[发明专利]一种高效去除溶液中钼酸根离子的方法

说明书

本发明属于功能高分子材料和物质分离方法技术领域，公开了一种高效去除溶液中钼酸根离子的方法。本发明选取甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）、N‑异丙基丙烯酰胺（NIPAM）、丙烯酰胺（AM）中的一种或几种作为单体，硫酸钠（Na₂SO₄）、氯化钠（NaCl）中的一种或两种作为制孔剂，通过自由基共聚法合成大孔阳离子凝胶。使用所制备的大孔凝胶在一定的温度和PH下对溶液中的钼酸根进行吸附。该方法不但吸附速率快、交换容量高，而且能够在合适条件下对溶液中的钼酸根离子去除完全；该方法稳定性好、反应条件温和、工艺简单且制备的凝胶材料性能好，在提取分离，药物控释领域，去除水环境中毒性阴离子方面具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于功能高分子材料和物质分离制备技术领域，具体提供了一种高效去除溶液中钼酸根离子的方法。

背景技术

金属钼具有许多优良的物理化学和机械性能，钼的熔点为2620℃，由于原子间结合力极强，所以在常温和高温下强度都很高。它的膨胀系数小，导电率大，导热性能好。在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应，对大多数液态金属、非金属熔渣和熔融玻璃亦相当稳定。因此，钼及其合金在冶金、农业、电气、化工、环保和宇航等重要部门有着广泛的应用和良好的前景，成为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战略物质。金属钼的前驱体是钼酸盐，在目前的冶金工业生产中，钼酸盐主要采用湿法冶金技术和使用阴离子交换树脂制得。通常交换树脂使用操作复杂，交换速率慢，交换不高效，急需寻找替代品。

水凝胶作为一种有亲水性但不溶于水的高分子聚合物，集吸水、保水、缓释于一体，是一种应用广泛的功能高分子材料，被应用于工业、农业、生物工程以及医药领域。而大孔水凝胶，其单体分子中的叔胺基在一定条件下可以质子化或去质子化，是一种典型的同时具有pH 和温度敏感性、生物相容性的功能高分子聚合物，在智能开关、功能吸附材料、药物控制释放及生物医药等基础理论和应用领域有很大的研究价值和潜在应用前景。目前以大孔水凝胶替代交换树脂去除溶液中钼酸根离子的方法没见相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以大孔阳离子凝胶作为吸附剂高效去除溶液中钼酸根离子的方法。

为了实现上述目的，本发明以制备的大孔阳离子凝胶作为吸附剂对钼酸根离子进行吸附、分离，形成钼酸盐。具体采用以下技术方案:

1、加入单体、偶联剂于烧瓶，添加偶氮二异丁腈（ABN）、过硫酸钾KPS、叔丁基过氧化氢（TBHP）中的一种作为引发剂；然后加入无水乙醇和制孔剂水溶液；

2、将添加完后的烧瓶置于40℃～90℃的水浴中反应；反应结束后将烧瓶取出，于-5℃～5℃终止反应，得水凝胶。

3、将制得的水凝胶取出，用蒸馏水洗涤，并抽滤至没有液体流出，得到大孔凝胶材料。

4、将所需去除钼酸根离子的溶液加入容器中，调节pH值1-3，加入上述制备的大孔凝胶材料，加热，吸附，处理完成后分离回收大孔凝胶，得到去除钼酸根离子的溶液。

步骤（1）中，所述引发剂的加入量是单体摩尔量的0.01～0.05

倍；所述单体为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）、N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）、丙烯酰胺（AM）中的一种或几种；所述偶联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBAA），所述偶联剂为单体摩尔量的0.01～0.1倍。

步骤（1）中，所述无水乙醇加入量是单体摩尔量的1～3倍；制孔剂的质量浓度为２%～８%，添加量为无水乙醇体积的３～10倍；

步骤（1）中，所述制孔剂水溶液为Na₂SO₄和/或NaCl溶液。[009]步骤（4）中，优选：pH值 2.22，吸附温度为40 ℃，吸附时间在120 min。