[發明專利]一種聚間苯二胺及其合成和應用方法

有效

• 申請號: 201410001158.0
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103724619A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 王海鷹;柴立元;蘇珍;張理源;楊志輝;唐崇儉;楊衛春;劉恢;李青竹
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明屬于用于處理含銀廢水的材料制備技術領域，具體涉及一種對銀離子具有高效和高選擇吸附性能的聚間苯二胺吸附材料及其合成和應用方法。

背景技術

銀是重要的貴金屬，被廣泛應用于裝飾、電鍍、感光材料、化工、電子、科研等領域。與其他工業相比，含銀廢水量不是很大，但將含銀廢水直接排入環境中，不僅會污染環境，也會造成銀資源的浪費。所以回收廢液中的銀，具有非常重要的意義。

目前從含銀廢液中回收銀的方法主要有沉淀法、還原取代法、電解法和離子交換法等，這些方法各有優缺點，但大都存在操作復雜、耗能大，且難以有效處理低銀離子濃度廢液的不足。吸附法由于操作簡單，成本低，得到人們的關注，如采用改性活性炭可以高效吸附水體中痕量銀離子，但目前文獻報道的飽和吸附量最高也只能達到75mg/g左右，無法適用于工業廢水的應用（劉文宏等.貴金屬，2004，1：1～6）?；钚蕴坷w維、螯合樹脂及聚（1，8-萘二胺）等合成吸附材料的研發應用，使含銀廢水吸附處理研究得到極大的發展，其中聚（1，8-萘二胺）銀離子吸附容量達到1920mg/g，為目前文獻報道的最高值(黃美榮等.工業用水與廢水，2005，1:9-12；Li?X.G.,etc..Actamaterialia，2004，52:5363-5374)。但這些合成材料使用成本較高，限制了其工業應用。近年來，考慮到成本問題，聚間苯二胺吸附材料制備得到重視，其對水體中銀離子的吸附容量從數百到1886.6mg/g（201110088356.1），展現了良好的吸附性能，但聚間苯二胺的合成收率仍然偏低，而且其吸附性能還有待進一步提升。

發明內容

本發明的目的是基于現有吸附材料的不足，提供一種對銀離子具有高效和高選擇性吸附能力的聚間苯二胺吸附材料及其合成和應用方法，可進一步大幅提高聚間苯二胺的產率，有利于降低生產成本，提高資源利用率；更重要的是，可很大程度的改善合成產物對水體中金屬銀離子的吸附性能，并展現出良好的選擇吸附性。

本發明的目的是通過以下方式實現的。

一種聚間苯二胺的合成方法，將間苯二胺溶解于醇中，攪拌狀態下同時加入氧化劑和二乙醇胺溶液進行反應，過濾、洗滌即得到聚間苯二胺產物。

所述的醇包括甲醇、乙醇的一種或兩種。所述的間苯二胺在醇溶液中的重量百分比為2～15%。二乙醇胺與間苯二胺的摩爾比為0.3～1.5：1。

所述的氧化劑為過硫酸鹽，間苯二胺與氧化劑的摩爾比為1:1～2。

上述方法的反應時間2～8小時，反應在15-35℃下進行。

一種聚間苯二胺，是由上述的方法合成的聚間苯二胺。

上述的聚間苯二胺用于吸附水體中的金屬銀離子。

本發明的有益效果：

(1)大幅提升了聚間苯二胺合成收率達到87.5%，遠高于當前文獻報道的合成收率（一般在40-70%間）；并實現合成產物形貌調控，提高了產物比表面積，降低了產業化應用成本，減少了合成過程二次污染的風險。

(2)改善了合成的聚間苯二胺吸附材料的吸附性能。合成產物對水體中銀離子的最大吸附量達到2318.5mg·g^-1，遠優于現有報道的吸附劑。而且可深度處理低濃度含銀水體，處理后銀離子濃度遠低于WHO規定的銀對人體的安全值0.05ppm。

(3)合成的聚間苯二胺對銀離子展現出良好的選擇吸附性。

以上效果表明，本發明提供的吸附材料具有良好的產業化應用適應性。

附圖說明

圖1為實施例1-3及對比實施例1制備的聚間苯二胺的掃描電鏡和透射電鏡圖；

A,B為對比實施例1；C,D為實施例1；E,F為實施例2；G,H為實施例3；

圖2為實施例1-3及對比實施例1制備的聚間苯二胺的紅外光譜圖；

a為對比實施例1；b為實施例1；c為實施例2；d為實施例3；

圖3為實施例2吸附銀離子后的透射電鏡圖；

圖4為實施例2吸附銀離子后的X-射線衍射圖。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明進一步說明，而不會限制本發明。

實施例1