[发明专利]超级螯合离子交换树脂

权利要求书

1.超级螯合离子交换树脂，其特征在于具有通式(Ⅰ)所示化学结构：

其中通式(Ⅰ)中指的是交联或未交联的聚苯乙烯树脂球，Q选自取代或未取代的苯环、萘环、吡啶环、喹啉环、苯并噻唑环、苯并咪唑环或苯并噁唑环中的一种。

2.依照权利要求1所述的超级螯合离子交换树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、

氯甲基化聚苯乙烯大孔树脂球(简称为氯球)分散在有机溶剂中溶胀，碱试剂作为缚酸剂，室温下与双(2-氰乙基)胺反应20～150小时，过滤出树脂球，水洗涤后干燥，制成通式(Ⅱ)弱碱性聚苯乙烯功能树脂球(简称为PS-BN)，见反应式①：

其中反应式①中所述的指的是交联或未交联的聚苯乙烯树脂球，所述的有机溶剂指的是1，4-二氧六环、丙酮、1，2-二氯乙烷、乙醇、丙醇、异丙醇或乙酸乙酯，所述有机溶剂的用量是氯球质量的2～20倍，所述的碱试剂指的是碳酸钾或碳酸钠，所述氯球/双(2-氰乙基)胺/碱试剂的质量比为1∶0.2～5∶0.2～2；

步骤二、

将5-氯甲基水杨醛溶解在有机溶剂中，再加入步骤一所制得的通式(Ⅱ)PS-BN，室温搅拌反应20～80小时，过滤，经有机溶剂洗涤后，制得侧链接水杨醛和季铵基的通式(Ⅲ)聚苯乙烯功能树脂球(简称PS-BNS)，见反应式②：

其中反应式②中所述的指的是交联或未交联的聚苯乙烯树脂球，所述的有机溶剂指的是1，4-二氧六环、四氢呋喃、丙酮、1，2-二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷、乙腈或乙酸乙酯，所述有机溶剂的用量是PS-BN质量的2～20倍，所述5-氯甲基水杨醛/PS-BN的质量比为0.2～2∶1；

步骤三、

在无水乙醇中加入Q-NH₂，搅拌溶解后，再投入步骤二所制得的通式(Ⅲ)PS-BNS，冰醋酸作为催化剂，控温60～80℃，反应2～80小时，制得通式(Ⅳ)PS-BNSA聚苯乙烯功能树脂球，见反应式③：

其中反应式③中所述的指的是交联或未交联的聚苯乙烯树脂球，Q选自取代或未取代的苯环、萘环、吡啶环、喹啉环、苯并噻唑环、苯并咪唑环或苯并噁唑环中的一种，PS-BNS与Q-NH₂的质量比为0.2～2∶1，所述无水乙醇的用量是PS-BNS质量的2～20倍；

步骤四、

在乙醇或甲醇中加入盐酸羟胺，搅拌下使用碱石灰调节pH值至6.0～8.5，过滤去除固体物，所得滤液中加入通式(Ⅳ)PS-BNSA聚苯乙烯功能树脂球，控温75～85℃，搅拌反应2～80小时，经过过滤、去离子水洗涤三次、干燥，制得通式(Ⅰ)超级螯合离子交换树脂球，见反应式④：

其中反应式③中所述的指的是交联或未交联的聚苯乙烯树脂球，Q选自取代或未取代的苯环、萘环、吡啶环、喹啉环、苯并噻唑环、苯并咪唑环或苯并噁唑环中的一种，所述的碱石灰是由碳酸钠或碳酸钾与氧化钙(也称为生石灰)按照质量比1∶3复配而得，所述PS-BNSA/盐酸羟胺/碱石灰的质量比为1∶0.2～5∶0.2～5，所述乙醇或甲醇的用量是PS-BNSA质量的2～10倍。