[發明專利]螯合纖維及其制備方法和在電子廢棄物中對Au3+

有效

• 申請號: 201811371650.1
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109610166B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王如意;熊春華;閔嘉芯;厲炯慧;陳雪丹
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: D06M13/352
• 分類號: D06M13/352;B01J20/26;B01D15/08;C22B7/00;C22B11/00;D06M101/28
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 冉國政

本發明提供了一種新型螯合纖維及其制備方法和在電子廢棄物中對貴金屬Au³⁺分離富集的應用，所述新型螯合纖維以聚丙烯腈纖維為母體，5?氨基苯并咪唑酮為配體螯合而成。本發明的新型螯合纖維，其性能穩定、吸附容量大、選擇性專一，對電子廢棄物中的貴金屬Au³⁺有很好的選擇性吸附，對貴金屬回收有重要意義。

技術領域

本發明屬于化學技術領域，特別涉及一種新型螯合纖維及其制備方法和應用。

背景技術

電子廢棄物俗稱“電子垃圾”，是指被廢棄不再使用的電器或電子設備。據研究，電子廢棄物中除了含有危害人體健康的鉛、汞、鎘等貴金屬外，還蘊含豐富的貴金屬。實際上那些被丟棄的電子垃圾具有很好的利用價值，譬如一些舊手機、電腦等散件中可以挑出含金元件，提煉出黃金。而1噸電子板中，可以分離出130公斤銅、20公斤錫、0.45公斤黃金，這些電子垃圾儼然成為老百姓的一座金礦，在廢舊電路板中提煉黃金，投資小，原料廣泛。隨著經濟的快速發展，近年我國電子廢棄物產生的速度十分驚人，已成為世界第二大電子垃圾生產大國。廢舊電路板、廢舊電子垃圾、廢舊電腦CPU、廢舊手機等電子垃圾隨處可見。因此，電子垃圾作為“再生資源”受到極大重視，作為一種不受本國礦產資源局限的重要資源，“電子垃圾”回收處理赫然成為隱藏巨大商機的產業。但由于電子垃圾成份復雜，除了黃金之外，貴金屬種類繁多，含量高低不等，這給提煉造成了很大難度。

目前對此類貴金屬的回收主要由火法冶金、濕法冶金和微生物等方法，但是這些方法都有各自的缺陷，如使用氰化洗金，土法煉金，不但無法干凈徹底的回收貴金屬，而且污染嚴重，亟待更好的綠色無污染、回收率高、選擇性好的方法。

螯合纖維是指一類通過交聯化反應在纖維狀聚合物本體上接入各類活性基團制備的多配位型高聚物，能利用不同功能基與不同金屬離子的螯合作用獲得多元螯合物，對金屬離子具有較高的吸附容量和選擇性富集能力，在分離、富集及回收金屬離子以及海洋資源利用、污水處理、濕法冶金、分析檢測等領域應用廣泛。近年來，國內各種分離富集材料的研究逐漸活躍起來，這類材料所吸附的離子種類和材料本身的品種也不斷被拓廣。螯合纖維是近年發展起來的一類纖維狀吸附功能性高分子材料。與樹脂對比，螯合纖維的比表面積更大，約為樹脂的100倍，就算與大孔樹脂相比它的比表面積也要高出5～6倍，其纖細的外觀形狀使其與流體接觸時面積大，阻力小，更易擴散。因此，螯合纖維動力學特性優異，吸附效率高，吸附容量大，洗脫比較容易，適宜用來吸附痕量貴金屬離子。此外，螯合纖維擁有較高的柔性、機械韌性，可以以各種形貌使用，如：吸附柱等，滿足各種應用場合的強度、密度、尺寸要求，被公認為吸附材料的主攻研究方向之一。目前，螯合纖維的種類也非常豐富，但大部分缺乏對Au³⁺具有良好的選擇吸附性功能。

發明內容

本發明針對以上缺點，提供了一種新型螯合纖維及其制備方法與應用，以聚丙烯腈纖維為母體，與配體5-氨基苯并咪唑酮進行反應，得到性能穩定、吸附容量高，并對Au³⁺有專一性吸附的新型功能化螯合纖維。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案來實現：

一種新型螯合纖維，其結構式如下：

本發明還提供上述新型螯合纖維的制備方法，包括：以結構如(Ⅱ) 所示的聚丙烯腈纖維為母體，與結構如(Ⅲ)所示的配體發生接枝反應，得到具有所述改性螯合纖維；

所述制備方法具體包括：

(1)將聚丙烯腈纖維于反應溶劑中充分溶脹12h；

(2)在步驟(1)的混合物中加入所述配體，在充滿氮氣，冷凝回流的條件下，進行接枝反應，得到聚合物；

(3)將步驟(2)得到的聚合物冷卻至室溫過濾，用去離子水沖洗濾渣至沖洗廢水澄清后，置于50℃烘箱中烘干得到所述新型螯合纖維。