二次资源中回收金的吸附剂制造技术

本发明专利技术提供一种用于电子废料中金回收的吸附剂，用四嗪二羧酸与金属合成MOFs，对金（III）具有更强的选择性。本发明专利技术采用一步溶剂热法合成了以四嗪二羧酸为有机配体的Zr

【技术实现步骤摘要】
二次资源中回收金的吸附剂


[0001]本专利技术属于金回收处理
，具体涉及一种从二次资源中回收金的吸附剂。

技术介绍

[0002]黄金因其优异的物理化学性质，在电子、电信、航空航天、化工、医疗等高科技领域具有重要意义。例如，由于黄金在极端温度和环境中的稳定性和可靠性，它被广泛用于电路和电子接触点。然而，现代工业(例如电力、电子行业等)对贵金属的过度使用极大地促进了电子垃圾(e
‑
waste)和废水的产生。同时，由于黄金的有限储量和宝贵属性，目前的供应不能满足日益增长的需求，因此凸显了从二次资源中回收黄金的重要性。研究表明，从电子垃圾中回收黄金比从原矿中开采黄金更具成本效益。
[0003]到目前为止，膜过滤、提取、吸附、溶剂萃取、沉淀、离子交换等方法已广泛应用于从水溶液中回收金离子。其中吸附法由于成本低、操作简单、能耗低、可回收性好，被认为是最有前途的方法。已报道的吸附剂，包括活性炭、壳聚糖树脂、矿物和纳米材料，对金离子具有良好的吸附性能。然而，目前吸附技术在复杂溶液中低浓度的金选择性较差，限制了吸附技术的进一步应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种从二次资源中回收金的吸附剂。二次资源是亦称“再生资源”，是“一次资源”的对称。二次资源的基本定义是：在社会的生产、流通、消费、生活过程中产生的不再具有原使用价值并以各种形态存在，但可以通过某些技术、工艺综合利用加工、回收等途径，使其重新获得具有使用价值的各种在技术经济条件下的各种废弃物的总称。它包括工业生产中的废渣、粉尘、矿山尾矿、废水、废气、废旧金属等，农业生产的副产品(如农作物秸秆、家畜粪便等)以及生产生活中的废弃物(如废橡胶、废纸、废塑料、电子废物等)。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]第一方面，一种从二次资源中回收金的吸附剂A，所述吸附剂A由ZrCl4与式I化合物反应制得；所述吸附剂A的红外光谱在1583cm
‑
1、1380cm
‑
1、1088cm
‑
1、665cm
‑
1、460cm
‑
1处有吸收峰。
[0007]所述式I化合物的结构为：
[0008][0009]第二方面，吸附剂A在从二次资源中回收金的应用；所述吸附剂A由ZrCl4与上述式I化合物反应制得；所述吸附剂A的红外光谱在1583cm
‑
1、1380cm
‑
1、1088cm
‑
1、665cm
‑
1、460cm
‑
1处有吸收峰。
[0010]根据本专利技术的一个实施方案，所述二次资源为电子废弃物。
[0011]根据本专利技术的一个实施方案，所述应用在含有金元素的溶液中进行，所述含有金元素的溶液的pH为1
‑
9。优选1
‑
5；更优选2
‑
4；最优选3。
[0012]根据本专利技术的一个实施方案，所述应用在含有金元素的溶液中进行，所述含有金元素的溶液浓度在50
‑
800mg/L。
[0013]有益效果
[0014]本专利技术以s
‑
四嗪二羧酸为有机配体合成了Zr基MOFs(吸附剂A)，可以有效地应用于复杂溶液中Au(III)的回收。研究发现，溶液pH值对吸附剂A吸附二次资源中的Au具有重要影响，在pH＝3时，Au(III)的最大吸附量高达446.49mg/g。废水实验表明，吸附剂A对Au(III)具有良好的选择性。经过5次吸附
‑
解吸循环，吸附剂A表现出良好的稳定性和可重复性，以及高的吸附能力和效率。吸附剂A对Au(III)的吸附动力学可以用伪二阶动力学模型很好地拟合，而吸附过程则遵循Langmuir等温线模型。表征实验和DFT计算表明，该吸附剂的主要吸附机制是静电作用和螯合作用。这些结果表明，吸附剂A在从废水中回收黄金方面具有广阔的应用前景。
附图说明
[0015]图1是式I化合物的1h NMR谱。
[0016]图2是吸附剂A红外谱图。
[0017]图3是吸附剂A的TE
‑
SEM(a)，N2吸附等温线(b)，XPS(c)，EDS(d)和TGA(e)结果图。
[0018]图4是pH值对吸附剂A的吸附(a)和Zeta电位(b)的影响(Au(III)的离子浓度＝150mg/L；V/M＝10mg/20mL；T＝298K；pH＝1
‑
9；吸附时间＝8h)。
[0019]图5是吸附剂A吸附前后300mg/L溶液的图片和吸附剂A吸附前后的宏观变化。
[0020]图6是初始Au(III)浓度对吸附能力的影响(a)和模型的拟合曲线(b)。
[0021]图7是温度对吸附的影响(a)和ln Kc与1/T的关系图(b)。
[0022]图8是选择性(a)；Au(III)和其他金属与是I化合物的结合能(b)；选择性系数(c)；吸附剂A在25℃下对98mg/L Au(III)的吸附的再利用性(d)。
[0023]图9是吸附剂A吸附Au(III)前后的XPS光谱(a)，以及吸附剂A吸附Au(III)前后的S2p(b)和N1s(c)的高分辨率XPS。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施例对本专利技术进行具体描述，在此指出以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域的技术熟练人员可以根据上述
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。本专利技术所用原料及试剂均为市售产品。除特殊说明外，本专利技术所述份数均为重量份，所述百分比均为质量百分比。
[0025]化学品和材料
[0026]合成和分析使用的试剂：去离子(DI)水(实验室制备)，1,4
‑
苯二硫醇、氯化锆、氯丙酸、N、N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)等化学品采购自阿拉丁试剂(上海)有限公司。四氯金酸(HAuCl4，97％)采购于上海皓鸿生物医药科技有限公司。
[0027]仪器设备
[0028]使用pH计(PHS
‑
3C，上海NESA)来测定pH值。使用傅里叶变换红外(FTIR)光谱(Cary 6400,Agilent)进行红外测量。场发射扫描电子显微镜(FESEM；Quanta 400FEG，FEI)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM；JEOL JEM
‑
2100，日立)被用来检查样品的形态和微观结构。热稳定性分析是通过热重仪(TG；6300，日立)确定的。X射线衍射(XRD)图案是在X射线衍射仪(D2 PHASER,Bruker)上获得的。X射线光电子能谱(XPS)的测量是用Thermo可伸缩250Xi光谱仪进行的。电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP
‑
AES；Icap
‑
6300，Therm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从二次资源中回收金的吸附剂A，所述吸附剂A由ZrCl4与式I化合物反应制得；所述吸附剂A的红外光谱在1583cm
‑
1、1380cm
‑
1、1088cm
‑
1、665cm
‑
1、460cm
‑
1处有吸收峰；所述式I化合物的结构为：2.吸附剂A在从二次资源中回收金的应用；所述吸附剂A由ZrCl4与式I化合物反应制得；所述吸附剂A的红外光谱在1583cm
‑
1、1380cm
‑
1、1088cm
‑
1、665cm
‑
1、460cm
‑
1处有吸收峰...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维莉，胡广源，王志伟，
申请(专利权)人：昆明学院，
类型：发明
国别省市：