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取10ml 2-甲氧基乙醇为致孔剂，将1mmol铀酰模板、0～4mmol苄胺肟和0～4mmol 4-乙烯基吡啶反应形成二元或三元复合物；

(2)将步骤(1)所得二元或三元复合物与10～15mmol甲基丙烯酸、30～40mmol乙二醇二甲基丙烯酸酯和40～60mg引发剂偶氮二异丁腈混合在一起形成聚合混合物；

(3)将步骤(2)聚合物进行真空干燥去除致孔剂后，依次分别用丙酮、丙酮和水的混合物、水进行洗涤，得到去除未反应单体的聚合物；

(4)将步骤(3)去除未反应单体的聚合物再次真空干燥，研磨和过80-200目筛，获得铀酰离子印迹聚合物。

所述步骤(2)的聚合混合物冷却到0℃，用N₂吹扫10min后密封，超声10min，在50～90℃温度下搅拌2～4h，进行热聚合反应。