[發明專利]一種雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法

無效

• 申請號: 201310494765.0
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103537325A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 孫越;段錦濤;錢露
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01J41/12
• 分類號: B01J41/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

技術領域

本發明涉及離子交換樹脂的制備方法領域，具體涉及一種雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法。

背景技術

雙功能基陰離子交換樹脂是一類樹脂骨架上具有兩種不同堿性功能基團的陰離子交換樹脂。目前，國外已有采用雙功能基強堿性陰離子交換樹脂用于水溶液中無機陰離子選擇性吸附的報道（Peter?V.Bonnesen,Environ.Sci.Technol.2000,34:3761-3766;B.H.Gu,Environ.Sci.Technol.2000,34:1075-1080），但未說明該類樹脂的制備方法。相關研究表明，樹脂上的短鏈功能基使離子交換樹脂具有較高的吸附容量和較好的動力學特性，但是選擇性較差；而長鏈功能基可有效提高樹脂的吸附選擇性，但其吸附容量低，動力學性能較差。而雙功能基堿性陰離子交換樹脂可以很好的利用兩者的優點，既可以提高其動力學特性，又可以增強其選擇性。與強堿性陰離子交換樹脂相比，弱堿性陰離子交換樹脂具有脫附再生容易，處理成本低等優點。目前，國外尚未見雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂的報道。國內潘丙才(CN1712135A)以氯甲基化苯乙烯-二乙烯苯聚合物（樹脂氯球）為基材，采用兩步功能基化法制備雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂，即先采用長鏈仲胺與充分溶脹的樹脂氯球進行胺基化反應，經過濾、淋洗制得單功能弱堿樹脂；所得單功能弱堿樹脂再次溶脹后，與短鏈仲胺反應，經過濾、抽提、干燥等過程制得雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂。其操作步驟復雜，成本較高，且采用分步功能基化反應，初始反應液中胺基化試劑濃度較低，易導致所制備樹脂強堿基團含量較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法，解決現有雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂制備方法中合成的樹脂強堿基團含量較高，操作步驟復雜、成本較高的缺點。

本發明采用以下技術方案：

一種雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法，采用一步功能基化法制備，包括如下步驟：

步驟一、利用惰性有機溶劑將樹脂氯球充分溶脹，之后抽干惰性有機溶劑得到充分溶脹的樹脂氯球，其中所述樹脂氯球為經氯甲基化的大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物；

步驟二、將長鏈仲胺和短鏈仲胺按質量比1～30:1溶于極性溶劑中混合均勻，得到混合溶液；

步驟三、在0～5℃，將步驟二制備的混合溶液滴加到步驟一制備的充分溶脹的樹脂氯球中，攪拌反應2～4h；然后在30～55℃，攪拌反應8～12h；之后抽干反應液，水洗滌至中性，抽提，干燥得到雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂，其中，所述長鏈仲胺和短鏈仲胺的總質量為未溶脹的樹脂氯球質量的0.3～2.1倍。

步驟一中所述的大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的交聯度為2-25%。

步驟一中所述惰性有機溶劑為苯、硝基苯、二氯甲烷、二氯乙烷或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一種。

步驟二中所述長鏈仲胺為具有3～10個碳原子的直鏈烷基的仲胺化合物。

步驟二中所述短鏈仲胺為具有1～2個碳原子的直鏈烷基的仲胺化合物。

步驟二中所述極性溶劑為乙醇。

本發明的有益效果：

1、本發明制備的雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂可廣泛應用于水溶液中酸性有機物的分離和提取，長鏈仲胺可以提高樹脂的選擇性，短鏈仲胺可以提高樹脂的吸附容量和動力學性能，其在高濃度無機鹽水溶液中對有機離子的選擇吸附性能好于商品化弱堿性陰離子交換樹脂50%～400%。

2、本發明提供的制備方法，易于合成、操作簡單，成本較低，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發明做更進一步的解釋。下列實施例僅用于說明本發明，但并不用來限定本發明的實施范圍。

一種雙功能基弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法，是采用一步功能基化法制備，包括如下步驟：

步驟一、利用惰性有機溶劑將樹脂氯球溶脹8～12h以充分溶脹，之后抽干惰性有機溶劑得到充分溶脹的樹脂氯球，其中所述樹脂氯球為經氯甲基化的交聯度為2-25%的大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物；所述的惰性有機溶劑可以為苯、硝基苯、二氯甲烷、二氯乙烷或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一種。