[發明專利]聚苯二甲酰基對苯二胺硫脲樹脂及其制備和應用

無效

• 申請號: 200910117550.0
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN101701057A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 張有明;許斌杰;魏太保;姚虹
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08G18/76;C02F1/62;C02F1/42;C02F101/20
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明屬于化學合成技術領域，涉及一種聚酰基硫脲螯合樹脂，尤其涉及聚苯二甲?；鶎Ρ蕉妨螂鍢渲捌渲苽浞椒ǎ槐景l明同時還涉及聚苯二甲?；鶎Ρ蕉妨螂鍢渲谔幚砀缓亟饘俟I廢水中的應用。

背景技術

資源的枯竭，環境的惡化對我國經濟可持續發展構成了嚴重的威脅。隨著經濟的迅速發展，人們使用金屬離子的種類和數量越來越多，隨廢水排放出有毒金屬又污染著環境，威脅著人類的自身安全。所以從廢水中分離這些金屬離子，對經濟和人類健康都有重要的意義。

對于富含重金屬的工業廢水，目前已有多種方法進行處理，其中吸附法具有吸附量大、速度快、效率高、操作簡單、可以循環利用等特點，因而應用較為廣泛。近年來人們逐漸開發出具有吸附能力的材料，其中螯合樹脂以其獨特的優勢，越來越廣泛地應用在治理重金屬離子廢水上。

鰲合樹脂是以交聯的聚合物為骨架(也稱母體或載體)連接特殊功能基團的一類功能性高分子材料。其功能基團中含有未成鍵孤對電子，能與金屬離子形成配位鍵，從含有金屬離子的水溶液中有選擇地鰲合特定的金屬離子，通過離子鍵和配位鍵形成多元環狀絡合物。

硫脲基高分子聚合物具有優良的離子交換吸附性能，國內外對硫脲樹脂的研究也比較廣泛。在現有的硫脲樹脂制備方法中，大多是通過高分子反應將配位基引入交聯聚合物，得到各種改性的鰲合樹脂，但該方法合成步驟較長，反應效率低，造成樹脂中硫脲基團含量較低且分布不均勻，使樹脂的吸附性能受到限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種硫脲基高分子聚合物——聚苯二甲?；鶎Ρ蕉妨螂鍢渲?/p>

本發明的另一目的是提供一種聚苯二甲酰基對苯二胺硫脲樹脂的制備方法。

本發明還有一個目的就是提供一種聚苯二甲酰基對苯二胺硫脲樹脂的應用——處理富含重金屬工業廢水。

(一)聚苯二甲酰基對苯二胺硫脲樹脂

本發明聚苯二甲?；鶎Ρ蕉妨螂鍢渲慕Y構式如下：

聚苯二甲?；鶎Ρ蕉妨螂鍢渲杏泻琒、N原子的硫脲基團和含O原子的羰基，使得樹脂對金屬離子具有優良的吸附性能。因為按照軟硬堿原則，硫脲基團是以S、N原子配位的螯合基團，具有軟堿或中間堿的性質，易于和屬于軟酸或中間酸的重金屬離子Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺及貴金屬離子Au³⁺、Ag⁺等絡合形成穩定的螯合物。含S、N樹脂中同時有含O原子的羰基時，對其他堿金屬、堿土金屬以及Mn²⁺、A1³⁺、Fe³⁺等離子也具有較好的吸附性能，從而實現吸附工業廢水中的金屬離子的目的。

(二)聚苯二甲?；鶎Ρ蕉妨螂鍢渲闹苽?/p>

本發明聚苯二甲?；鶎Ρ蕉妨螂鍢渲闹苽浞椒?，是以丙酮或二氯甲烷為有機溶劑，以聚乙二醇-400為相轉移催化劑，先使二酰氯與硫氰酸鹽以1∶2.0～1∶2.5的摩爾比在常溫下反應2～4小時，生成二異硫氰酸酯；

所述二酰氯的分子式為：

所述硫氰酸鹽為硫氰酸鉀或硫氰酸銨。

所述相轉移催化劑聚乙二醇-400的用量為二酰氯摩爾數的8％～12％。中間產物二異硫氰酸酯的分子式為：

再將中間產物二異硫氰酸酯與二胺類化合物在常溫下聚合反應2～3小時，便可生成聚酰基硫脲樹脂。

所述的二胺類化合物的分子式為：

H₂N-R²-NH₂

二胺類化合物的胺基與二異硫氰酸酯的異硫氰酸基的摩爾數比為1∶1～1∶1.5。

(三)聚苯二甲?；鶎Ρ蕉妨螂鍢渲谋碚?/p>

1、紅外光譜

將上述方法制備的樣品用KBr壓片后，用美國尼高尼公司產360型FT-IR光譜儀測試。