一種離子印跡羥肟酸螯合樹脂的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種離子印跡羥肟酸螯合樹脂的制備方法，使用丙烯基羥肟酸與錳、銅、鈷、鎳、鑭、鈰、釔、鐠、釹等印跡金屬離子配位后，在交聯劑和引發劑的作用下使丙烯基羥肟酸-金屬離子螯合物聚合，然后再將印跡金屬離子洗脫，得到離子印跡羥肟酸螯合樹脂。本發明專利技術的方法反應條件溫和、反應效率高，制備的樹脂具有吸附容量高、吸附選擇性高等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術所屬的
是螯合樹脂的制備，主要涉及制備一種離子印跡羥肟酸螯合樹脂的方法。
技術介紹
羥肟酸類化合物是一類典型的金屬螯合劑，它存在酮式和醇式兩種互變異構體， 其酮式異構體又被稱為異羥肟酸或氧肟酸。羥肟酸類化合物因其獨特的配位體結構和優異的配位性能而被廣泛應用于稀土、鈦、鐵等金屬氧化礦的浮選、溶劑萃取、化學分析及醫藥等領域，羥肟酸螯合樹脂也被用于鐵、銅、稀土等金屬離子的分離富集方面。Agrawal等以聚苯乙烯和乙酰氯為原料，經過乙酰化、羧基化和氯甲酰化反應合成了聚氯甲酰基苯乙烯，再與羥胺反應制備了聚對苯乙烯羥肟酸樹脂，樹脂對La3+、Ce3+、Nd3+ 和 Y3+的吸附容量分別為 O. 60、O. 62、O. 66和 O. 69mmol/g(Y. K. Agrawal,H. Kaur, S. K. Menon. Poly(styrene-p-hydroxamic acids)-synthesis,and ion exchange separation of rare earths. Reactive and Functional Polymers, 1999, 39 :155-164. )。Lee 等以丙烯酸乙酯為單體，采用懸浮聚合法制備了聚丙烯酸乙酯交聯二乙烯苯球體，再將該樹脂與鹽酸羥胺在堿性條件下反應制得羥肟酸樹脂，樹脂對IOOppm的Cu2+具有良好的去除效果(T. S. Lee, D. ff. Jeon, J. K. Kim, S. Hong. Formation of metal complex in a poly(hydroxamic acid) resin bead. Fibers and Polymers, 2001, 2 (I) :13_17·)。Lutfor 等將甲基丙烯酸酯與淀粉反應制備了聚甲基丙烯酸酯-淀粉共聚物，再將共聚物與鹽酸羥胺在堿性的甲醇水溶液中進行反應，制得了一種羥肟酸樹脂(M. R. Lutfor，S. Sidik, ff. Μ. Z. Wan Yunus, Μ. Z. A. Rahman, A. Mansor, M. J. Haron. Synthesis and characterization of poly (hydroxamic acid)chelating resin from poly(methyl acrylate)-grafted sago starch. Journal of Applied Polymer Science,2001,79(7) : 1256-1264.)。國內學者在羥肟酸螯合樹脂的合成方面也有報道。鐘宏等公開了一種制備高分子量的含異羥肟酸基團的水溶性聚合物的方法(CN1872885)，該法將高分子量的水溶性丙烯酸聚合物粉體分散在極性有機溶劑中，與烷基化試劑進行非均相酯化反應，然后與羥胺溶液進行非均相異羥肟酸化反應，生成高分子量的含羥肟酸基團的水溶性聚合物。李海普對醚化淀粉和丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共聚物分別進行羥肟化反應制備了羥肟酸淀粉和羥肟酸聚丙烯酰胺(李海普.改性高分子藥劑對鋁硅礦物浮選作用機理及其結構一性能研究 [博士學位論文].長沙中南大學，2002)。王碧等將聚丙烯酰胺在堿性條件下與羥胺反應制備出了含羥肟酸側基高分子捕集劑(王碧，許桂麗，胡星琪.含羥肟酸側基高分子重金屬捕集劑處理含鉛廢水的研究.化學研究與應用，2008，20 (5) :561 564)。朱常英等以三烯丙基三聚異氰酸酯與二乙烯基苯混合交聯大孔聚丙烯腈樹脂為母體與羥胺在堿性條件下反應，合成了胺肟-羥肟混合樹脂(朱常英，錢庭寶，高鉞.三烯丙基三聚異氰酸酯與二乙烯基苯混合交聯大孔聚丙烯腈樹脂的肟化反應.離子交換與吸附，1989，5 (2) :81 86)。對國內外的研究動態分析表明，目前羥肟酸樹脂的合成大多是采用以聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、淀粉等高分子進行羥肟酸化改性的方法，受高分子反應效率的影響，所制備的樹脂功能基含量低，分布不均勻，使樹脂的吸附性能受到限制。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種制備離子印跡羥肟酸螯合樹脂的方法，通過本專利技術制得的羥肟酸螯合樹脂吸附容量更大、吸附選擇性更高。本專利技術的技術方案是將具有式I結構式的丙烯基羥肟酸與印跡金屬離子進行配位反應，得到丙烯基羥肟酸-金屬離子螯合物；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種離子印跡羥肟酸螯合樹脂的制備方法，將具有式I結構式的丙烯基羥肟酸與印跡金屬離子進行配位反應，得到丙烯基羥肟酸?金屬離子螯合物；式中R1為氫原子、甲基、乙基、苯基或氰基，R2為氫原子、甲基、苯基或甲苯基；所述的印跡金屬離子為錳、銅、鈷、鎳的二價金屬離子中的一種，或鑭、鈰、釔、鐠、釹的三價金屬離子中一種；使丙烯基羥肟酸?金屬離子螯合物在引發劑、分散劑、交聯劑和致孔劑的作用下進行聚合反應，制得固體樹脂；將聚合反應得到的樹脂放入洗脫液中，機械攪拌或振蕩以洗脫樹脂上的金屬離子；或將樹脂放入吸附柱中用洗脫液淋洗，將金屬離子洗脫；洗脫液包括鹽酸、硝酸、稀硫酸中一種或幾種；洗脫后得到的樹脂即為離子印跡羥肟酸螯合樹脂。FDA0000093628160000011.tif

【技術特征摘要】
1.一種離子印跡羥肟酸螯合樹脂的制備方法，將具有式I結構式的丙烯基羥肟酸與印跡金屬離子進行配位反應，得到丙烯基羥肟酸-金屬離子螯合物；2.根據權利要求1所述的方法，丙烯基羥肟酸與金屬離子的摩爾比為η: O.1 1，η 為金屬離子價態；金屬離子溶液的濃度為O. 01 lmol/L ;配位反應溫度為20 90°C,反應時間為I 3h，反應過程控制溶液pH值為3 5。3.根據權利要求2所述的方法，丙烯基羥肟酸與金屬離子的摩爾比為η 0.4 O. 6， 金屬離子溶液的濃度O.1 O. 2mol/L，配位反應溫度為30 40°C，反應時間為I 2h。4.根據權利要求1所述的方法，所述的引發劑包括過氧化二苯甲酰或偶氮二丁腈，所述的分散劑包括明膠、聚乙烯醇、碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鎂或硫酸鎂，所述的交聯劑包括雙甲基丙烯酸乙二酯、二乙烯苯或N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；所述的致孔劑包括200號汽油、苯或甲苯。5.根據權利要求4所述的方法，引發劑、分散劑、交聯劑、致孔劑的用量分別為丙烯基羥肟酸質量的2% 10%、3% 10%、I % 15%、I % 10%，聚合反應溫度為20 90°C， 反應時間為2 5h。6.根據權利要求5所述的方法，引發劑、分散劑、交聯劑、致孔劑的用量分別為丙烯基羥肟酸質量的3% 5%、4% 5%、6% 10%、2% 4%，聚合反應溫度為50 60°〇，反應時間為3 4h。7.根據權利要求4-6所述的方法，為使聚合反應進行完全，在所述的聚合反應的基礎上，在80 120°C的溫度下繼續反應I 3h。8.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王帥，鐘宏，劉廣義，曹占芳，夏柳蔭，
申請(專利權)人：中南大學，
類型：發明
國別省市：