[发明专利]一种羟肟酸型螯合树脂及其制备方法

说明书

本发明提出了一种羟肟酸型螯合树脂，其结构式为其中，表示聚苯乙烯‑二乙烯基苯白球骨架。本发明的羟肟酸型螯合树脂具有羟肟酸含量高、吸附选择性强的特点，制备方法简单、低毒、安全、收率高。通过使用特定含量的强碱、金属碘化物催化酚羟基苯甲羟肟酸与氯球的亲核取代反应，使树脂的制备高效，制得的树脂中羟肟酸基团含量高。

技术领域

本发明涉及树脂材料领域，具体涉及一种羟肟酸型螯合树脂及其制备方法。

背景技术

螯合树脂作为一种新型的吸附树脂，具有吸附容量大、吸附选择性强、易洗脱和化学稳定性好等优点。与有机小分子螯合剂相比，高分子螯合树脂既具有功能基团的螯合作用，又可产生高分子效应，比如螯合基团浓集作用导致的高吸附特性及在固相萃取过程中所具有的可分离、可重复使用等特性。此外，螯合树脂具有选择性高、物理化学稳定性好、操作简单等优势，因此应用非常广泛。

羟肟酸树脂具有出色的离子螯合能力，且在特定pH值条件下对某些离子如镓、锗、铟、铬等离子具有定向吸附吸附性能，因此可应用于水处理、微量稀贵金属离子回收等领域。中国专利CN 10387231B公告了一种由氯球树脂与水杨羟肟酸制备水杨羟肟酸型螯合的方法，该树脂通过Friedel—Crafts反应合成，采用毒性较强且具有一定危险性的无水四氯化锡或四氯化钛作为催化剂，反应后处理麻烦且涉及含四氯化锡或四氯化钛废液的处理问题。

发明内容

针对上述问题，本发明第一方面提供一种羟肟酸型螯合树脂，所述羟肟酸型螯合树脂的结构式为：

其中，表示聚苯乙烯-二乙烯基苯白球骨架。

优选的，所述羟肟酸型螯合树脂使用具有式二结构的氯球树脂和具有式三结构的酚羟基苯甲羟肟酸合成；

优选的，所述氯球树脂的含氯量为5-30％。

所述含氯量为摩尔质量含量。

优选的，所述酚羟基苯甲羟肟酸包括水杨羟肟酸、间羟基苯甲羟肟酸以及对羟基苯甲羟肟酸一种或多种组合。

所述水杨羟肟酸的结构式为

所述间羟基苯甲羟肟酸的结构式为

所述对羟基苯甲羟肟酸的结构式为

本发明的另一方面提供一种羟肟酸型螯合树脂的制备方法，包括如下步骤：

S1将干燥好的氯球树脂置于带有回流冷凝装置、搅拌装置以及温控装置的反应器中，加入有机溶剂溶胀2h以上；

S2向反应器中加入酚羟基苯甲羟肟酸，搅拌；

S3加入强碱以及金属碘化物，搅拌并升温至50-150℃反应3-15h；

S4待反应混合物冷却至室温，过滤，固体用去离子水洗涤至洗涤液pH值为7-9；

S5将洗涤后固体转入反应器中，加入盐酸或硫酸溶液搅拌酸化30-60min，过滤，用去离子水洗涤至洗涤液pH值为5-7，再用无水乙醇洗涤2-4次，40-60℃真空干燥，即得到所述的羟肟酸型螯合树脂。

进一步优选的，所述步骤S1中还可以进行生升温处理；所述步骤S1还可以在搅拌条件下进行。

优选的，所述有机溶剂为乙醇、正丁醇、四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜中的一种或多种混合。

进一步优选的，所述有机溶剂为正丁醇、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。

优选的，所述步骤S1中的有机溶剂的用量按质量计，为氯球树脂质量的5-20倍。