專利名稱：一種雙伯胺基螯合樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于螯合樹脂廢水處理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種雙伯胺基螯合樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
胺類螯合樹脂是一類氮原子配位的螯合樹脂，包括多乙烯胺類樹脂、吡啶樹脂等。其中多乙烯胺類樹脂是研究較為廣泛的一類樹脂，通過氮上的孤對電子與重金屬離子作用，形成穩(wěn)定的配合物，適用于高效分離回收溶液中的重金屬離子，在環(huán)境保護(hù)、工業(yè)廢水、濕法冶金等方面具有廣泛的應(yīng)用價值。目前報道的多乙烯胺類螯合樹脂對金屬離子的吸附容量較大，但對于混合組分中特定離子的吸附選擇性不足。文獻(xiàn)報道，樹脂中多個功能基團(tuán)可以有效地調(diào)節(jié)樹脂對重金屬的吸附性能和吸附選擇性順序[Y.Hamabe, Y.Hirashima, J.1zumi,K.Yamabe, A.Jyoj Properties of a bifunctional chelating resin containingaminomethylphosphonate and sulfonate derived from poly (co-bromobutylstyrene-co-divinylbenzene)beads,Reactive and Functional Polymers, 69(2009)828-835.]，而目前多胺樹脂多是通過取代反應(yīng)或胺解反應(yīng)制得[A.Barsanescu, R.Buhaceanu, V.Dulman,1.Bunia, V.Neagu, Adsorption of Zn (II)by crosslinked acrylic copolymerswith amine functional groups, J.Appl.Polym.Sc1., 93 (2004) 803-808.] [C.Xiong, C.Yao,Synthesis, characterization and application of triethylenetetraminemodified polystyrene resin in removal of mercury, cadmium and lead from aqueoussolutions, Chem.Eng.J.，155 (2009) 844-850]，由于在反應(yīng)過程中多乙烯多胺總有一個伯胺基會被胺解反應(yīng)鍵合到樹脂骨架上，伯胺基數(shù)量減少，降低了氨基與金屬的配位能力，也削弱了此類樹脂對重金屬離子的吸附容量和選擇性，在一定程度上限制了胺類螯合樹脂更大范圍的應(yīng)用。因此通過多功能基團(tuán)的中間體物質(zhì)反應(yīng)，可以保留樹脂上的多官能團(tuán)，最終制得雙伯胺基樹脂，在進(jìn)一步提高樹脂的吸附容量的同時增強其選擇性能，拓展樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域。文獻(xiàn)檢索表明，以氯球為基質(zhì)，通過多功能基團(tuán)物質(zhì)5-氨基間苯二甲酸二甲酯鍵合二乙烯三胺制備螯合樹脂的方法未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
1.要解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的重金屬廢水處理時樹脂選擇性不足的問題，本發(fā)明提供了一種雙伯胺基螯合樹脂及其制備方法，該制備方法制得的螯合樹脂具有一定空間結(jié)構(gòu)，且該樹脂上帶有的雙伯胺基團(tuán)對銅離子具有特殊的吸附選擇性。2.技術(shù)方案本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。

本發(fā)明的一種雙伯胺基螯合樹脂，其結(jié)構(gòu)單元如下:
權(quán)利要求
1.一種雙伯胺基螯合樹脂，其特征在于，其結(jié)構(gòu)單元如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙伯胺基螯合樹脂，其特征在于，其功能基團(tuán)含量為1.04 1.49mmol/g0
3.一種雙伯胺基螯合樹脂的制備方法，其步驟為: (a)利用苯乙烯作單體，二乙烯苯作交聯(lián)劑，利用液蠟、200#溶劑油中的一種或兩種混和作致孔劑，用碳酸鎂、明膠、聚乙烯醇中的一種或幾種混和作分散劑，用過氧化苯甲酰作引發(fā)劑，采用懸浮聚合法，制備低交聯(lián)度大孔苯乙烯一二乙烯苯共聚物，選用蒸汽蒸餾或乙醇、丙酮、工業(yè)酒精或低沸點溶劑汽油作溶劑抽提，去除樹脂孔道中殘留的致孔劑，再經(jīng)過氣流干燥得到低交聯(lián)大孔聚苯乙烯一二乙烯苯樹脂，下簡稱白球； (b)將白球浸泡于其重量4 7倍的氯甲醚中，加入白球重量的20 50%的氯化鋅作催化劑，在25 55°C溫度下進(jìn)行氯甲基化反應(yīng)，直到氯含量達(dá)到10%以上停止反應(yīng)，濾出樹脂球體，用水或乙醇或丙酮洗盡樹脂中殘余的氯化母液，氣流干燥得到氯甲基化低交聯(lián)大孔聚苯乙烯一二乙烯苯樹脂，下簡稱氯球； (c)步驟(b)后，經(jīng)索氏抽提器抽提4 8小時，然后加入樹脂重量20 40倍的N，N-二甲基甲酰胺作為溶脹劑，加入樹脂重量I 5倍的5-氨基間苯二甲酸二甲酯和樹脂重量I 3倍的碳酸鉀，在50 100°C下攪拌反應(yīng)，可得淡黃色5-氨基間苯二甲酸二甲酯樹月旨; (d)將步驟(c)中得到的樹脂洗滌后，加入二乙烯三胺溶液，用量為樹脂重量的15 30倍，并在冷凝條件下于105 130°C充分反應(yīng)10 30h，抽濾并洗滌干燥得雙伯胺基螯合樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的一種雙伯胺基螯合樹脂的制備方法，其特征在于，所述的步驟(a)中，制備白球時交聯(lián)劑用量為單體和交聯(lián)劑質(zhì)量總量的4 12%，致孔劑用量為單體重量的40 100%，引發(fā)劑占單體、交聯(lián)劑及致孔劑質(zhì)量總量的0.5 2%，分散劑用量為單體重量的I 10%，抽提溶劑體積是樹脂體積的2 5倍，制得的低交聯(lián)大孔聚苯乙烯一二乙烯苯樹脂的交聯(lián)度為2 10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中所述的一種雙伯胺基螯合樹脂的制備方法，其特征在于，所述的步驟(b)中，控制反應(yīng)時間為5 30h。
6.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的一種雙伯胺基螯合樹脂的制備方法，其特征在于，所述的步驟(c)中，控制反應(yīng)時間為5 30h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙伯胺基螯合樹脂及其制備方法，屬于螯合樹脂廢水處理領(lǐng)域。本發(fā)明的一種雙伯胺基螯合樹脂，其結(jié)構(gòu)單元如下。本發(fā)明的螯合樹脂具有一定空間結(jié)構(gòu)，且該樹脂上帶有的雙伯胺基團(tuán)對銅離子具有特殊的吸附選擇性。
文檔編號C08F8/32GK103073667SQ201310028758
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者劉福強, 高潔, 徐超, 朱長青, 陳達(dá), 陶學(xué)文, 李蘭娟, 李愛民 申請人:南京大學(xué)