[发明专利]一种利用植物多酚改性的吸附树脂回收铋的方法

说明书

本发明涉及一种利用植物多酚改性的吸附树脂回收铋的方法，属于环境保护领域。植物多酚改性的吸附树脂的制备方法为：先将含有环氧基团或卤素的不饱和单体接枝到高分子基材的表面，然后通过环氧开环或卤代反应在高分子基材表面导入植物多酚，得到所述植物多酚改性的吸附树脂。应用时将含有铋离子的溶液与所述植物多酚改性的吸附树脂接触，使所述植物多酚改性的吸附树脂吸附铋离子，再用淋洗液对树脂上吸附的铋进行洗脱分离，实现铋离子的回收。本发明改性树脂可从含铋的废液或痕量铋污染的地下水中高效选择性捕获铋。本发明原料来源广泛、成本低；材料制备简单，吸附过程可高效选择性回收铋，吸附剂再生能力强，且具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明属于环境保护领域，更具体地，涉及一种利用植物多酚改性的吸附树脂回收铋的方法，尤其涉及利用表面具有多羟基的吸附树脂从含铋的废水中选择性回收铋的方法。

背景技术

铋作为一种自然资源，每年产量达5000t。从铅矿、铜矿、锡矿、金矿和银矿精炼中得到的副产物铋，被广泛应用于半导体、化妆品、合金、冶金添加剂以及核燃料的制备和再循环。但是，这些资源均是有限的，为了满足人们的需求，需要对这些资源进行有效的回收利用。另一方面，在利用资源的同时，会产生大量的废水，造成环境污染。这是影响地球生命存在的最严重问题之一，特别是水生环境。全球工业活动的传播和数百万吨未经处理的废水排放大大影响了水的物理和化学性质。尤其是，重金属污染会影响水生和陆地生态系统。在这些重金属中，需要考虑铋的水体污染，因为它可能对植物群和动物群有不利影响。因此，含有铋废水的处理是避免健康并发症的重要过程。

目前，废水中铋的去除和回收的方法有化学沉淀、离子交换、膜过滤、吸附等。在这些常见的技术中，吸附技术具有操作简单、技术经济以及成本低等特点。特别地，吸附技术适用于低浓度金属离子的处理。而吸附法最关键的是吸附剂。为了应对工业生活生产中对铋的高需求及较少铋的环境污染，设计高效植物多酚类物质改性的吸附树脂对铋进行回收或去除至关重要。

植物多酚类物质是一类广泛存在于植物体内的具有多元酚结构的次生代谢物，主要包括单宁类、酚酸、黄酮等物质。其中，最具有代表性的物质是单宁酸及其衍生物、没食子酸、儿茶酸和原儿茶酸等酚酸。此类物质的多酚羟基结构赋予了其一系列独特的化学性质，如能与蛋白质、生物碱、多糖结合，使其物理化学行为发生变化；能与多种金属离子发生络合和静电作用；具有还原性和捕捉自由基的活性。其中，植物多酚类物质能与多种金属离子发生络合和静电作用主要在于两个相邻的酚羟基能以氧负离子的形式与金属离子形成稳定的五元环螯合物，其余的酚羟基虽未参与络合，但可促进另两个酚羟基的离解，进而促进络合物的形成及稳定，这为植物多酚类衍生吸附剂用于水处理提供了理论基础。但是，植物多酚类物质多为水溶性化合物，在酸性和碱性溶液中不稳定，不可直接作为吸附剂使用，限制了其应用。需要将其固载至基材上，制备出新颖的吸附剂来使用。因此，将植物多酚类物质固载至基材上，设计出表面具有多羟基结构的植物多酚类物质修饰的吸附树脂用于废水中铋的回收具有重要意义。