氨基吡啶改性树脂吸附辛酸铑和金属离子的方法技术

技术编号:9687870 阅读:196 留言:0更新日期:2014-02-20 00:38
本发明专利技术涉及氨基吡啶改性树脂吸附辛酸铑和金属离子的方法,是以氨基吡啶改性树脂为吸附剂,将含有辛酸铑或其他金属离子的溶液中的铑或金属离子吸附在表面,将金属有效回收,包括:氨基吡啶改性树脂的制备及预处理步骤,并在吸附步骤中采用两种方式:单独使用氨基吡啶改性树脂和可填充改性树脂用作吸附柱。对工业废水中的金属离子,尤其是辛酸铑的吸附性能良好,可以直接回收辛酸铑,避免了将溶液中辛酸铑通过浓缩,焚烧,酸浸,制备成氯化铑,再与辛酸反应,制备辛酸铑的过程。本发明专利技术方法简单,很容易在实验室或中小型化工厂得到实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子树脂材料的应用
,特别是涉及氨基吡啶改性树脂对溶液中辛酸铑(II) ニ聚体(以下简称辛酸铑),及金属离子的回收方法。
技术介绍
辛酸铑(II) ニ聚体为铑的ー种羧酸配合物,对C一H插入反应具有显著的催化活性,是ー种重要催化剂。Giround-Godguin等人于1986年首次报道辛酸错的合成。目前,辛酸铑的合成主要采用配体交換法,即将醋酸铑与过量的辛酸混合,通过配位取代反应得到辛酸铑。由于铑资源的匮乏和辛酸铑的生产エ艺比较复杂,因此辛酸铑的价格昂贵。辛酸铑作为ー种催化剂,在环丙烷化、氢甲酰化等反应中催化效果突出。特别是在催化环丙烷化反应中,铑催化剂是其它金属催化剂不可替代的。同时辛酸铑还作为很多复杂催化剂的前体,用于合成各种不对称铑催化剂等。经过30多年的发展,铑催化已经成为有机和催化科学中最为活跃的领域之一。由此可见,辛酸铑催化剂对精细化工生产有着深远的影响。随着国内基础化工的发展,世界精细化工逐步向中国转移,对辛酸铑催化剂的需求和质量要求越来越高。但是铑催化剂的回收及产物的分离比较困难,而直接将含铑废液扔掉必然造成巨大的资源浪费。近几年来,铑催化剂的回收研究工作已经成为ー个新的热点。例如在医药生产中,辛酸铑催化剂反应后溶解在こ酸こ酯中(浓度大约是PPM级),现在常用的方法是将溶剂蒸干,残渣焚烧后,加酸提取出氯化铑。这种方法的优点是容易实现,操作简单,缺点是能耗高,生产周期长,三废排放量大,而且辛酸铑的组分被破坏,只能回收得到氯化铑,无法再次使用。螯合树脂是指以交联聚合物为骨架,连接有特殊的功能基,能有选择地螯合特定的金属离子,形成多元环状络合物,在适当的条件下又能将络合的金属离子释放出来的一类功能高分子。由于螯合树脂特殊的螯合效应,而使其具有吸附容量大、易洗脱、干扰少和稳定性好等优点。与离子交换树脂相比,螯合树脂与金属离子的结合能力更强,选择性更好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种エ艺简单、吸附性能良好的氨基吡啶螯合树脂吸附辛酸铑及其金属离子的方法,其最大特点是可以直接回收辛酸铑。本专利技术探讨的方法是以大孔型交联的氯甲基化聚苯こ烯球体(以下简称氯球树月旨)为载体,通过与氨基吡啶反应,制备含氮官能团的高分子树脂,即氨基吡啶改性树脂为吸附剂,将含有辛酸铑或其他金属离子的溶液中的辛酸铑或其他金属离子吸附在表面,再通过洗脱将辛酸铑或其他金属离子进行回收。氨基吡啶中的氨基和吡啶环中的氮原子都具有较强的配位功能,可以与许多金属离子配位形成稳定的络合物,因此,氨基吡啶常被用作螯合树脂的功能基,可大幅提高高分子树脂对重金属的吸附作用,得到吸附性能良好的改性高分子树脂。本专利技术树脂由于含氨基吡啶的缘故,不仅可与铑形成配合物,也可用于其它金属离子尤其重金属离子的吸附回收。本专利技术氨基吡啶改性树脂结构见下:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种氨基吡啶改性树脂吸附辛酸铑和金属离子的方法,其特征是:以氨基吡啶改性树脂为吸附剂,将含有辛酸铑或其他金属离子的溶液中的铑或金属离子吸附在表面,将金属有效回收,步骤为:(a)氨基吡啶改性树脂的制备:将有机溶剂和高分子树脂按照20?100克/升比例加入反应容器中,回流下使树脂在有机溶剂中溶胀2?48小时;再加入与高分子树脂重量比为1?7:1的氨基吡啶类化合物和与氨基吡啶类化合物的摩尔比为1?5:1的缚酸剂;混合后的反应体系在45?75℃,搅拌条件下反应2?24小时,得到氨基吡啶改性树脂,然后分离、依次用水、乙醇、丙酮、乙醚洗涤,晾干,得到氨基吡啶改性树脂的功能基含量为2.9?4.0mmol?FG/g树脂;(b)氨基吡啶改性树脂的预处理:先用温水洗涤,然后用0.1?5mol/LNaOH溶液浸泡1?48h,水洗至中性,接着用0.1?5mol/LHCl溶液浸泡1?48h,水洗至中性,再用0.1?5mol/L?NaOH溶液浸泡1?48h,水洗至中性,最后用无水乙醇浸泡1?48h,烘干备用;(c)将经过预处理的氨基吡啶改性树脂,对含有辛酸铑或其他离子的溶液进行吸附,首先计算欲吸附溶液中辛酸铑的摩尔数,然后根据氨基吡啶树脂的吸附能力为2.9?4.0mmol?FG/g,计算出氨基吡啶改性树脂的理论用量,实际用量为理论用量的5-300倍,吸附时间为0.1?48小时,再利用0.1%?20%硫脲溶液对树脂吸附的辛酸铑或其他金属离子进行洗脱附,过滤,测定脱附液中铑的含量,计算脱附率。...

【技术特征摘要】
1.ー种氨基吡啶改性树脂吸附辛酸铑和金属离子的方法,其特征是:以氨基吡啶改性树脂为吸附剂,将含有辛酸铑或其他金属离子的溶液中的铑或金属离子吸附在表面,将金属有效回收,步骤为: Ca)氨基吡啶改性树脂的制备:将有机溶剂和高分子树脂按照20-100克/升比例加入反应容器中,回流下使树脂在有机溶剂中溶胀2-48小时;再加入与高分子树脂重量比为1-7:1的氨基吡啶类化合物和与氨基吡啶类化合物的摩尔比为1-5:1的缚酸剂;混合后的反应体系在45-75°C,搅拌条件下反应2-24小时,得到氨基吡啶改性树脂,然后分离、依次用水、こ醇、丙酮、こ醚洗涤,晾干,得到氨基吡啶改性树脂的功能基含量为2.9-4.0mmolFG/g树脂; (b)氨基吡啶改性树脂的预处理:先用温水洗涤,然后用0.l-5mol/LNa0H溶液浸泡l-48h,水洗至中性,接着用0.l-5mol/LHCl溶液浸泡l_48h,水洗至中性,再用0.l_5mol/LNaOH溶液浸泡l_48h,水洗至中性,最后用无水こ醇浸泡l_48h,烘干备用; (c)将经过预处理的氨基吡啶改性树脂,对含有辛酸铑或其他离子的溶液进行吸附,首先计算欲吸附溶液中辛酸铑的摩尔数,然后根据氨基吡啶树脂的吸附能力为2.9-4.0mmolFG/g,计算出氨基吡啶改性树脂的理论用量,实际用量为理论用量的5 — 300倍,吸附时间为0.1-48小时,再利用0.1%_20%硫脲溶液对树脂吸附的辛酸铑或其他金属离子进行洗脱附,过滤,測定脱附 液中铑的含量,计算脱附率。2.如权利要求1所述的吸附方法,其特征是:方法(c)步骤中,吸附过程为采用浓度不低于0.01ppm辛酸铑或其他金属离子的溶液,在不断搅拌条件下将预处理过的氨基吡啶改性树脂加入到溶液中,浸泡0.1-48小时,之后分离出树脂,再利用0....

【专利技术属性】
技术研发人员:王荣耕庞雪蕾赵海燕
申请(专利权)人:河北科技大学
类型:发明
国别省市:

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