[发明专利]重金属吸附剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种重金属吸附剂，其特征在于，包括共价有机框架基体和接枝在所述共价有机框架基体上的聚合物分子链，所述聚合物分子链上含有可吸附重金属的功能性基团，所述功能性基团为偕胺肟基团、磷酸基团和巯基基团中的任意一种；

所述共价有机框架基体通过第一单体和第二单体共聚得到，其中，所述第一单体和所述第二单体之间通过醛基和氨基缩合连接，所述第一单体的分子结构具有刚性环结构和至少三个氨基或醛基，所述第二单体的分子结构具有刚性环结构、至少两个氨基或醛基和至少一个可交联的碳碳双键，且所述第一单体和所述第二单体中至少有一个含有氨基，另一个含有醛基；

所述共价有机框架基体包括多个有序排列的重复的孔结构单元，每个所述孔结构单元中含有3~96条所述聚合物分子链，每个所述聚合物分子链的链节上均含有一个修饰基团，且所述聚合物分子链的聚合度为124。

2.根据权利要求1所述的重金属吸附剂，其特征在于，所述第一单体独立选自以下结构式中的任意一种：

、、、、、，

所述第二单体独立选自以下结构式中的任意一种：

、、，

其中，X₁每次出现均选自-NH₂或-CHO，X₂每次出现均选自-NH₂或-CHO，且X₁和X₂为不同基团；X₃每次出现时分别独立的选自H或-CH=CH₂，且至少有一个X₃选自-CH=CH₂。

3.一种如权利要求1~2任一项所述的重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第一单体和第二单体，并将所述第一单体和所述第二单体进行共聚得到共价有机框架聚合物， 其中，所述第一单体或所述第二单体中含有至少一个可交联的碳碳双键；

提供第三单体，和所述共价有机框架聚合物发生交联反应，在所述共价有机框架聚合物上接枝聚合物分子链，所述第三单体具有至少一个可交联的碳碳双键和至少一个反应基团；

提供修饰剂，和所述聚合物分子链发生反应得到共价有机框架材料，其中，所述修饰剂为含有可吸附重金属的功能性基团的化合物、所述第三单体中的所述反应基团和所述修饰剂发生反应。

4.根据权利要求3所述的重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，所述第三单体选自丙烯腈或4-氰基苯乙烯，所述修饰剂选自盐酸羟胺，或者，所述第三单体选自甲基丙烯酸缩水甘油酯，所述修饰剂选自磷酸。

5.根据权利要求3所述的重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，所述第三单体为丙烯腈，所述修饰剂为盐酸羟胺，所述第三单体的用量为每1g所述共价有机框架聚合物加入8g~20g所述第三单体。

6.根据权利要求3所述的重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，所述修饰剂和所述聚合物分子链发生反应的步骤，还包括向反应体系中加入pH调节剂。

7.如权利要求1~2任一项所述的重金属吸附剂在对废水中重金属离子的吸附和回收中的应用，所述重金属离子为铀、铬、钒中的至少一种。