本發(fā)明屬于海水提鈾與含鈾廢水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種用于水體中鈾提取的聚合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：國際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2020年世界能源需求將增長65%，屆時世界能源供應(yīng)將嚴(yán)重不足，傳統(tǒng)能源無法滿足人類的需求，核能將在彌補(bǔ)能源缺口中起到重要作用。隨著世界核能事業(yè)的發(fā)展，對于鈾資源的需求與日俱增，同時乏燃料中的含鈾廢液的處理液成為各核能國家必須面對的一道難題。高效的鈾提取材料一方面可以用于海水中鈾的提取，海水中蘊(yùn)藏著約45億噸鈾，如果能夠?qū)⒑Ｋ械拟欃Y源利用起來，鈾將會是一種“取之不盡”的資源，足以保證人類能源的可持續(xù)發(fā)展；另一方面鈾提取材料可以用于含鈾廢液的處理，減少其對于環(huán)境的危害。因此，鈾提取材料的研發(fā)具有重要的應(yīng)用價值和戰(zhàn)略意義。目前用于鈾提取的方法主要有共沉淀法、離子交換法、浮選法、生物處理法、磁分離法等。這些方法對于特定的分離體系都有很好的分離效果，但是普適性并不強(qiáng)。相比這些分離方法，吸附法操作簡單，成本低，效率高，適用性強(qiáng)，因此獲得了較多的應(yīng)用。因此發(fā)展新型的鈾離子提取材料對于鈾分離具有非常重要的意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是提供一種用于水體中鈾提取的聚合物，本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種用于水體中鈾提取的聚合物的制備方法。本發(fā)明的用于水體中鈾提取的聚合物，其特點(diǎn)是，所述的聚合物的原料組分的重量百分比如下：丙烯酰胺66.3~71.1%；丙烯腈7.1~8.3%；(1-二甲氨基-烯丙基）-膦酸3.6~7.4%；引發(fā)劑0.5%或0.6%；殼聚糖14.2~16.6%；戊二醛3.5~4.1%；其余為鹽酸羥胺的水和甲醇混合溶液。所述的引發(fā)劑為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的摩爾質(zhì)量比1:1的混合物。本發(fā)明的用于水體中鈾提取的聚合物的制備方法包含以下步驟：a.將丙烯酰胺、丙烯腈和（1-二甲氨基-烯丙基）-膦酸溶解于去離子水中，加熱至50℃加入引發(fā)劑過硫酸銨與亞硫酸氨鈉，反應(yīng)8-12小時，制備聚合物片段poly（am/an/dmaapa），分子式如下：（1）；b.將殼聚糖溶解于1%wt的冰乙酸水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊渫耆芙?，形成殼聚糖溶液；c.在殼聚糖溶液中加入poly（am/an/dmaapa），加熱攪拌均勻，加入戊二醛，反應(yīng)8小時；d.用乙醇洗滌步驟c生成的固體沉淀物ⅰ，烘干得到聚合物cts-g-poly（am/an/dmaapa），分子式如下：（2）；e.配制1.5mol/l~2mol/l鹽酸羥胺的水和甲醇混合溶液，加入聚合物cts-g-poly（am/an/dmaapa），并加入碳酸鈉調(diào)節(jié)ph值至中性；在60oc下反應(yīng)2~4小時；f.將步驟c生成的固體沉淀物ⅱ用乙醇沖洗和干燥獲得聚合物cts-g-poly（am/ao/dmaapa），得到所需的用于水體中鈾提取的聚合物，cts-g-poly（am/ao/dmaapa）的分子式如下：（3）。在本發(fā)明的用于水體中鈾提取的聚合物的制備過程中，需要使用的輔助材料包括冰乙酸、甲醇、乙醇和去離子水，以上材料均為溶劑，不構(gòu)成聚合物的組分。本發(fā)明的用于水體中鈾提取的聚合物含有多種官能團(tuán)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出很好的螯合能力，其磷酸基團(tuán)具有很好的親水作用能力并能夠與鈾離子發(fā)生配位作用，丙烯腈與鹽酸羥胺生成的偕胺肟基對鈾離子具有選擇性吸附作用。該聚合物具有高效的配位性能，能夠有效捕獲鈾離子，具有吸附容量大、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，市場前景廣闊。該聚合物的制備方法簡便、效率高。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例11.分別稱量丙烯酰胺9g，丙烯腈1g，（1-二甲氨基-烯丙基）-膦酸0.5g，溶解于30ml去離子水中，通入氮?dú)猓芤褐糜?0oc的恒溫水浴中加熱，然后向溶液中加入引發(fā)劑（引發(fā)劑質(zhì)量為單體總質(zhì)量的0.7%，過硫酸銨:亞硫酸氫鈉=1:1）,聚合8-12個小時后結(jié)束反應(yīng)，得產(chǎn)物為poly（am/an/dmaapa）。2.稱取殼聚糖2g溶解于60ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的冰醋酸水溶液中，充分?jǐn)嚢枞芙?，將之前制備獲得的poly（am/an/dmaapa）加入殼聚糖溶液中，將混合物置于50oc的恒溫水浴中加熱攪拌均勻，再加入0.5ml（0.5g）戊二醛，反應(yīng)8小時。反應(yīng)完后將反應(yīng)液中的沉淀分離，用乙醇多次洗滌沉淀，干燥獲得產(chǎn)物cts-g-poly（am/an/dmaapa）。3.稱取cts-g-poly（am/an/dmaapa）1g，加入過量1.5mol/l~2mol/l鹽酸羥胺的水和甲醇混合溶液，并加入碳酸鈉調(diào)價ph值至中性；60~80oc反應(yīng)2~4小時，反應(yīng)完后將反應(yīng)液中的沉淀分離，用乙醇多次洗滌沉淀，干燥獲得產(chǎn)物cts-g-poly（am/ao/dmaapa）,即得用于水體中鈾提取的聚合物，聚合物在ph=8，鈾含量為20ppm的鈾溶液中的鈾吸附容量為156mgu/g。其余實(shí)施例與實(shí)施例1的實(shí)施方式基本相同，主要區(qū)別在于，原料組分的重量/質(zhì)量/摩爾百分比不同，生成產(chǎn)物cts-g-poly（am/ao/dmaapa）的鈾吸附容量不同，具體結(jié)果見表1。表1實(shí)施例丙烯酰胺丙烯腈（1-二甲氨基-烯丙基）-膦酸引發(fā)劑（過硫酸銨:亞硫酸氫鈉=1:1）殼聚糖戊二醛鈾吸附容量（mgu/g）實(shí)施例168.9%7.7%3.8%0.6%15.2%3.8%156實(shí)施例266.3%8.3%4.1%0.6%16.6%4.1%137實(shí)施例371.1%7.1%3.6%0.5%14.2%3.5%128實(shí)施例466.3%7.4%7.4%0.5%14.7%3.7%145本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施方式，所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12