[發明專利]一種羥肟酸改性大孔亞胺二乙酸螯合樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 202211327459.3
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115819646A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 孔振興;李玉潔;戴子林;舒輝;吳海鷹;吳長永;區菊花;楊銳
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院資源利用與稀土開發研究所
• 主分類號: C08F8/30
• 分類號: C08F8/30;C08F8/18;C08F8/14;C08F212/08;B01J20/26
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 湯俊明

本發明公開了一種羥肟酸改性大孔亞胺二乙酸螯合樹脂及其制備方法，涉及螯合樹脂材料領域。通過將大孔亞胺二乙酸螯合樹脂進行酰氯化處理或者甲酯化處理，得到中間產物，然后利用鹽酸羥胺進行羥肟化處理，使得到的羥肟酸改性大孔亞胺二乙酸螯合樹脂同時具備氧原子和氮原子，且含氮量進一步提高，羧基的改性轉化率高，使所得羥肟酸改性大孔亞胺二乙酸螯合樹脂相比于大孔亞胺二乙酸樹脂，具有更高的吸附速率和選擇性能，擴展了其應用領域。

技術領域

本發明涉及的是螯合樹脂材料的技術領域，C08F8/30，尤其涉及一種羥肟酸改性大孔亞胺二乙酸螯合樹脂及其制備方法。

背景技術

螯合樹脂具有與金屬離子形成配位絡合的活性基團，在濕法冶金、分析化學、海洋化學、環境保護、廢水處理、地球化學、放射化學和催化等領域均具有重要的用途。其中大孔亞胺二乙酸螯合樹脂是目前工業上使用最廣泛的一類螯合樹脂，對二價金屬離子有優良的吸附性能，但是將其用于一價及高價金屬離子的分離，但仍然面臨對某些離子吸附較慢，選擇性差等問題。而羥肟酸基團同時具備氧原子和氮原子，且氮原子配位能力高于氧原子，配位能力一般強于僅有氧原子參與配位的羧基，將大孔亞胺基二乙酸螯合樹脂的羧基進行羥肟酸化改性，則可以增加有望提高其吸附速率和選擇性能，拓展其應用。

中國專利申請CN103012677B公開了一種離子印跡羥肟酸螯合樹脂的制備方法，利用特定結構的丙烯基羥肟酸與印跡金屬離子配位反應得到丙烯基羥肟酸-金屬離子螯合物，隨后在引發劑、分散劑、交聯劑和致孔劑的作用下進行聚合，隨后經過洗脫得到螯離子印跡羥肟酸螯合樹脂，吸附容量更大、吸附選擇性更高。中國專利申請CN104177536A公開了一種螯合樹脂吸附材料及其制備方法，通過在丙烯酸甲酯與二乙烯苯形成的共聚物骨架上，在堿、羥胺、乳化劑的作用下成功修飾異羥肟酸結構，對高濃度和低濃度的重金屬廢水均有較好的處理效果。但是上述技術方案中均需要合成特定結構的高分子聚合物后，才能實現對其功能化修飾，操作難度大，而且聚合過程會受到多因素的影響，進而導致其吸附性和選擇性不穩定。

發明內容

為了解決上述問題，本發明第一方面提供了一種羥肟酸改性大孔亞胺二乙酸螯合樹脂的制備方法，包括：將大孔亞胺二乙酸螯合樹脂經過酰氯化處理或甲酯化處理后，利用鹽酸羥胺進行羥肟化反應得到。

所述大孔亞胺二乙酸螯合樹脂的結構式如下：

其中示聚苯乙烯-二乙烯基苯樹脂白球。

在一些優選的實施方式中，所述大孔亞胺二乙酸螯合樹脂選自D850、D401、D750、D402、D751中的至少一種；優選為D401。

本申請中所述大孔亞胺二乙酸螯合樹脂在使用前需要通過元素分析法測定其中的氮含量，并計算其羧基含量，以便可以更好地調整于其他反應物間是比例，有利于提高其純度和轉化率。

所述酰氯化處理是指將大孔亞胺二乙酸螯合樹脂加入非質子溶劑后，再加入含活潑氯的物質進行反應，得到第一中間產物。

優選地，所述酰氯化處理的具體操作為：

S1.將大孔亞胺二乙酸螯合樹脂置于反應器1中，加入非質子溶劑，攪拌溶脹；

S2.于S1中繼續加入有機弱堿，繼續保持攪拌反應；

S3.于S2中滴加含活潑氯的物質，攪拌反應后繼續升溫反應，隨后降溫至室溫，即得第一中間產物。

在一些優選的實施方式中，所述S1中反應器1為帶有回流冷凝裝置、液體滴加裝置、攪拌裝置、溫控裝置的綜合反應器。

在一些優選的實施方式中，所述S1中大孔亞胺二乙酸螯合樹脂的質量與非質子溶劑的體積比為1：(3～25)；優選為1：(5～20)；進一步優選為1：5。