[發明專利]一種吸附鎵的偕胺肟-二氧化硅樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201910028890.X
• 申請日: 2019-01-12
• 公開（公告）號: CN109776744B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 何春林;盧思名;陳立豐;韋悅周;王欣鵬;寧順艷;高鋒
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/44;C08F212/36;C08F8/30;C22B58/00;C22B3/24
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本發明公開了一種吸附鎵的偕胺肟?二氧化硅樹脂的制備方法，以一種介孔二氧化硅微球作為骨架，以丙烯腈為主要原料，利用溶液聚合法合成丙烯腈?二氧化硅小球（PAN/SiO₂樹脂），并通過胺肟化反應嫁接偕胺肟功能基團，對丙烯腈?二氧化硅小球進行改性，從而得到偕胺肟?二氧化硅樹脂(PAO/SiO₂)。該樹脂吸附劑具有發達的有序介孔結構、大比表面積、良好的機械強度和化學穩定性，便于鎵快速進入孔道內吸附，適用于拜耳溶液中鎵的分離回收，反應過程中無需加入任何化學試劑，無污染且不產生任何廢棄物。該樹脂對鎵的吸附容量較高、選擇性好、吸附速度快等特性，具有廣闊的市場前景。

技術領域

本發明屬于資源回收技術領域，具體地說，涉及一種吸附鎵的偕胺肟-二氧化硅樹脂的制備方法。

背景技術

鎵作為稀散金屬中的重要成員，是當代高新技術的重要支撐材料，主要用于電子工業、化學工業、新能源、儀器工業和醫學等領域。其中，半導體行業已成為鎵最大的消費領域，約占總消費量的80％。

目前，90％的原鎵從氧化鋁生產過程中的拜耳溶液里回收。從拜耳溶液中提取鎵主要用離子交換的方法，然而，商用的離子交換樹脂，粒徑很大，比表面積小，吸附的時間長，膨脹率大，在吸附的過程中容易發生碎裂。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種吸附鎵的偕胺肟-二氧化硅樹脂的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種吸附鎵的偕胺肟-二氧化硅樹脂的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、制備丙烯腈-二氧化硅樹脂(PAN/SiO₂)：以介孔二氧化硅微球作為骨架，以丙烯腈為原料，利用溶液聚合法合成丙烯腈-二氧化硅樹脂(PAN/SiO₂)；

步驟2、制備吸附鎵的偕胺肟-二氧化硅樹脂(PAO/SiO₂)：通過胺肟化反應嫁接偕胺肟功能基團，對丙烯腈-二氧化硅小球進行改性，得到吸附鎵的偕胺肟-二氧化硅樹脂(PAO/SiO₂)。

可選地，所述步驟1中的制備丙烯腈-二氧化硅樹脂(PAN/SiO₂)的其合成路線如下：

包括以下步驟：選擇二氧化硅顆粒作骨架；將二氧化硅顆粒放入旋轉蒸發燒瓶中并使用真空泵抽到負壓，然后連接氮氣瓶，引入氮氣，抽真空；然后將單體，稀釋劑和引發劑的混合物倒吸進入燒瓶中；調整旋轉蒸發儀的旋轉速度，使混合物與二氧化硅顆粒充分混合；此后，在硅油浴中加熱；將得到的二氧化硅接枝丙烯腈樹脂分別用丙酮和水清洗以除去物理附著的聚合物，在真空下干燥，最后獲得接枝顆粒PAN/SiO₂。

可選地，所述的二氧化硅顆粒的粒徑為70-150μm；抽真空時間為25-35分鐘。

可選地，單體：稀釋劑：引發劑的質量比為90-110：320-380：0.5-1.5。

可選地，所述的單體為質量比為20：80-10：90的二乙烯基苯和丙烯腈；稀釋劑為質量比為3:2的苯乙酮和鄰苯二甲酸二乙酯；引發劑為偶氮二異丁腈。

可選地，硅油浴中加熱具體為：緩慢加熱至343K，保持0.5h-1.5h，然后在353K下加熱1.5h-2.5h，最后加熱至363K保持6.5h-7.5h。

可選地，所述的步驟2中制備吸附鎵的偕胺肟-二氧化硅樹脂的合成路線如下：