一种吸附金离子的吸附材料的制备方法技术

本发明专利技术属于高分子膜材料改性领域，具体地涉及一种吸附金离子的吸附材料的制备方法，包括如下步骤：S1：将高分子膜进行预辐照处理得到带过氧自由基的高分子膜材料；S2：将带过氧自由基的高分子膜材料接枝丙烯腈得到含聚丙烯腈的接枝膜材料；S3：将含聚丙烯腈的接枝膜材料与乙二胺反应得到含有氨基的高分子膜金离子吸附材料。制备工艺艺简单且可大规模制备生产、制备成本低廉，制得的高分子膜吸附材料在表面嫁接有对金离子具有螯合作用的功能基团，解决了现有技术中吸附材料选择性吸附差、提取成本高、操作性不强的技术问题。

A preparation method of adsorption material for gold ion

【技术实现步骤摘要】
一种吸附金离子的吸附材料的制备方法
本专利技术属于高分子膜材料改性领域，具体地涉及一种吸附金离子的吸附材料的制备方法。
技术介绍
金作为一种贵金属，不仅价格昂贵，而且具有独特的物理化学性能：良好的导电、导热和延展性，非常强的抗氧化性，耐酸碱腐蚀性。它常被用来制作珠宝、首饰等纪念品，而且金的货币商品属性决定了金被广泛用于金融储备。随着现代工业的快速发展，大量的金被广泛应用于航空航天、电子电器、石油化工等领域，但由于自然界中金矿资源有限，生产困难，使其价格不断上涨，因此对含金废液的资源回收再利用以及海水提金越来越受到广泛关注。金属资源循环利用不仅可以提高经济效益，解决我国贵金属资源稀缺问题和工业生产对环境的污染问题。关于金的回收利用以及海水提金的问题，含金工业废水和占地球面积71％的海洋是金属回收富集重要的资源。近年来发展了多种富集和分离提取技术，常见的金离子回收方法化学沉淀、离子交换、膜过滤、电解和生物处理等。然而这些方法在实际工业操作中存在各自的缺点，大多方法仅适用于澄清液中金离子的回收，对于含多种杂离子的溶液选择性较差，很难将金离子分离出来，并且提取金离子成本高，操作性不强。吸附法因为运行成本低、对环境影响小、操作简单、易于工业化，作为一种高效、经济、可靠的方法，能够对有经济价值的金元素实现定向回收，被认为是未来发展最有前景的水处理技术之一。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种吸附金离子的吸附材料的制备方法，制备工艺艺简单且可大规模制备生产、制备成本低廉，制得的高分子膜吸附材料在表面嫁接有对金离子具有螯合作用的功能基团，解决了现有技术中吸附材料选择性吸附差、提取成本高、操作性不强的技术问题。本专利技术所述的吸附金离子的吸附材料的制备方法，包括如下步骤：S1：将高分子膜进行预辐照处理得到带过氧自由基的高分子膜材料；S2：将带过氧自由基的高分子膜材料接枝丙烯腈得到含聚丙烯腈的接枝膜材料；S3：将含聚丙烯腈的接枝膜材料与乙二胺反应得到含有氨基的高分子膜金离子吸附材料。S1中的高分子膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜和聚氯乙烯膜。S1中预辐照为钴源辐照或电子束辐照。预辐照处理中辐照剂量为5kGy-80kGy。S2中接枝共聚反应的工艺为：将带过氧自由基的高分子膜材料浸入接枝溶液中，接枝溶液包括丙烯腈、二甲基亚砜、共接枝单体，搅拌反应得到含聚丙烯腈的接枝膜材料，反应温度为50-100℃。共接枝单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和衣康酸。或者，S2中接枝共聚物反应的工艺为：将丙烯腈和将带过氧自由基的高分子膜材料混合，然后进行辐照处理制备含聚丙烯腈的接枝膜材料。S3中具体工艺为：将带过氧自由基的高分子膜材料与乙二胺、1,4-二氧六环、氯化铝混合搅拌均匀反应，反应产物为含有氨基的高分子膜金离子吸附材料，乙二胺体积分数为20％-50％，反应温度为50-90℃，反应时间为2-8h。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本专利技术结合预辐照接枝聚合技术与化学改性技术对高分子膜材料进行处理，工艺简单易行，制备高效、成本低；(2)本专利技术通过低剂量辐照维持高分子膜的机械性能，并引入聚丙烯腈，随后通过化学改性技术获得了在表面嫁接有对金离子具有螯合作用的功能基团氨基的高分子膜吸附材料；(3)本专利技术制备的含有氨基的高分子膜吸附材料既较好的保证了高分子膜基材良好的机械性能，又可赋予高分子膜表面所需不同的功能基团，可广泛应用于金属离子吸附分离领域，对金离子选择性吸附效果好。附图说明图1为实施例1制得的高分子膜吸附材料的FT-IR谱图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1S1，在空气中，室温下用钴源预辐照聚乙烯膜，预辐照剂量为20kGy，得到带大量过氧自由基的高分子膜材料；S2，在三角烧瓶中加入40mL二甲基亚砜(DMSO)，20mL丙烯腈(AN)，10mL甲基丙烯酸(MAA)，搅拌0.1h使AN、MAA与DMSO混合均匀。向其中加入0.5g预辐照过的带大量过氧自由基的高分子膜材料，通氮气20min除氧，密封。反应溶液体系在50℃水浴中反应4h后取出接枝后的材料，依次用DMF、蒸馏水清洗，然后放入烘箱内烘24h。称重法计算含聚丙烯腈(PAN)和聚甲基丙烯酸(PMAA)的接枝膜材料的接枝率为130％；S3，取0.5g接枝率为130％的含PAN和PMAA的接枝膜材料浸入含有20％的乙二胺、5％的氯化铝(AlCl3)、75％的1,4-二氧六环的混合溶液中，在70℃水浴中反应5h，得到含有氨基的高分子膜吸附材料。如图1所示，对比改性前的高分子膜材料，改性后的高分子膜材料在3020～3480cm–1范围内出现新的官能团，该宽峰属于-NH2吸收峰，说明了高分子膜材料改性成功。实施例2S1，在空气中，室温下用电子束预辐照聚乙烯膜，预辐照剂量为5kGy，得到带大量过氧自由基的高分子膜材料；S2，在三角烧瓶中加入40mLDMSO，20mLAN，10mLAA，搅拌0.1h使AN、AA与DMSO混合均匀。向其中加入0.8g预辐照过的带大量过氧自由基的高分子膜材料，通氮气20min除氧，密封。反应溶液体系在60℃水浴中反应4h后取出接枝后的材料，依次用DMF、蒸馏水清洗，然后放入烘箱内烘24h。称重法计算PAN和聚丙烯酸(PAA)的接枝膜材料的接枝率为150％。S3，取0.6g接枝率为150％的含PAN和PAA的接枝膜材料浸入含有20％的乙二胺、10％的AlCl3、70％的1,4-二氧六环的混合溶液中，在60℃水浴中反应4h，得到含有氨基的高分子膜吸附材料。实施例3S1，在空气中，室温下用电子束预辐照聚丙烯膜，预辐照剂量为60kGy，得到带大量过氧自由基的高分子膜材料；S2，在三角烧瓶中加入50mLDMSO，30mLAN，15mLAA，搅拌0.1h使AN、AA与DMSO混合均匀。向其中加入0.6g预辐照过的带大量过氧自由基的高分子膜材料，通氮气20min除氧，密封。反应溶液体系在90℃水浴中反应4h后取出接枝后的材料，依次用DMF、蒸馏水清洗，然后放入烘箱内烘24h。称重法计算含PAN和PAA的接枝膜材料的接枝率为180％。S3，取0.4g接枝率为180％的含PAN和PAA的接枝膜材料浸入含有20％的乙二胺、10％的AlCl3、70％的1,4-二氧六环的混合溶液中，在80℃水浴中反应4h，得到含有氨基的高分子膜吸附材料。实施例4S1，在空气中，室温下用钴源预辐照聚乙烯膜，预辐照剂量为50kGy，得到带大量过氧自由基的高分子膜材料；S2，在三角烧瓶中加入60mLDMSO，40mLAN，20mLAA，搅拌0.1h使AN、AA与DMSO混合均匀。向其中加入1.5g预辐照过的带大量过氧自由基的高分子膜材料，通氮气20min除氧，密封。反应溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附金离子的吸附材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1：将高分子膜进行预辐照处理得到带过氧自由基的高分子膜材料；/nS2：将带过氧自由基的高分子膜材料接枝丙烯腈得到含聚丙烯腈的接枝膜材料；/nS3：将含聚丙烯腈的接枝膜材料与乙二胺反应得到含有氨基的高分子膜金离子吸附材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种吸附金离子的吸附材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将高分子膜进行预辐照处理得到带过氧自由基的高分子膜材料；
S2：将带过氧自由基的高分子膜材料接枝丙烯腈得到含聚丙烯腈的接枝膜材料；
S3：将含聚丙烯腈的接枝膜材料与乙二胺反应得到含有氨基的高分子膜金离子吸附材料。


2.根据权利要求1所述的吸附金离子的吸附材料的制备方法，其特征在于：S1中的高分子膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜或聚氯乙烯膜中的一种。


3.根据权利要求1或2所述的吸附金离子的吸附材料的制备方法，其特征在于：S1中预辐照为钴源辐照或电子束辐照。


4.根据权利要求3所述的吸附金离子的吸附材料的制备方法，其特征在于：预辐照处理中辐照剂量为5kGy-80kGy。


5.根据权利要求1所述的吸附金离子的吸附材料的制备方法，其特征在于：S2中接枝共聚反应的工艺为：将带过氧自由基的高分子膜材料浸入接枝溶液中，接枝溶液包括丙烯腈、二甲基亚砜、共接枝单体，搅拌反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜晓辉，
申请(专利权)人：济宁学院，
类型：发明
国别省市：山东;37