一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂及其制备方法和应用，属于复合吸附材料技术领域。本发明专利技术的技术方案要点为：一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂，是通过用双氧水氧化聚多巴胺并进一步与氨基硫脲键合制得的。本发明专利技术还具体公开了该氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂的制备方法及其从废弃电路板金属富集体王水浸出液中分离富集金的应用。本发明专利技术制备过程条件温和且操作简单，制得的氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂吸附速率快、吸附量大且选择性强，适用于从废弃电路板金属富集体王水浸出液等复杂含金溶液中分离富集金。

Amido thiourea bonding PDA@MWCNTs adsorbent, preparation method and application thereof

The invention discloses an amino thiourea bonding PDA@MWCNTs adsorbent, a preparation method and an application thereof, belonging to the technical field of composite adsorption materials. The technical proposal of the invention is as follows: an amino thiourea bonding PDA@MWCNTs adsorbent is prepared by oxidizing the poly (dopamine) with hydrogen peroxide and further bonding with the amino thiourea. The invention also discloses a preparation method of the thiosemicarbazone bonded PDA@MWCNTs adsorbent for separation and preconcentration of gold from waste printed circuit boards and metal concentrate in leaching solution of aqua regia. The preparation process of the invention has the advantages of simple operation and mild conditions, Aminothiourea key prepared PDA@MWCNTs adsorption rate, adsorption capacity and selectivity for separation and enrichment of gold from waste printed circuit boards of metal rich collective complex gold leaching solution of aqua regia solution.

【技术实现步骤摘要】
一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂及其制备方法和应用
本专利技术属于复合吸附材料
，具体涉及一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着对纳米材料研究的深入，人们发现多壁碳纳米管作为载体具有诸多优势，除了良好的耐腐蚀、耐热和抗高温等特性，其本身特有的结构又赋予了多壁碳纳米管在光学、力学、电学、热学、吸附等方面的优良性能，并得到广泛应用。但由于多壁碳纳米管表面惰性及其疏水性，影响了多壁碳纳米管的分散性能，一定程度上妨碍了其进一步应用，因此对多壁碳纳米管表面进行改性修饰显得尤为重要。改性不仅可提高多壁碳纳米管的分散性，而且可通过引入活性官能团提高其选择性。多巴胺在弱碱性pH条件下能够氧化自聚合生成粘着的黑色聚多巴胺涂层，使材料表面活性官能团数量增多，表面形貌变得粗糙且亲水性变好。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂及其制备方法，该方法通过用双氧水氧化聚多巴胺并进一步与氨基硫脲键合制得新型TSC-PDA@MWCNTs吸附剂，制备过程条件温和且操作简单，制得的TSC-PDA@MWCNTs吸附剂吸附速率快、吸附量大且选择性强，适用于从废弃电路板金属富集体王水浸出液等复杂含金溶液中分离富集金。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)PDA@MWCNTs的合成称取400mg盐酸多巴胺溶于200mLpH为8.5的Tris-HCl缓冲溶液中，再称取200mg多壁碳纳米管加入到上述溶液中，在有氧条件下室温磁力搅拌24h，反应后的产物用无水乙醇反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h，产物记作PDA@MWCNTs；(2)PDA@MWCNTs的氧化称取250mgPDA@MWCNTs加入到50mL1wt％的双氧水溶液中，在室温下磁力搅拌13h，反应后的产物用超纯水反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h，产物记作O-PDA@MWCNTs；(3)氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂的合成将2g氨基硫脲加入到100mLTris-HCl缓冲溶液中，水浴加热溶解后冷却至室温，然后加入200mgO-PDA@MWCNTs，在室温下磁力搅拌13h，反应后的产物用超纯水反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h制得氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂，产物记作TSC-PDA@MWCNTs。所述的氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂，其特征在于是由上述方法制备得到。所述的氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂用于选择性吸附溶液中的Au(III)。所述的氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂用于从废弃电路板金属富集体王水浸出液中选择性吸附Au(III)。本专利技术制备过程条件温和且操作简单，制得的氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂吸附速率快、吸附量大且选择性强，适用于从废弃电路板金属富集体王水浸出液等复杂含金溶液中分离富集金。附图说明图1是MWCNTs、PDA@MWCNTs和TSC-PDA@MWCNTs的红外谱图，三条红外谱图曲线区别显著，PDA@MWCNTs的红外谱图中观察到聚多巴胺的特征吸收峰，TSC-PDA@MWCNTs的红外谱图中可见氨基硫脲的特征吸收峰；图2是PDA@MWCNTs和TSC-PDA@MWCNTs的热重曲线，在200-800℃范围内，TSC-PDA@MWCNTs重量损失明显高于PDA@MWCNTs，这表明氨基硫脲成功键合到PDA@MWCNTs上；图3是TSC-PDA@MWCNTs吸附金的动力学曲线，实验条件：50mL浓度为100mg/L的Au(III)溶液，10mg吸附剂TSC-PDA@MWCNTs，温度30℃，振荡速率160rpm，由图可知，TSC-PDA@MWCNTs对金的吸附速度快，2h达到吸附平衡。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂的合成(1)PDA@MWCNTs的合成称取400mg盐酸多巴胺溶于200mLpH为8.5的Tris-HCl缓冲溶液中，再称取200mg多壁碳纳米管加入到上述溶液中，在有氧条件下室温磁力搅拌24h，反应后的产物用无水乙醇反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h，产物记作PDA@MWCNTs；(2)PDA@MWCNTs的氧化称取250mgPDA@MWCNTs加入到50mL1wt％的双氧水溶液中，在室温下磁力搅拌13h，反应后的产物用超纯水反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h，产物记作O-PDA@MWCNTs；(3)氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂的合成将2g氨基硫脲加入到100mLTris-HCl缓冲溶液中，水浴加热，溶解后冷却至室温，然后加入200mgO-PDA@MWCNTs，在室温下磁力搅拌13h，反应后的产物用超纯水反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h制得氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂，产物记作TSC-PDA@MWCNTs。实施例2表1是TSC-PDA@MWCNTs吸附选择性实验。选择以下二元混合体系进行吸附实验：Au(III)-Cu(II)，Au(III)-Pb(II)，Au(III)-Cd(II)，Au(III)-Cr(VI)，Au(III)-Zn(II)，Au(III)-Ni(II)，Au(III)-Co(II)，Au(III)-Mn(II)，Au(III)-Mg(II)。Au(III)和其它金属离子的浓度均为100mg/L，体积为50mL，10mg吸附剂TSC-PDA@MWCNTs，温度30℃，振荡速度160rpm，时间2h。由表1可知，常见金属对吸附剂TSC-PDA@MWCNTs吸附金几乎没有干扰，而且在吸附剂TSC-PDA@MWCNTs上的吸附量也非常低。这说明吸附剂TSC-PDA@MWCNTs对金吸附选择性强，抗干扰能力强。表1TSC-PDA@MWCNTs吸附选择性实施例3表2是TSC-PDA@MWCNTs从废弃电路板金属富集体王水浸出液中选择性吸附金实验。用王水溶解5g废弃电路板金属富集体，待溶解完全后移至电加热板上蒸发至干，冷却后加少量蒸馏水，过滤，将滤液定容至100mL。取该浸出液50mL，10mg吸附剂TSC-PDA@MWCNTs，温度30℃，振荡速度160rpm，时间2h。由表2可知，金的吸附率达到73.8％，而其它共存金属吸附率都非常低。这说明吸附剂TSC-PDA@MWCNTs能从废弃电路板金属富集体王水浸出液中选择性吸附金。表2TSC-PDA@MWCNTs从废弃电路板金属富集体王水浸出液中选择性吸附金以上实施例描述了本专利技术的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术原理的范围下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本专利技术保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）PDA@MWCNTs的合成称取400mg盐酸多巴胺溶于200mL pH为8.5的Tris‑HCl缓冲溶液中，再称取200mg多壁碳纳米管加入到上述溶液中，在有氧条件下室温磁力搅拌24h，反应后的产物用无水乙醇反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h，产物记作PDA@ MWCNTs；（2）PDA@MWCNTs的氧化称取250mg PDA@MWCNTs加入到50mL 1wt%的双氧水溶液中，在室温下磁力搅拌13h，反应后的产物用超纯水反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h，产物记作O‑PDA@ MWCNTs；（3）氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂的合成将2g氨基硫脲加入到100mL Tris‑HCl缓冲溶液中，水浴加热溶解后冷却至室温，然后加入200mg O‑PDA@MWCNTs，在室温下磁力搅拌13h，反应后的产物用超纯水反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h制得氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂，产物记作TSC‑PDA@ MWCNTs。

【技术特征摘要】
1.一种氨基硫脲键合PDA@MWCNTs吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）PDA@MWCNTs的合成称取400mg盐酸多巴胺溶于200mLpH为8.5的Tris-HCl缓冲溶液中，再称取200mg多壁碳纳米管加入到上述溶液中，在有氧条件下室温磁力搅拌24h，反应后的产物用无水乙醇反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h，产物记作PDA@MWCNTs；（2）PDA@MWCNTs的氧化称取250mgPDA@MWCNTs加入到50mL1wt%的双氧水溶液中，在室温下磁力搅拌13h，反应后的产物用超纯水反复洗涤多次，抽滤，放入真空干燥箱中于50℃烘干12h，产物记作O-PDA@MWCNTs；（3）氨基硫脲键合PDA@...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶存玲，王慎，王远飞，王治科，范顺利，刘畅，周静静，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41