[发明专利]一种以聚氯乙烯为基质的功能化阴离子交换树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种以聚氯乙烯为基质的功能化阴离子交换树脂，该树脂具有如下结构：式1：或者，式2：其中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、C1‑C10烷基、取代的C1‑C10烷基、C2‑C10烯基、C2‑C10炔基、芳基、C1‑C10烷氧基、C1‑C10烷酰基、C1‑C10烷酰氧基、C1‑C10烷酰氨基、C1‑C10烷氨基、氨基、氨基甲酰基或卤素；A为5～8元环，X为0～3的整数；n/(m+n)＝1‑50％。本发明的阴离子交换树脂具有良好机械强度，成本低，对铂族金属配阴离子具有吸附容量高，解吸附率高，选择性好的优点，可实现再生和循环利用，可用于铂族金属配阴离子的富集和分离。

技术领域

本发明涉及一种以聚氯乙烯为基质的功能化阴离子交换树脂及其制备方法和应用。

背景技术

除被用于装饰材料外，铂族金属由于其独特、优异的物理化学性质，受到了各界广泛的关注。如作为催化剂，Pt/Al₂O₃、Pt-Re/Al₂O₃等催化剂可以用来催化石油精炼中的多个反应，生产高辛烷值的汽油和其他石油化工产品；在生命科学方面，顺铂、卡铂、奥沙利铂等药物被证明对癌症的抑制和治疗，铂-铑合金等合金材料也可用作人工脏器、神经修复材料、外壳器具等医疗材料；在信息科学技术方面，铂、钯等制造的微电子装置、光电子装置、磁-光存储器件等，在行业内有极大发展。

在铂族金属湿法冶金富集过程中所得的金属电解液中常伴随有大量的有色金属，如Cu、Ni、Fe等，它们大多数以阳离子形、式存在。而体系中的铂族金属在卤素离子及其它一些阴离子体系中常以氯-配阴离子的形式存在，稳定性高，难以生成难溶盐沉淀或内界配合物。目前常用的富集分离铂族金属的方法有选择性沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法等。选择性沉淀法和溶剂萃取法工业操作程序复杂，需消耗大量的化学试剂，不符合绿色化学的要求。离子交换吸附法在离子交换过程中不会引入杂质，可处理极低浓度的贵金属的料液，且在工业过程中操作简单，离子交换树脂可再生循环利用。但常见的离子交换树脂对铂族金属配阴离子的选择性较低，不利于从复杂体系中高效率富集回收铂族金属。PVC树脂是一种非结晶的线性高分子化合物，其相对分子质量较大的颗粒物制品具有较高的拉伸强度、冲击强度、弹性模量，树脂有一定的耐温性能，能满足作为离子交换树脂基材的要求，且产能充分，价格低廉。本发明利用PVC颗粒，经过接枝反应，引入含N-杂原子的正电荷基团，制备出一种具有特殊功能的阴离子交换树脂，并应用于复杂体系中微量铂族金属配阴离子的富集、回收。

发明内容

本发明的目的在于根据上述背景技术的现状，提供了一种以聚氯乙烯为基质的功能化阴离子交换树脂。

本发明的另一目的在于，提供一种制备上述以聚氯乙烯为基质的功能化阴离子交换树脂的方法。

本发明的另一目的在于，将上述以聚氯乙烯为基质的功能化阴离子交换树脂用于铂族金属配阴离子的富集。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种以聚氯乙烯为基质的功能化阴离子交换树脂，具有如下结构：

式1：

或者，式2：

其中，R₁、R₂和R₃各自独立地为氢、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、芳基、C1-C10烷氧基、C1-C10烷酰基、C1-C10烷酰氧基、C1-C10烷酰氨基、C1-C10烷氨基、氨基、氨基甲酰基或卤素；

A为5-8元环，X为0～3的整数；

n/(m+n)＝1％-50％。

优选地，所述的A为苯环、己环或庚环。