本发明专利技术涉及一种螯合树脂组合物及其制备方法与用途。所述螯合树脂组合物包含式(I)的螯合树脂和式(II)的螯合树脂，其中：P为基础树脂；R1和R2各自独立地为含氮杂环基团；R3为含酰基基团；和M为其中n和m独立地为2‑10的整数；x为0或1。本发明专利技术的螯合树脂组合物对金属离子萃取效果好，可实现在强酸性条件下(pH<3)，将铜镍钴与铁等金属分离或铜与镍钴铁等金属分离，也可实现在酸性条件下(pH<7)条件下，将铜与锰钙分离，选择性好；同时具有较高吸附容量，树脂经回收后可循环利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机化合物制备，具体涉及一种螯合树脂组合物及其制备方法与用途。
技术介绍
1、金属萃取剂是金属纯化分离工艺中最重要的材料，在金属分离纯化中有着广泛的应用。传统的液液萃取工艺中，由于溶解性和制备难度等问题限制了萃取剂的设计和应用。
2、近年来，随着新能源产业的兴起，对镍、钴等金属的需求量及纯度要求大幅提高。随着电动汽车的普及，废旧电池回收也对相关金属的分离提纯提出了更高的要求。
3、因此，有必要开发一种对对有价金属、特别是铜镍钴等金属分离效果较好的萃取剂和方法。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供对有价金属分离、特别是铜镍钴等金属效果较好的萃取剂。
2、本专利技术的另一目的是提供对有价金属分离、特别是铜镍钴等金属效果较好的方法。
3、因此，根据第一方面，本专利技术提供一种螯合树脂组合物，其特征在于，包含式(i)的螯合树脂和式(ii)的螯合树脂:
4、
5、其中：
6、p为基础树脂；
7、r1和r2各自独立地为含氮杂环基团；
8、r3为含酰基基团；和
9、m为其中n和m独立地为2-10的整数；x为0或1。
10、根据第二方面，本专利技术提供制备上述螯合树脂组合物的方法，其特征在于，使伯氨基的树脂先后与含氮杂环氯化物r1cl、r2cl和含酰基氯化物r3cl进行取代反应，其中r1、r2和r3如前面针对式(i)和(ii)所述。
>11、根据第三方面，本专利技术提供上述螯合树脂组合物用于吸附金属的用途。12、根据第四方面，本专利技术提供一种固相萃取金属的方法，其特征在于，使用上述螯合树脂组合物作为吸附剂。
13、本专利技术的螯合树脂组合物对金属离子、特别是铜镍钴萃取效果好，可实现在强酸性条件下(ph<3)，将铜镍钴与铁等金属分离或铜与镍钴铁等金属分离，也可实现在酸性条件下(ph<7)条件下，将铜与锰钙分离，选择性好；同时具有较高吸附容量，树脂经回收后可循环利用。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种螯合树脂组合物，其特征在于，包含式(I)的螯合树脂和式(II)的螯合树脂:
2.根据权利要求1所述的螯合树脂组合物，其特征在于，所述基础树脂P选自聚苯乙烯树脂、苯乙烯与二乙烯苯的共聚物、酚醛树脂聚合物、聚丙烯酸树脂和硅基树脂。
3.根据权利要求1或2所述的螯合树脂组合物，其特征在于，所述含氮杂环基团R1和R2各自独立地选自吡啶类基团、咪唑类基团、苯并咪唑类基团、吡唑类基团、喹啉类基团、吡嗪类基团、三嗪类基团和三氮唑类基团，优选地，所述含氮杂环基团R1和R2各自独立地选自以下基团：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的螯合树脂组合物，其特征在于，R3为-(CO)R4或-CH2(CO)R4，其中R4为碳链数为1-5的直链或支链烷基、-N-(R5)2或针对R1或R2定义的含氮杂环基团，其中R5为碳链数为1-5的直链或支链烷基。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的螯合树脂组合物，其特征在于，所述式(I)的螯合树脂具有选自如下的结构：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的螯合树脂组合物，其特征在于，包含：
7.根据权利要求1-6中任一项所述的螯合树脂组合物，其特征在于，式(I)的螯合树脂和式(II)的螯合树脂的摩尔比为0.7-19:1，更优选地，为1-5:1。
8.一种制备权利要求1-7中任一项所述的螯合树脂组合物的方法，其特征在于，使伯氨基的树脂先后与含氮杂环氯化物R1Cl、R2Cl和含酰基氯化物R3Cl进行取代反应，其中R1、R2和R3如权利要求1中针对式(I)和(II)所述。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述螯合树脂组合物通过以下步骤制备：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述含有伯氨基的树脂选自：含有伯氨基的聚苯乙烯树脂、含有伯氨基的改性酚醛树脂、含有伯氨基的聚丙烯酸树脂和含有伯氨基的硅基树脂。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，含有伯氨基的树脂与含氮杂环氯化物R1Cl和R2Cl与含酰基氯化物R3Cl的摩尔比为1:1-1.9:0.1-1.5，优选1:1-1.9:0.5-1.5。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，在SS1步骤中，所述碱性溶液中所含碱为含氮杂环氯化物R1Cl的1-3倍当量，所述碱性溶液的溶剂为含氮杂环氯化物R1Cl的2-50倍质量，加热温度为40-120℃，反应时间为2-36小时。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，在SS2步骤中，所述碱性溶液中所含碱性化合物为含氮杂环氯化物R2Cl的1-3倍当量，所述碱性溶液的溶剂为含氮杂环氯化物R1Cl的2-50倍质量，加热温度为40-120℃，反应时间为2-36小时。
14.根据权利要求13中任一项所述的方法，其特征在于，所述碱性化合物选自碳酸钠、氢氧化镁、氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、三乙胺和N,N-二异丙基乙胺，和/或，所述溶剂选自水、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、四氢呋喃、乙醇、乙腈和丙酮。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，步骤SS3在室温下进行0.5-36小时，优选2-8小时。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其特征在于，步骤SS3在溶剂中进行，优选地，所述溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷和二氯乙烷。
17.根据权利要求1-7中任一项所述的螯合树脂组合物用于吸附金属的用途，优选地，所述金属为铜、钴、镍中的一种或多种。
18.一种回收铜镍钴的方法，其特征在于，使用根据权利要求1-7中任一项所述的螯合树脂组合物作为吸附剂。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
...
【技术特征摘要】
1.一种螯合树脂组合物，其特征在于，包含式(i)的螯合树脂和式(ii)的螯合树脂:
2.根据权利要求1所述的螯合树脂组合物，其特征在于，所述基础树脂p选自聚苯乙烯树脂、苯乙烯与二乙烯苯的共聚物、酚醛树脂聚合物、聚丙烯酸树脂和硅基树脂。
3.根据权利要求1或2所述的螯合树脂组合物，其特征在于，所述含氮杂环基团r1和r2各自独立地选自吡啶类基团、咪唑类基团、苯并咪唑类基团、吡唑类基团、喹啉类基团、吡嗪类基团、三嗪类基团和三氮唑类基团，优选地，所述含氮杂环基团r1和r2各自独立地选自以下基团：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的螯合树脂组合物，其特征在于，r3为-(co)r4或-ch2(co)r4，其中r4为碳链数为1-5的直链或支链烷基、-n-(r5)2或针对r1或r2定义的含氮杂环基团，其中r5为碳链数为1-5的直链或支链烷基。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的螯合树脂组合物，其特征在于，所述式(i)的螯合树脂具有选自如下的结构：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的螯合树脂组合物，其特征在于，包含：
7.根据权利要求1-6中任一项所述的螯合树脂组合物，其特征在于，式(i)的螯合树脂和式(ii)的螯合树脂的摩尔比为0.7-19:1，更优选地，为1-5:1。
8.一种制备权利要求1-7中任一项所述的螯合树脂组合物的方法，其特征在于，使伯氨基的树脂先后与含氮杂环氯化物r1cl、r2cl和含酰基氯化物r3cl进行取代反应，其中r1、r2和r3如权利要求1中针对式(i)和(ii)所述。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述螯合树脂组合物通过以下步骤制备：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述含有伯氨基的树脂选自：含有伯氨基的聚苯乙烯树脂、含有伯氨基的改性酚醛树脂、含有伯氨基的聚丙烯酸树脂和含有伯氨...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，皮雄伟，殷武涛，安华英，
申请(专利权)人：上海稀固科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。