[發(fā)明專利]一種含硫聚酰亞胺樹脂作為稀土元素吸附劑的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911196196.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN111138663B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘鶯鶯;陳國飛;蔣立;佟巖;王如坤;顧佳麗;曹丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波海關(guān)技術(shù)中心;中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號(hào): C08G73/10
• 分類號(hào): C08G73/10;B01J20/26;B01J20/30;B01J20/34
• 代理公司: 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 冷紅梅

本發(fā)明公開了一種含硫聚酰亞胺樹脂作為稀土元素吸附劑的應(yīng)用，所述含硫聚酰亞胺樹脂為無規(guī)型含硫聚酰亞胺樹脂或嵌段型含硫聚酰亞胺樹脂，所述無規(guī)型含硫聚酰亞胺樹脂的結(jié)構(gòu)式如式I所示，所述嵌段型含硫聚酰亞胺樹脂的結(jié)構(gòu)式如式II所示。本發(fā)明提供的吸附劑對(duì)鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥等16種稀土元素有吸附作用，同時(shí)吸附過程不受鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錫、鉛等元素的干擾。吸附過程簡單，操作方便。本發(fā)明提供的吸附劑可在強(qiáng)酸、高溫高壓環(huán)境中正常使用，并且可以通過簡單的脫附過程將樹脂材料再生，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含硫聚酰亞胺樹脂用作16種稀土元素吸附劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

稀土由14種自然元素以及幾種合成元素組成，是一種重要的國家戰(zhàn)略資源，世界各國對(duì)于稀土的儲(chǔ)備非常重視。我國雖然是世界上稀土資源較豐富的國家之一，但是使用量也大，隨著稀土在國計(jì)民生中的影響日漸增強(qiáng)，國家對(duì)于稀土資源越來越重視。作為一種不可再生資源，稀土的回收利用、提純濃縮一直以來都受到了廣泛的研究和關(guān)注。

此外，隨著稀土在軍事、冶金、石油化工、玻璃陶瓷、以及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用增加，稀土在環(huán)境和食品中的污染問題也逐漸增加。雖然稀土總體上屬于低毒元素，但是隨著土壤、水體等環(huán)境中稀土含量的增加，農(nóng)作物和動(dòng)植物體內(nèi)的稀土元素含量也飛快增長，導(dǎo)致人體攝入量也隨之上升。過量的稀土攝入會(huì)造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常、骨微結(jié)構(gòu)病變等，危害極大。因此，對(duì)于食品和環(huán)境中稀土元素的富集和檢測也越來越受到重視。

常規(guī)的稀土提取一般采用酸溶解，溶劑萃取等步驟，使用大量的試劑，步驟復(fù)雜。對(duì)于溶液中的稀土元素濃縮一般采用溶劑揮發(fā)的方法，耗時(shí)耗能。針對(duì)稀土元素吸附的高分子吸附劑較少，往往采用廣譜性的吸附材料進(jìn)行吸附，針對(duì)性差，容易受到其他元素干擾。同時(shí)普通的有機(jī)吸附劑往往存在不耐有機(jī)溶劑、不耐強(qiáng)酸、不耐高溫的缺點(diǎn)，難以用于稀土礦的開采。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用一種耐有機(jī)溶劑、耐強(qiáng)酸、耐高溫的含硫聚酰亞胺樹脂材料對(duì)稀土元素進(jìn)行選擇性吸附。同時(shí)提供一種洗脫技術(shù)，可以將吸附的稀土元素進(jìn)行洗脫，從而實(shí)現(xiàn)該樹脂材料的再生利用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種含硫聚酰亞胺樹脂作為稀土元素吸附劑的應(yīng)用，所述含硫聚酰亞胺樹脂為無規(guī)型含硫聚酰亞胺樹脂或嵌段型含硫聚酰亞胺樹脂，所述無規(guī)型含硫聚酰亞胺樹脂的結(jié)構(gòu)式如式I所示，所述嵌段型含硫聚酰亞胺樹脂的結(jié)構(gòu)式如式II所示，

其中，m，n，x分別為1～1000的整數(shù)。

進(jìn)一步，所述無規(guī)型含硫聚酰亞胺樹脂或嵌段型含硫聚酰亞胺樹脂的合成方法已在Chen,G.,Pei,X.,Wei,H.,Xu,L.and Fang,X.(2015),Synthesis and characterizationof sulfonated block copolyimides derived from 4,4'-sulfide-bis(naphthalicanhydride)for proton exchange membranes.J.Appl.Polym.Sci.,132,41501中公開。

具體的，無規(guī)型含硫聚酰亞胺樹脂或嵌段型含硫聚酰亞胺樹脂可按以下方法制備得到：