一种贵金属回收有机聚合物及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种贵金属回收有机聚合物及其制备方法和应用，该贵金属回收有机聚合物的制备方法，包括如下步骤：(1)将含氮化合物前驱体加热发生聚合反应；(2)将步骤(1)所得产物用碱液处理，得到氮化碳聚合物；(3)将氮化碳聚合物、硫单质、有机二酸和有机二胺混合，通过溶剂热方法反应，洗涤、干燥得到贵金属回收有机聚合物。本发明专利技术提供的贵金属回收有机聚合物，不含金属，具有选择性金属络合能力和光催化能力，动力学速度快、适用低浓度回收、选择性高、回收容量大、酸性条件下效果稳定、成本低、操作简单。简单。简单。

【技术实现步骤摘要】
一种贵金属回收有机聚合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及贵金属回收
，具体地，本专利技术涉及一种贵金属回收有机聚合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]贵金属是具有经济和应用价值的稀缺金属。现有贵金属提取或回收技术中，火法冶金技术能耗高，环境成本高。湿法冶金技术的资本和环境成本低，是一种替代性方法。但如何提供能与火法冶金相竞争的规模经济，应对复杂的混合溶液，并限制化合物的环境排放，是湿法冶金的难点。
[0003]吸附法操作简单、能耗低，在湿法冶金中应用广泛，但是基于单纯吸附的贵金属回收方法具有有限的容量、平衡浓度和选择性。现有冶金尾水中仍有低浓度的贵金属无法被有效回收。针对低浓度贵金属溶液开发有效回收技术，具有重要的经济和环境价值。
[0004]光催化技术具有高效、清洁环保的优点，且能利用贵金属离子的还原性。然而，金属光催化剂如金属氧化物、二氧化钛，铂基催化剂等，成本高，在酸性条件下不稳定，且给后续金属分离提纯过程增加复杂性，而非金属光催化剂催化活性较低、选择性较差。设计高活性、低成本、高选择性的贵金属回收光催化剂仍是一大挑战。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种具有贵金属络合能力和高光催化活性的贵金属回收有机聚合物及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术采用的技术方案为：
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种贵金属回收有机聚合物的制备方法，包括如下步骤：<br/>[0008](1)将含氮化合物前驱体加热发生聚合反应；
[0009](2)将步骤(1)所得产物用碱液处理，得到氮化碳聚合物；
[0010](3)将氮化碳聚合物、硫单质、有机二酸和有机二胺混合，通过溶剂热方法反应，洗涤、干燥得到贵金属回收有机聚合物。
[0011]本专利技术贵金属回收有机聚合物的制备方法，具有如下优点：原料易得、方法简便，制得的有机聚合物能高效、快速、高选择性地从低浓度溶液中回收贵金属，且具有选择性金属络合能力和光催化能力。
[0012]进一步地，含氮化合物前驱体为尿素、三聚氰胺、氰胺、双氰胺、三聚氰酸中的至少一种。
[0013]进一步地，碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
[0014]进一步地，有机二酸为芳香二酸。优选地，为羧基位于芳环侧链的芳香二酸；更优选地，为对苯乙二酸。
[0015]进一步地，有机二胺为脂肪二胺。优选地，为C4
‑
C8的脂肪二胺，更优选地，为己二胺。
[0016]进一步地，氮化碳聚合物、硫单质、有机二酸和有机二胺的原料质量比例为1～8：2～4：3～5：5～7。
[0017]进一步地，步骤(1)为：将含氮化合物前驱体加热升温至反应温度500～600℃进行聚合反应，反应时间为3～5小时。优选地，升温速率为4.5～5.5℃/min。
[0018]进一步地，碱液浓度为2～4mol/L，步骤(2)的反应温度为50～70℃，反应时间为8～16小时。
[0019]进一步地，步骤(3)溶剂热反应使用的有机溶剂为二甲基亚砜，N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种，优选地，为二甲基亚砜。反应温度为90～110℃，反应时间为14～16小时。
[0020]进一步地，步骤(3)的混合方法为超声混合，频率为20～40kHz，混合时间为10～15分钟。
[0021]进一步地，步骤(3)的洗涤、干燥步骤为：使用N,N
‑
二甲基甲酰胺多次洗涤(洗涤次数4～6次)，所得产物进一步在60～80℃真空干燥处理8～12小时。
[0022]本专利技术的第二方面还提供了由上述方法制备得到的贵金属回收有机聚合物。
[0023]本专利技术提供的贵金属回收有机聚合物具有如下优点：本专利技术提供的贵金属回收有机聚合物，不含金属，具有选择性金属络合能力和光催化能力，能够先从溶液中抓取特定的贵金属离子，并富集在所述有机聚合物表面；之后在外界光源作用下，能将富集在表面的贵金属离子还原为金属单质；所述金属络合过程，能加速后续光催化过程的界面反应，从而提高光催化活性。
[0024]本专利技术的第三方面提供了上述贵金属回收有机聚合物的在贵金属回收中的应用。
[0025]本专利技术中，所述贵金属包括金、银、铂、钯、铑、铱等。
[0026]进一步地，在该应用中，将贵金属回收有机聚合物固体加入含贵金属的溶液中，在外界光源作用下反应，之后通过固液分离得到含贵金属的固体，其经过高温烧灼得到高纯度的贵金属。
[0027]进一步地，含贵金属的溶液中，贵金属的浓度为1.5～500mg/L。
[0028]进一步地，含贵金属的溶液可含低浓度贵金属(1.5～10mg/L)和高浓度其他金属(10～2000mg/L)(如镉、钴、铜、镍、铅、锌等)，而不影响贵金属回收效果。
[0029]进一步地，含贵金属的溶液的pH为1～6。
[0030]进一步地，外界光源为紫外光源。
[0031]进一步地，固液分离方法为过滤或离心。
[0032]进一步地，所述高温烧灼流程为400～600℃下3小时，800～1000℃下3小时。
[0033]本专利技术提供的技术方案相比现有技术，具有如下优点：
[0034](1)本专利技术提供的制备方法使用原料来源广泛，成本低：硫单质属于过剩工业副产品，有机二酸和有机二胺均为市售材料，且可替代性强。制备流程简单，易操作，适合大规模推广应用。
[0035](2)本专利技术提供的贵金属回收有机聚合物，不含金属，具有选择性金属络合能力和光催化能力，动力学速度快、适用低浓度回收、选择性高、回收容量大、酸性条件下效果稳定、成本低、操作简单。
附图说明
[0036]图1为本专利技术实施例1制备的贵金属回收有机聚合物快速回收水溶液中低浓度的金的动力学过程图。
[0037]图2为本专利技术实施例1制备的贵金属回收有机聚合物对金的回收容量图。
[0038]图3为本专利技术实施例1制备的贵金属回收有机聚合物在不同pH条件下的回收效果图。
[0039]图4为本专利技术实施例1制备的贵金属回收有机聚合物对铂的回收效果图。
具体实施方式
[0040]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整。下面通过结合附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0041]本专利技术实施例提供了一种贵金属回收有机聚合物的制备方法，包括如下步骤：
[0042](1)将含氮化合物前驱体加热发生聚合反应；
[0043](2)将步骤(1)所得产物用碱液处理，得到氮化碳聚合物；
[0044](3)将氮化碳聚合物、硫单质、有机二酸和有机二胺混合，通过溶剂热方法反应，洗涤、干燥得到贵金属回收有机聚合物。
[0045]本专利技术实施例贵金属回收有机聚合物的制备方法，具有如下优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贵金属回收有机聚合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将含氮化合物前驱体加热发生聚合反应；(2)将步骤(1)所得产物用碱液处理，得到氮化碳聚合物；(3)将氮化碳聚合物、硫单质、有机二酸和有机二胺混合，通过溶剂热方法反应，洗涤、干燥得到贵金属回收有机聚合物。2.根据权利要求1所述一种贵金属回收有机聚合物的制备方法，其特征在于：所述含氮化合物前驱体为尿素、三聚氰胺、氰胺、双氰胺、三聚氰酸中的至少一种；和/或，所述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；和/或，所述有机二酸为芳香二酸；和/或，所述有机二胺为脂肪二胺。3.根据权利要求1所述一种贵金属回收有机聚合物的制备方法，其特征在于：所述氮化碳聚合物、所述硫单质、所述有机二酸和所述有机二胺的原料质量比例为1～2：2～4：3～5：5～7。4.根据权利要求1所述一种贵金属回收有机聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(1)的聚合反应温度为500～600℃，反应时间为3～5小时。5.根据权利要求1所述一种贵金属回收有机聚合物的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰华春，周宏杰，赵文金，安晓强，刘会娟，曲久辉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：