一种利用含氮材料吸附分离钯的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用含氮材料吸附分离钯的方法，包括如下步骤：将吸附剂与含有多种金属离子的硝酸水溶液混合，硝酸水溶液中的钯离子被吸附剂吸附分离，所述吸附剂由如结构式I所示的化合物负载在载体上制成。每克吸附剂与20～30毫升硝酸水溶液混合。所述载体为被覆聚合物的大孔SiO2。硝酸水溶液中，硝酸的浓度为0.4～6M。本发明专利技术利用含氮材料吸附分离钯的方法在使用过程中，不需要添加其他有机化合物，选择性好，分离速度快，操作简单，易于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及钮元素分离
，具体设及一种利用含氮材料吸附分离钮的方 法。
技术介绍
贵金属钮具有特殊的结构，对氨气和氧气有特殊的吸附能力，因此，在工业催化领 域占有无法取代的地位。 钮除了具有优良的催化活性之外，在很宽的溫度范围内能保持化学惰性且具有烙 点高、耐摩擦、耐腐蚀、延展性强、热电稳定性强等特性，被广泛应用于国民工业的各个领 域。 目前，我国钮资源储量有限，产量很低，远远不能满足现代化学工业的需要，大部 分依赖进口，且价格昂贵。现有技术中，钮金属的制备与来源主要通过W下Ξ个途径： (1)天然含钮矿产资源的利用； (2)从铜儀硫化矿副产品中对钮进行回收利用； (3)工业废气钮催化剂等含钮二次资源的回收利用。[000引通过运Ξ种途径获得的钮等金属资源有限，且随着钮资源损耗的增加，难W实现 可持续利用。 近年来核电由于能量密度大、污染少，不会排放造成溫室效应气体而得到蓬勃发 展，然而核电运行当中会不可避免地产生乏燃料。乏燃料后处理所产生的高放废液化LLW)， 是一种高酸性、高放射性和高毒性的混合溶液，其中含有一定量的PcP7,钮的半衰期为6.5 X 1〇6年，放射性周期长、危害大且含量高，如果能够进行实现回收利用，意义重大，但是，现 阶段高放废液中钮元素的分离尚处于研究阶段，还没有找到高效率的回收途径。
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用含氮材料吸附分离钮的方法，操作简单，选择性好，分离效 率高，易于进行工业化推广应用。 -种利用含氮材料吸附分离钮的方法，包括如下步骤:将吸附剂与含有多种金属 离子的硝酸水溶液混合，硝酸水溶液中的钮离子被吸附剂吸附分离，所述吸附剂由如结构 式I所示的化合物负载在载体上制成： 其中，R为C广Cio的直链烷基取代基、Ci-Cio的环烷基类取代基或C广Cio的苯环取代 基。 本专利技术中吸附剂由疏水性2，9-二(5，9，9-Ξ甲基-5，6，7，8-四氨-5，8-亚甲基苯并 (1，2,4-^嗦-3-基））--1，10-二氮杂菲(3-81'化611)(如结构式1所示)和载体按一 定比例进行复合制备得到。 作为优选，每克吸附剂与20~30毫升硝酸水溶液混合。本专利技术提供的吸附剂选择 性好，分离效率高。 作为优选，所述吸附剂由如结构式II所示的化合物负载在载体上制成： 本专利技术中，所述载体为被覆聚合物的大孔Si化。所述被覆聚合物的大孔Si〇2为娃基-苯乙締-二乙締基苯聚合物(Si〇2-P)，是一类 新型无机/有机载体材料，美国专利US6843921中公开了 Si化-苯乙締-二乙締基苯聚合物， Si化-P是一种含多孔二氧化娃载体颗粒的有机高聚合物复杂载体，其制备方法如下： (1)将大孔的Si化用浓硝酸洗涂、抽滤、去离子水洗至中性，重复10余次，干燥。 (2)真空并有氣气保护条件下，Wl，2,3-s氯丙烷和m-二甲苯为溶剂，向大孔Si化 中加入48.7g的m/p-甲酸基苯乙締，8.9g的m/p-二乙締基苯，72.2g二辛基临苯二甲酸醋， 54.0邑甲基安息香酸钢，0.56邑曰，曰-偶二异下腊和0.57邑1，1/-偶二环己胺-1-腊，由室溫逐步 加热到90°C，并保持13小时，之后，逐步冷却至室溫。 (3)分别用丙酬和甲醇洗涂、抽滤上述产物，重复10余次，干燥。 本专利技术中，所述吸附剂的制备方法如下： 将如结构式I所示的化合物溶解于二氯甲烧中，在所得溶液中加入载体混合均匀， 经旋蒸干燥后，得到吸附剂。 作为优选，将如结构式II所示的化合物溶解于二氯甲烧中，在所得溶液中加入载 体混合均匀，经旋蒸干燥后，得到吸附剂。 旋蒸时，使大部分二氯甲烧挥发至近干状态，在毛细作用W及物理吸附作用下，化 合物分子进入载体的空隙中，然后将近干状态的物料在45~55°C下真空干燥至少24小时， 得到吸附剂。 作为优选，每克如结构式I所示化合物（如结构式II所示化合物)溶解于130~150 毫升二氯甲烧中。如结构式I所示化合物(如结构式II所示化合物)与载体的质量比为1:8~ 10。 为了保证分离效果，优选地，吸附剂与硝酸水溶液在室溫(25±5°C)下混合吸附， 吸附时间为25~ISOmin。混合吸附在振荡条件下进行，振荡速率为120-15化pm。 硝酸水溶液中，金属离子的浓度W及硝酸的浓度均会影响分离效果，优选地，硝酸 水溶液中，每种金属离子的浓度为5.0X 10-4~1.0X 10-3Μ。硝酸水溶液中，硝酸的浓度为 0.4~6Md 所述硝酸水溶液中含有Pd(n)和其他金属离子，其他金属离子为Li(I)、化（Ι)、Κ (I)、Rb(I)、Cs(I)、Ca(n )、Mg(n )、Sr(n )、Ba(n )、Nd(n )、Ni(n )、Co(n )、La(虹）、Ru (虹）、Yb(虹）J(U)、Fe(虹）、Zr(IV)、Mo(VI)中的至少一种。 本专利技术利用含氮材料吸附分离钮的方法在使用过程中，不需要添加其他有机化合 物，选择性好，分离速度快，操作简单，易于推广。【附图说明】 图1为实施例1中化合物CA-BTPhen的核磁表征图谱； 图2为实施例1中化合物CA-BTPhen的1化NMR谱图； 图3为实施例1中化合物CA-BTPhen的MSI-MS表征图谱； 图4为利用实施例4的吸附剂从硝酸水溶液中分离元素钮的分配系数随硝酸浓度 变化的关系图； 图5为利用实施例4的吸附剂从硝酸水溶液中分离元素钮的分配系数随接触时间 变化的关系图。【具体实施方式】 实施例1 本实施例的合成路线如下所示： 本实施例的合成步骤包括： (1)将4.5g精脑酿（即化合物虹）置于500mL单口烧瓶中，加入250mL THF将其溶解 得到金黄色透明溶液； (2)在揽拌条件下向步骤1所得溶液中加入4.5g 2.9-二甲酯胺腺-1,10-邻啡罗嘟 (即化合物IV)和24.OmL催化剂Ξ乙胺(TEA)形成混合溶液，揽拌回流反应7天，利用化C(薄 层色谱分析)跟踪反应直至原料反应完全后停止。 (3)反应停止后，冷却至常溫抽滤出固体杂质，滤液经旋蒸出去溶剂得到油状物， 采用乙酸乙醋/石油酸(体积比为2:1)作为展开剂，通过硅胶柱色谱分离技术进行分离纯 化，纯化组分经80°C真空干燥后得到金黄色固体1.3g，即化合物Π (CA-BTPhen)，产率20%。 对化合物CA-BTPhen的结构进行表征如下： (a)^ NMR(400MHz,CDCl3,298K) 在気代氯仿中于25°C，测试了合成的CA-BTPhen化合物的iH NMR图谱，如图1所示， 其中各峰归属为： 5(ppm):8.83(d，J = 8.3Hz，2H)，8.42(d，J = 8.4Hz，2H)，8.03(s，2H)，3.54(d，J = 3.6化，2^，2.04((1，1 = 5.1化，他，加入重水后，峰消失为活泼^，1.74(3，他），1.49((1，1 = 5.2化，4扣，0.99(3，12扣，0.83(3，細）。[004引图1中δ = 7.2ppm处为気代氯仿的质当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用含氮材料吸附分离钯的方法，其特征在于，包括如下步骤：将吸附剂与含有多种金属离子的硝酸水溶液混合，硝酸水溶液中的钯离子被吸附剂吸附分离，所述吸附剂由如结构式I所示的化合物负载在载体上制成：其中，R为C1‑C10的直链烷基取代基、C1‑C10的环烷基类取代基或C1‑C10的苯环取代基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张安运，徐雷，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33