[发明专利]一种含氮多孔聚合物螯合树脂及制备和处理含铀废水的方法

说明书

本发明公开了一种含氮多孔聚合物螯合树脂及制备和处理含铀废水的方法，其特征在于，采用溶剂热法制备的多孔聚合物螯合树脂，螯合基团为含氮基团；所述的含氮基团的多孔聚合物螯合树脂的BET比表面积为100～500 m²/g；BJH孔径为10～50 nm；BJH孔体积为0.5～1.5 cm³/g。本发明合成的含氮官能团的多孔聚合物螯合树脂制备路线简捷、易操作。同时本发明所得的含氮多孔聚合物螯合树脂对铀离子具有吸附能力强，吸附量大和吸附速度快等优点，且易于从水溶液中分离，能够有效地吸附并回收水溶液中的铀酰离子。

技术领域

本发明属于处理含铀废水的技术领域，涉及一种含氮多孔聚合物螯合树脂的制备及处理含铀废水的方法。

背景技术

随着我国核电技术的迅猛发展，含铀废水的危害也日愈凸显。含铀废水是一类具有 放射性的废水，如果铀在环境中大量积累，作为兼有化学毒性和放射毒性的重金属，会造成环境本底辐射，造成物种基因畸变，对植物、农田和土壤产生不可逆转的破坏，对人类的生产和发展构成潜在的威胁，为此，必须加强对含铀废水进行处理。

目前用于含铀废水处理的方法有很多，其中吸附法由于具有材料来源广泛、成本低廉、选择性高、操作简单、能耗低、速率快和容量大等特点，日益受到人们的关注。

用于含铀废水处理的吸附材料主有硅材料、碳材料、聚合物螯合树脂、金属有机框架材料（MOF）以及磁性纳米材料等。在众多的铀的吸附材料中，聚合物螯合树脂由于具有制备成本相对较低、较高的机械强度、较好的环境耐受度以及易化学修饰等特性而受到广泛关注，成为这一领域最有发展前景的材料之一。目前国内外研究人员对以聚合物螯合树脂处理含铀废水方面进行了大量的研究。近期代表性的工作有IIaiyaraja等考察了聚酰胺功能化的聚苯乙烯-二乙烯基苯吸附剂对水溶液中铀的吸附性能和重复使用性能、Cheira等研究了吡啶偶氮间苯二酚功能化的Amberlite XAD-16树脂对铀的吸附性能、Roy等考察了聚辛酰氧肟酸对铀的吸附性能。我国四川大学里李首建课题组、中科院上海应用物理研究所吴国忠课题组和李景烨课题组、苏州大学华道本课题组、南华大学刘耀池课题组、中国工程物理研究院汪小琳课题组、浙江大学原子核农业科学研究所丁兴成课题组等在以聚合物材料为吸附介质对铀进行分离与富集方面也都做了较好的工作。

由上可知，聚合物螯合树脂在含铀废水处理领域具有多其它材料无法替代的优势。以含铀废水的妥善处理和安全处置为导向，有针对性的开展聚合物螯合树脂的研究至今仍是目前国际核科学领域的一个研究热点。

然而必须指出的是，聚合物螯合树脂作为吸附介质处理含铀废水时目前仍存在以下问题和不足：（1）对铀的吸附容量仍有待于提高；（2）制备方法比较复杂。以上这些缺点在很大程度上限制了聚合物螯合树脂在含铀废水处理领域进一步大规模的工业化应用。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明制备的吸附剂制备方法简便、成本低廉、吸附量高、选择性强，能够有效地分离与富集铀。

本发明的目的之一提供了一种含氮基团的多孔聚合物螯合树脂；

本发明的目的之二在于提供了一种含氮基团的多孔聚合物螯合树脂的制备方法；

本发明的目的之三在于提供了一种含氮多孔聚合物螯合树脂的制备及处理含铀废水的方法；

本发明的目的之一是这样实现的：

一种处理含铀废水的吸附剂，该吸附剂为采用溶剂热法制备的多孔聚合物螯合树脂，螯合基团为含氮基团；所述的含氮基团的多孔聚合物螯合树脂的BET比表面积为100～500 m²/g；BJH孔径为10～50 nm；BJH孔体积为0.5～1.5 cm³/g。

本发明的目的之二是这样实现的：