[发明专利]胺基功能修饰的介孔材料及其在钼铼分离中的应用

说明书

技术领域

本发明属于介孔材料制备及稀散金属有效提取的技术领域，具体涉及一种利用胺基修饰的介孔材料从含有其他重金属离子的溶液中选择性且有效地吸附钼离子，达到钼铼高效分离的目的。

背景技术

由于稀散金属(镓、铟、铊、锗、硒、碲、铼)及其化合物具有特殊的物理、化学性质，受到越来越多研究者的关注。特别是钼(Mo)，它是稀散金属中应用较广泛的元素，金属Mo及Mo合金是一种极好的工程材料。钼具有高熔点和高沸点、良好的导电性、导热性、耐磨性等优良的性能。金属钼被广泛应用在生物制药，航天领域，医疗器械，和电子能源等领域。此外，钼也是生物体内必须的微量元素。在自然条件下，没有金属形态的钼存在，通常情况下钼存在于辉钼矿中，并且在地壳中它的丰度也很低大约在1.3mg/kg。我国的钼金属储量约840万吨，居世界的第二位，钼是不可再生的战略资源，随着科学技术的快速发展，金属钼的消耗量逐渐增加，钼的有效提取和回收日趋重要。

由于钼和铼的性质极为相似，并且铼自己没有独立的矿床，只能伴生于辉钼矿和其它矿床中，所以能完全简单有效地将钼和铼分离并不是一件容易的事，尤其是当大量的钼和微量的铼共存时，钼的存在形式多样复杂，提取分离更是难上加难，并且分离的时候存在钼和铼共吸附共解析的问题。现在提取钼的方法主要有萃取法、液膜法、共结晶法、离子交换法、沉淀法、活性炭吸附法和泡沫浮选，对于铼的分离方法主要有萃取法、离子交换法、液膜法和活性炭吸附法,经过不断改进仍存在着工艺冗长、钼铼分离效果不够理想、铼的回收率需进一步提高等问题。由此可见，探寻更有效的分离和提取钼铼的技术是待需解决的问题。

与其他分离方法相比，吸附法具有操作简单、成本低和没有沉淀生成的优点。常用的吸附剂有碳、树脂、微藻类和介孔二氧化硅材料。近年来介孔二氧化硅材料引起了相当大的关注。介孔材料作为一种新型的纳米材料，同时它良好的可加工性使它也可以作为其它材料的源材料，目前在化学和材料的工作上无疑成为了研究者们研究的热点之一。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可高效分离钼铼的胺基修饰的介孔材料及其制备方法。

本发明的另一目的是提供胺基修饰的介孔材料在分离钼铼中的应用，利用本发明的方法具有成本低，吸附量大、钼铼分离选择性好的优点。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种胺基功能修饰的介孔材料，其制备方法包括如下步骤：

1)将均三甲基苯与P123溶液混合得混合液A，将第一部分Na₂SiO₃溶解于去离子水中后加入到混合液A中，于30-50℃下搅拌，得混合液B；反应1-3h后，再将第二部分Na₂SiO₃溶解于去离子水中，然后成滴加入到混合液B中，于30-50℃下搅拌5-7h，100℃老化24h，抽滤，沉淀洗涤，干燥，干燥后的产物放入马弗炉中，以1-2℃/min的速度升温至550℃，焙烧3-5h，得到产物SBA-15；

2)将SBA-15置于三口瓶中，加入乙醇溶液，在氮气保护下，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)搅拌20-40min，缓慢滴加H₂O后，继续搅拌20-40min，抽滤，干燥，得目标产物。

一种胺基功能修饰的介孔材料，其制备方法包括如下步骤：

1)将第一部分Na₂SiO₃溶解于去离子水中后加入到P123溶液中，于30-50℃下搅拌，得混合液C；反应1-3h后，先加入均三甲基苯，搅拌，得混合液D，再将第二部分Na₂SiO₃溶解于去离子水中，然后成滴加入到混合液D中，于30-50℃下搅拌5-7h，100℃老化24h，抽滤，沉淀洗涤，干燥，干燥后的产物放入马弗炉中，以1-2℃/min的速度升温至550℃，焙烧3-5h，得到产物SBA-15；

2)将SBA-15置于三口瓶中，加入乙醇溶液，在氮气保护下，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)搅拌20-40min，缓慢滴加H₂O后，继续搅拌20-40min，抽滤，干燥，得目标产物。

上述的胺基功能修饰的介孔材料，所述的P123溶液的浓度为0.01-0.03g/mL。所述的P123是一种三嵌段共聚物，全称为：聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物，其分子式为：PEO-PPO-PEO。