[发明专利]一种羟基醌类吸附材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种羟基醌类吸附材料的制备方法及应用，其特征是：将原料2,5‑二羟基对苯二醌、醛、催化剂和溶剂加入到反应器中，在50～200℃的温度下反应2～50小时，然后将反应后物料经冷却、过滤、用水或乙醇洗涤，干燥，即制得羟基醌类吸附材料。采用本发明，水溶液中本发明制备的羟基醌类吸附材料的铀吸附量高达730mg/g，去除率高达99%，具有良好的铀酰离子选择性；本发明适用于水溶液中铀的吸附、富集或去除，吸附容量大、选择性好，实用性强。

技术领域

本发明属于放射性废物的处理和处置，涉及一种羟基醌类吸附材料的制备方法及应用。本发明制备的羟基醌类吸附材料特别适用于含铀水溶液的处理，实现水溶液中铀的吸附、富集或去除。

背景技术

目前，随着常规化石能源的减少，可再生能源和核能越来越受到人们的关注。核能可以通过破碎重原子的原子核来获得，比如铀，它能产生大量的能量。铀作为核电的关键资源，广泛应用于核武器试验、采矿、医学研究和核电，但其具有高生物毒性和放射性，因此对其放射性废水的处理非常必要。

现有技术中，从水溶液中捕获铀(VI)的方法多种多样，有电沉积、生物处理、离子交换、化学沉淀和吸附法等。其中，吸附法是最有效的铀(VI)吸附、富集或去除方法，具有成本低、操作简单、效率高等优点。目前，多酚类铀吸附材料已研究报道较多，如聚(多巴胺)和单宁等吸附材料。但这些多酚类吸附材料往往存在制备困难、成本高、吸附量低或选择性差等缺点，难以实际使用。目前，尚未见羟基醌类结构用于铀吸附的相关文献报道。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种羟基醌类吸附材料的制备方法及应用，从而提供一种成本低、制作简单、吸附容量大、选择性高的铀吸附材料---羟基醌类吸附材料的制备方法，实现水溶液中铀的吸附、富集或去除。

本发明的内容是：一种羟基醌类吸附材料的制备方法，其特征是包括：2,5-二羟基对苯二醌与醛缩聚制备羟基醌类吸附材料。

本发明的内容所述羟基醌类吸附材料的制备方法，其特征是包括：将原料2,5-二羟基对苯二醌、醛、催化剂和溶剂加入到反应器中，在50～200℃温度下(加热聚合)反应2～50小时，即制得羟基醌类吸附材料。

本发明的内容所述羟基醌类吸附材料的制备方法，其特征是还包括：所述在50～200℃温度下(加热聚合)反应2～50小时，然后将反应后物料经冷却、过滤、(析出的固体)用水或乙醇洗涤(去除羟基醌类吸附材料孔隙中的有机物和无机物等杂质)，干燥(烘干等)，即制得羟基醌类吸附材料。

本发明的内容中：所述醛为水杨醛、乙二醛、戊二醛中的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容中：所述催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂。

本发明的内容中：所述酸性催化剂为盐酸、硝酸、硫酸、甲酸、乙酸、丙酸中的一种或两种以上的混合物，所述碱性催化剂为氨水、氨气、氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺、吡啶中的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容中：所述溶剂为乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、水、乙酸、甲酸中的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容中：所述原料2,5-二羟基对苯二醌、醛、催化剂和溶剂中，2,5-二羟基对苯二醌：醛：催化剂：溶剂的用量摩尔比为1：0.5～1：0.1～0.2：10～50。

本发明的内容中：所述在50～200℃温度下(加热聚合)反应2～50小时，较好的是在120～130℃温度下(加热聚合)反应8～10小时。

本发明的内容中：所述制得羟基醌类吸附材料应用于水溶液中铀的吸附、富集或去除。

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：