[發(fā)明專利]芳香胺酚聚合物及其制備方法、及貴金屬離子吸附回收劑

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010913604.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN112094408A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李新貴;黃美榮;何自開;于杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）;同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G73/02
• 分類號(hào): C08G73/02;B01J20/26;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 深圳市添源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44451
• 代理人: 黎健任

本發(fā)明提供了一種芳香胺酚聚合物及其制備方法、及貴金屬離子吸附回收劑，所述芳香胺酚聚合物的分子鏈上的功能基團(tuán)包括苯環(huán)、氨基、亞胺基、羥基、包含醚鍵的基團(tuán)。本發(fā)明的技術(shù)方案的芳香胺酚聚合物的芳香族環(huán)狀化合物分子鏈上攜帶大量氨基和亞胺基以及羥基和醚鍵的功能基團(tuán)，它們可以通過絡(luò)合和氧化還原作用吸附貴金屬離子，吸附率大于99.9%，并且所吸附貴金屬大部分為單質(zhì)態(tài)而非離子態(tài)，顯著的縮短了回收工藝路徑。將該聚芳香族胺酚及其衍生物用于廢水中貴金屬的吸附回收，效率高、能耗低、設(shè)備簡(jiǎn)單、易于放大，既有效解決國家目前面臨的重大環(huán)境水污染問題提供了凈化處理技術(shù)，又能將其中的貴金屬有效回收變廢為寶提供了新思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種芳香胺酚聚合物及其制備方法、及貴金屬離子吸附回收劑。

背景技術(shù)

包含貴金屬在內(nèi)的重金屬離子廢水、廢渣、廢氣等直接排放到環(huán)境中，會(huì)使重金屬在水生生物體內(nèi)和農(nóng)作物組織內(nèi)累積富集，并通過飲水和食物鏈等對(duì)人類產(chǎn)生嚴(yán)重危害。有效除去各種水性重金屬離子已成為社會(huì)日益關(guān)注的焦點(diǎn)。廢水凈化處理材料在這方面大有可為因而成為目前功能材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)內(nèi)容，吸附劑法處理重金屬離子廢水已成為當(dāng)前水處理技術(shù)的核心之一。迄今主要以治理重金屬污染廢水為目的的吸附劑有：礦物、活性炭及其纖維、液體萃取液、離子交換劑、乳酸菌以及螯合物等吸附劑。

這些吸附劑對(duì)吸附回收水中貴金屬離子都有一定的效果，其中的活性炭纖維吸附效果更好一些，但是活性炭纖維存在著制備成本高和主要局限于物理吸附等不足，而其它吸附劑的主要問題是吸附力不夠強(qiáng)、解吸步驟繁瑣、循環(huán)利用比較困難以及可能的二次污染等缺憾，難以滿足低成本地大規(guī)模批量生產(chǎn)的要求，因而大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用仍然受到相當(dāng)?shù)南拗疲灰子诖笠?guī)模推廣使用。因此設(shè)計(jì)與合成新型以化學(xué)吸附為主的低成本功能聚合物基金屬離子強(qiáng)力吸附劑仍然很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種芳香胺酚聚合物及其制備方法、及貴金屬離子吸附回收劑，該芳香胺酚聚合物通過絡(luò)合和氧化還原作用吸附貴金屬離子，吸附率大于99.99％，吸附回收效率更高、化學(xué)穩(wěn)定性更好、耐酸堿和有機(jī)溶劑能力更強(qiáng)、使用壽命更長，更加環(huán)保可。

對(duì)此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種芳香胺酚聚合物，所述芳香胺酚聚合物的分子鏈上的功能基團(tuán)包括苯環(huán)、氨基、亞胺基、羥基、包含醚鍵的基團(tuán)。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述包含醚鍵的基團(tuán)為甲氧基和/或乙氧基。進(jìn)一步的，所述芳香胺酚聚合物采用芳香胺酚通過化學(xué)氧化聚合得到。

采用此技術(shù)方案，芳香族環(huán)狀化合物上既帶有胺基有帶有酚羥基和/或其它基團(tuán)如甲氧基、乙氧基，這些基團(tuán)它們可以通過絡(luò)合和氧化還原作用吸附貴金屬離子，吸附率高，而且芳香族胺酚聚合物是無毒性無氣味的大分子聚合物，符合環(huán)保要求，可以作為貴金屬離子的強(qiáng)力吸附回收劑。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芳香胺酚聚合物包括結(jié)構(gòu)式如式(1)所示的聚甲氧基羥基苯胺：

其中，n為正整數(shù)。

本發(fā)明還公開了如上所述的芳香胺酚聚合物的制備方法，其包括：在鹽酸溶液中，以甲氧基羥基苯胺為反應(yīng)單體，以過硫酸銨為氧化劑進(jìn)行化學(xué)氧化聚合。進(jìn)一步的，在室溫下磁力攪拌24小時(shí)，即得到聚甲氧基羥基苯胺。對(duì)于聚甲氧基羥基苯胺衍生物的制備方法也是如此。該制備方法采用化學(xué)氧化聚合法，成本低、效益高。

本發(fā)明還公開了一種貴金屬離子吸附回收劑，其包括如上所述的芳香胺酚聚合物和/或其衍生物。該芳香胺酚聚合物及其衍生物上的芳香族環(huán)狀化合物上既帶有胺基有帶有酚羥基和/或其它基團(tuán)如甲氧基、乙氧基，這些基團(tuán)它們可以通過絡(luò)合和氧化還原作用吸附貴金屬離子，顯著提高貴金屬的吸附率。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述貴金屬離子吸附回收劑包括結(jié)構(gòu)式如式(1)所示的聚甲氧基羥基苯胺、和/或其衍生物。