[发明专利]基于苯乙烯基单体的亲水性重金属离子螯合共聚物树脂及其合成方法

说明书

本发明属于改性树脂合成技术领域，具体涉及一种基于苯乙烯基单体的亲水性重金属离子螯合共聚物树脂及其合成方法。本发明树脂的基本结构单元如下：其中，R1为Me或H；R2为Me，或H，或t‑Bu。该亲水性重金属离子螯合共聚物树脂能与金属离子铜、钴、镍、汞、铅、钯等络合，用于精密电子工业、医疗、核电、制药、中药等领域的金属离子去除，贵金属矿的金属离子富集以及负载金属离子催化等领域。

技术领域

本发明属于改性树脂合成技术领域，具体涉及一种基于苯乙烯基单体的亲水性重金属离子螯合共聚物树脂及其合成方法。

背景技术

随着城市化和工业化进程的加速，重金属离子污染越来越受到人们的关注。重金属离子对生物体具有致癌和神经毒性，且无法生物降解、可沿着生物链富集，致病计量低，因此高效去除重金属离子的方法能显著提高人类对水资源的利用率，降低疾病及死亡的发生率。传统的去除重金属离子方法有：化学沉淀法、吸附法、膜分离法以及电解法等。化学沉淀法经济实惠，但无法去除低浓度的金属离子；膜分离法设备投入高，且膜需要经常跟换；电解法能耗太高。吸附法相比其他几种方法在成本和效率上都有无法比拟的优势，是最常用的处理方法。

在传统吸附材料里，螯合树脂是最常用的吸附重金属离子材料，具有吸附速度快、容量高、选择性好的优点。常见螯合功能基团有：氨基膦酸、亚胺乙酸、Schiff碱、8-羟基喹啉以及偕胺肟等，其中IDA基团即N(CH₂COOH)₂是应用最广的螯合基团。Purolite S-930(李冰洁等，亚胺基二乙酸型螯合树脂应用研究进展与展望，材料导报2015,29(15),P59-64)，Amberlite IRC-748 (Seggianietc.,Recovery of nickel from Orimulsion fly ash byiminodiacetic acid chelating resin.Hydrometallurgy 2006,81(1),9-14)，AmberliteIRC-718、及 Chelex-100(3)、及Diaion CR20(Lin etc.,Ion-exchange equilibria of Cu(II)and Zn(II)from aqueous solutions with Chelex 100 and Amberlite IRC 748resins. Chemical Engineering Journal 2005,112(1),211-218.)，Lewatit TP-207( etc.,Removal of Cd(II)and Pb(II)complexes with glycolic acid fromaqueous solutions on different ion exchangers.Canadian Journal of Chemistry2010,88(6), 540-547.)，等商品化树脂都含有IDA螯合基团。这些螯合树脂对各种金属离子如：Cu、Ni、Co、Pb等都有较好的吸附效果。其中Lewatit TP-207、Amberlite IRC-718、Amberlite IRC-748对铜离子的吸附容量分别为：0.91、1.12、1.17 mmol/g。