螯合系列树脂在稀有金属上的应用

以N为配位原子的螯合树脂的研究进展caspar螯合树脂也称高分子螯合剂，是离子交换树脂的一种特殊类型。

其高分子骨架上的螯合功能基团能够与金属离子发生配位，螯合物形成时，配位原子有两个或两个以上，形成闭合的环状，并且在一定的条件下，可以将螯合的金属离子脱除。

螯合树脂的主要用途为金属离子的浓缩与富集。

螯合树脂相对于其他类型的螯合剂有如下优点：(1)相比于小分子螯合剂，螯合树脂制备简单，价格较低，且由于比表面积较大，使其吸附容量较大，机械性能较好，耐溶剂性较好且易脱附。

(2)对有离子交换树脂来说，由于螯合树脂功能基团与金属离子之间既有离子键作用，又有配位键作用，因而螯合树脂与金属的结合强度越高，且配位具有一定的选择性。

螯合树脂的其他特点如下表所示：表1，关于螯合树脂的其他特点一般情况下，螯合树脂的分类方式按功能基团或高分子基体的不同进行。

分类情况如下所示：①按照功能基团的的配位原子的不同可以分为：含氮型、含氧型、含硫型、含砷型、含磷型及多种配位原子共有的混合型。

②按照功能基的位置不同可以分为：主链型、侧链型及功能基同时存在于主链与侧链的情况。

③按照高分子基体的来源不同可以分为：人工合成高分子材料如交联聚苯乙烯类、聚丙烯酸类、聚乙烯醇类；天然高分子材料如甲壳质类、淀粉类、纤维素类等。

本文的主要介绍对象为以N为配位原子的螯合树脂。

以N为配位原子的螯合树脂是最常见的螯合树脂之一，含氮的功能基团也是最早被应用的功能基团。

1935年，英国的Adams和Holmes发现了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能，这是发现的第一种离子交换树脂也是最早的功能高分子材料，材料中的氨基即起到了交换阴离子的作用。

1959年，陶氏化学公司开始在市场上出售螯合树脂Dowox A-1，标志着实验室中进行检测用的螯合树脂开始市场化。

该螯合树脂的功能基团便是含N的功能基团亚胺醋酸。

N原子含有孤对电子且原子体积小，与金属离子具有很强的键合能力。

一、概述聚丙烯腈（ＰＡＮ）纤维又称腈纶，是由丙烯腈为主要单体经自由基聚合反应制得。

ＰＡＮ纤维来源广泛、成本较低且具有较好的化学稳定性、热稳定性和优良的机械性性能，是目前主要应用的三大合成纤维之一。

ＰＡＮ纤维最早应用在服装领域和纺织领域，随着合成纤维生产技术的不断发展，以ＰＡＮ纤维为基体经物理、化学改性制备螯合纤维材料受到了研究人员的广泛关注。

随着研究的深入，不同结构的功能性螯合纤维材料被广泛应用，不仅扩展了ＰＡＮ纤维材料的的应用性能，而且促进了ＰＡＮ纤维在环境净化和高效催化剂等领域的应用。

二、聚丙烯腈螯合纤维的种类在合成纤维中，ＰＡＮ纤维是最适合改性的基体纤维之一，由于ＰＡＮ纤维是由多种单体聚合而成，含有多种基团，这些基团通过与多种化学试剂的反应在纤维大分子链上引入多种的功能基团，从而制得在多方面都有应用的、具有多种性能的功能性螯合纤维材料。

根据ＰＡＮ螯合纤维所含基团的不同，螯合纤维可分为偕胺肟基、羧基螯合纤维、含硫、含磷螯合纤维以及胺基螯合纤维等。

１.含偕胺肟基团的螯合纤维。

偕胺肟螯合纤维是含有偕胺肟螯合基团的功能性纤维，是研究最多的一类螯合纤维。

ＰＡＮ纤维的偕胺肟反应是在一定温度下反应体系中游离的羟胺对ＰＡＮ纤维侧基位置上的－ＣＮ发生亲核攻击形成中间产物后，经异构化转变成偕胺肟基团的反应。

含偕胺肟基团的螯合纤维由于其制备条件温和、简单，其中的偕胺肟基团对多种金属离子具有很好的配位和吸附能力，使其在贵金属离子分离与富集方面具有广泛的应用，受到了人们的广泛关注。

２.含胺基螯合纤维。

胺基螯合纤维一般是与胺类化合物、苯肼类化合物、氨基咪唑类化合物在一定条件下反应制得。

含多胺类的螯合纤维，由于其结构中有大量胺基的存在，而胺基中Ｎ原子含量高，因此对阴离子和重金属离子具有较好的吸附性。

同时由于胺属于弱碱性结构，对ｐＨ较为敏感，故其吸附性能随环境中ｐＨ的变化而有较大的变化。

３.含羧基螯合纤维。

ＰＡＮ纤维通过碱性条件下的水解可以得到含羧基的螯合纤维，是由于在碱性条件下ＰＡＮ纤维中的腈基可水解转化成酰胺和羧酸盐。

氨基螯合树脂的制备及其性能研究法压料妓大筝论文题目:氨基螯合树脂的制备及其性能研究申请学位学科:理学所学学科专业:物理化学培养单位:化学与化工学院硕士生:董惟听导师:张光华教授年月:其性能研究,形成一种独特的吸附分离技术。

由于结构上的多样性,吸附树脂可以根据实际用途进行选择或设计,因此发展了许多具有针对性用途的特殊品种。

这是其他吸附剂所无法比拟的。

吸附树脂及其吸附分离技术在各个领域中的重要性越来越突出。

而其中吸附能力最强的螯合树脂的研究最值得期待。

螯合树脂在物质分离提纯等方面得到了广泛的应用,在废水处理、空气净化、回收稀有金属及溶剂等环境保护和资源回收领域备受重视。

螯合树脂对缓解自然资源过度消耗和环境污染,促进人类社会经济的可持续发展,具有重要的现实意义。

近年来螯合树脂是合成最多的聚合物吸附树脂,螯合树脂以聚合物为骨架,连接有螯合基团,与溶液中的金属离子作用,通过离子键和配位键形成多元环状络合物,在条件合适时又可将络合的离子释放出来,以达到去除金属离子的目的。

本文就螯合树脂的分类,吸附性能,常见品种和最新应用做了详细的阐述。

本文主要研究了三种含有氨基的螯合树脂,氨基羧酸型螯合树脂,巯基胺型螯合树脂,氨基膦酸型螯合树脂,并对三种树脂的结构进行了红外表征,吸附性能进行了分析。

本论文合成的一种氨基羧酸型树脂和一种巯基胺型树脂,它们都是用废弃的聚苯乙烯塑料材料代替聚苯乙烯来合成一种可以用于污水处理的吸附树脂。

白色污染源泡沫代替聚苯乙烯小白球作原料,不仅减少污染,保护环境更大大降低了生产成本,巯基胺型树脂用泡沫塑料制备氯甲基聚苯乙烯后,嵌接二硫化氨基甲酸和亚氨基二乙酸功能基合成聚苯乙烯二羧甲基二硫代氨基甲酸螯合树脂,考察了树脂吸附金属离子的最适宜,金属离子去除率随时间变化的情况,吸附机理研究表明该树脂对重金属离子的吸附符合等温线,动力学实验表明,树脂吸附速率较快,内可达到平衡,并且能较好的吸附,,,,在,其吸附量分别达到了./,./,./,./。

螯合树脂塔再生过程介绍螯合树脂塔再生是一种常见的工业过程，用于去除水中的重金属离子。

本文将详细探讨螯合树脂塔再生过程的原理、步骤和影响因素。

螯合树脂塔再生原理螯合树脂是一种具有高度选择性的树脂，可以吸附水中的重金属离子。

在一段时间后，螯合树脂会饱和，需要进行再生以恢复其吸附能力。

螯合树脂塔再生的原理基于重金属离子与螯合剂之间的化学反应。

螯合树脂塔再生步骤螯合树脂塔再生通常包括以下步骤：1. 酸洗将酸性溶液通过螯合树脂塔，以去除吸附在树脂上的重金属离子。

酸洗溶液通常使用盐酸或硫酸。

2. 碱洗将碱性溶液通过螯合树脂塔，以中和酸洗过程中残留的酸性物质，并去除螯合树脂上的金属离子残留。

3. 冲洗用纯水冲洗螯合树脂塔，以去除洗涤过程中的残留物。

4. 再生液处理将酸洗和碱洗过程中产生的废液进行处理，以避免对环境造成污染。

螯合树脂塔再生影响因素螯合树脂塔再生的效果受到多种因素的影响，包括：1. 酸洗和碱洗溶液浓度酸洗和碱洗溶液的浓度会直接影响再生效果。

过低的浓度可能无法完全去除吸附在树脂上的重金属离子，而过高的浓度可能导致树脂损伤。

2. 冲洗时间和流速冲洗时间和流速会影响冲洗效果。

过短的冲洗时间或过低的流速可能无法彻底去除残留物。

3. 再生周期再生周期是指螯合树脂塔进行一次完整再生所需的时间。

再生周期过长可能导致生产效率下降，而过短的周期可能无法完全去除吸附物。

4. 再生液处理方法再生液处理方法对环境影响很大。

合适的处理方法可以有效降低废液对环境的污染。

总结螯合树脂塔再生是一种重要的工业过程，用于去除水中的重金属离子。

再生过程包括酸洗、碱洗、冲洗和再生液处理等步骤。

再生效果受到酸洗和碱洗溶液浓度、冲洗时间和流速、再生周期以及再生液处理方法等因素的影响。

通过合理控制这些影响因素，可以实现高效的螯合树脂塔再生过程，保持树脂的吸附能力，同时减少对环境的负面影响。

螯合树脂的应用原理1. 什么是螯合树脂？螯合树脂是一种具有特殊功能的高分子材料，能够与金属离子形成络合物。

它具有很强的选择性吸附和解析金属离子的能力，被广泛应用于化学分离、环境保护、制药等多个领域。

2. 螯合树脂的结构和性质•螯合树脂通常是由交联聚合物构成，具有多孔且规则排列的结构，使其具有较大的比表面积和孔隙量，提供了良好的吸附条件。

•螯合树脂能够通过调整聚合物的功能基团和孔隙结构，实现对特定金属离子的选择性吸附和解析。

•螯合树脂具有良好的化学稳定性和物理性能，能够在广泛的温度和pH范围内工作。

3. 螯合树脂的应用原理螯合树脂的应用原理主要基于以下几个方面：3.1 亲和性吸附螯合树脂具有特定的官能团，可以与金属离子发生配位作用，形成络合物。

这种亲和性吸附使得螯合树脂对特定金属离子具有高选择性和高吸附效率。

常用的螯合官能团包括胺基、羧酸基、硫醇基等，它们能够与金属离子形成稳定的化学键。

3.2 电解质交换螯合树脂的交联聚合物结构中存在离子交换位点，当溶液中存在金属离子时，这些离子会与树脂中的离子交换位点发生交换作用。

树脂中的离子会释放出来，并与溶液中的金属离子形成络合物。

这种离子交换作用可以实现对金属离子的选择性吸附和解析。

3.3 大小分离螯合树脂的孔隙结构可以通过筛选的方式，选择性地吸附和排除不同大小的分子。

较大的分子无法进入树脂的孔隙中，因此会被排除。

而较小的金属离子则可以进入孔隙，并与树脂发生吸附作用。

这种大小分离机制可以实现对金属离子的高效分离和纯化。

4. 螯合树脂的应用领域螯合树脂在多个领域中都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：•化学分离：螯合树脂被广泛应用于金属离子的分离和富集，如水中的重金属离子去除、稀土元素的分离纯化等。

•环境保护：螯合树脂可以用于废水处理，去除其中的有害金属离子，净化水质，保护环境。

•制药：螯合树脂在制药工业中被用来纯化和富集药物，去除残留的金属离子和其他杂质。

螯合树脂的基本功能全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：螯合树脂是一种具有特殊功能的功能性树脂材料，其主要作用是通过分子间的络合作用来固定金属离子或有机分子，以实现特定的吸附、分离、催化或稳定等功能。

螯合树脂常被广泛应用于环境保护、医药制备、工业生产等领域，具有重要的应用价值。

下面将介绍螯合树脂的基本功能及其在各个领域的应用。

螯合树脂具有优良的吸附性能。

由于螯合树脂具有多个含有活性基团的配位基团，可以有效地吸附金属离子、有机分子等目标物质。

螯合树脂的吸附性能主要取决于其配位基团的种类和密度，不同的配位基团可以选择性地吸附不同的目标物质，因此可用于分离、浓缩或纯化目标物质。

螯合树脂具有优异的分离效果。

由于螯合树脂能够选择性吸附目标物质，具有较高的选择性和分离度，因此在分离复杂混合物中的目标物质时具有独特的优势。

螯合树脂常被用于离子交换色谱、金属离子交换、有机物的分离等领域，可以有效地提高分离效率和纯度。

螯合树脂具有良好的催化性能。

由于螯合树脂的配位基团可以与金属离子形成稳定的络合物，在催化反应中起到催化剂的作用。

螯合树脂的催化性能取决于金属离子的种类和浓度，可用于催化酯化、氧化、还原等各种有机合成反应，具有快速反应速度和高产率的优势。

螯合树脂还可用于稳定金属离子。

由于螯合树脂与金属离子形成的络合物具有较高的稳定性，可以防止金属离子与环境中其他物质发生反应而失去活性。

螯合树脂的金属稳定性取决于络合物的配位环境和络合键的强度，可用于金属离子的输运、储存和保护。

螯合树脂具有多种功能，包括吸附、分离、催化和稳定等，广泛应用于环境保护、医药制备、工业生产等领域。

随着科学技术的不断发展，螯合树脂的功能和性能将不断得到提升，为各行各业的发展带来更多的机遇和挑战。

希望更多的科研人员和工程师能够共同努力，不断探索和应用螯合树脂的潜力，为实现可持续发展和创新创业做出贡献。

【文章2000字，结束】第二篇示例：螯合树脂是一种高效的功能性树脂材料，具有多种重要的应用。

HYC－500胺基膦酸树脂1．树脂物化指标出厂型式 Na型官能团 -NHCH2PO3Na2体积交换容量≥1.8mmol/ml含水量 50-60%湿真密度 1.10-1.20g/ml湿视密度 0.70-0.80g/ml渗磨圆球率≥90%转型膨胀率（H Na）≤40%2．选择性顺序：Pb2+ ＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞Ca2+ ＞Cd2+＞Ni2+＞Co2+ ＞Sr2+ ＞Ba2+34．交换过程（柱法）根据需要调整流速为5－30倍体积，将料液通过交换柱，重金属离子与Na型树脂上携带的Na+交换，通液至重金属离子泄漏超过指定值，交换过程完成。

5．再生：交换过程结束后，通5－10％的盐酸或硫酸2－3BV，流速为2BV／小时，通完后浸泡30－60min，水洗至出水PH为5.5左右运行结束。

6．转型逆流通4％NaOH 2－4BV。

使树脂为Na型，水洗至8－9左右，即可进行下一周期运行。

注：BV为倍树脂体积HYC－300巯基树脂一、树脂物化指标：1．官能团：－SH2．出厂型式：H型3．湿视密度：0.65-0.75g/ml4．湿真密度： 1.02-1.18 g/ml5．体积交换容量：≥2.0mmol/ml二、选择性顺序：Hg2+＞Ag+＞Cu2+＞Pb+＞Cd2+＞Ni2+＞Co2+＞Fe3+＞Ca2+＞Na+三、使用参考数据：1．通液流速：5～20BV/hr2．工作交换容量：0.3～1.5mmol/ml3．再生剂：HNO3 、HCL 、H2SO44．再生剂浓度：1～5 mol/l5．再生速度：1～3BV/hr四、应用举例：1．处理工业废水中汞：汞存在形式：Hg 0、Hg＋、Hg2＋及甲基汞。

含量5～50PPM，以5BV/hr通过树脂柱，出水含量在5ppb以下。

通液量：120BV，树脂用于3mol/lHCL或HNO3再生。

2．从照相定影中回收银：将照相定影液（组成：Ag＝10g/l，（NH4）2S2O3=150g/l）以通液速度6m/h的流速处理时，处理液中银浓度为25ppm以下。

铼的分离提取技术研究冯宝奇;郭金亮;马高峰;王伟;白宏斌;田莎莎;谢亚宁;王子川【摘要】介绍了铼的分离提取技术研究现状,评述了应用最多的萃取法和离子交换法分离提取铼的技术特点,提出了离子交换法分离提取铼技术的应用前景.【期刊名称】《中国钼业》【年(卷),期】2013(037)001【总页数】4页(P12-15)【关键词】铼;萃取;离子交换;分离【作者】冯宝奇;郭金亮;马高峰;王伟;白宏斌;田莎莎;谢亚宁;王子川【作者单位】西部鑫兴金属材料有限公司,陕西商州726000【正文语种】中文【中图分类】TF841.80 前言铼是一种高熔点、高硬度、高密度、耐腐蚀、耐磨损的稀有分散性贵金属。

铼及其合金具有特殊性能，是发展国防、航空航天以及电子工业等现代高科技领域及其重要的原材料之一。

如铼及其化合物可用于合成化学方面的催化剂;铼合金大量用于热敏原件、飞机涡轮叶、电子管结构材料、高温热电偶、耐热原件和X 射线靶等方面。

随着科学技术的不断发展，铼及其合金的开发和应用日益成为全世界科学家关注的热点。

由于稀散金属分布的特殊性，决定了对铼的分离提取有一定的难度，导致了铼的产量低，价格昂贵，严重限制了铼的应用。

因此研究铼的分离提取工艺成为铼研究者的一项重要工作。

许多研究者做了大量针对性的实验，寻找经济有效的铼的分离提取工艺技术。

近年来有关铼的分离提取主要集中在萃取法和离子交换法。

1 萃取法萃取法分离提取铼是目前工业生产中分离提取铼的主要方法，所用的萃取剂多数为胺类萃取剂，其具有代表性的有:伯胺、仲胺、叔胺和季铵盐类，其基本结构为:R－NH2，RR'NH，RR'R″N，［RR'N R″R'″］+A－。

R、R'、R″、R'″代表不同的烷基，随着组成烷基中碳链的增长它们在水中的溶解度减小;A 为无机酸根。

由于氮原子含有孤对电子，能和无机酸的H+离子形成稳定的配位键而生成相应的胺盐，这些胺盐和季铵盐中的阴离子与溶液中的金属络离子发生交换，使被萃取物进入有机相。

螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学一、引言螯合树脂作为一种重要的功能性材料，在环境保护、化工领域等方面具有广泛的应用价值。

其中，对金属离子的吸附动力学和热力学研究尤为重要。

本文将从螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学特性进行全面探讨，旨在帮助读者全面了解螯合树脂的吸附特性，以及对金属离子的去除效果。

二、螯合树脂的特性螯合树脂是一种高分子化合物，具有多种官能团，如羧基、酚基和胺基等，这些官能团能够与金属离子形成稳定的络合物。

以螯合树脂对铜离子的吸附为例，其吸附过程包括静电吸引、化学吸附和络合物形成等多种机制。

在实际应用中，螯合树脂能够高效吸附金属离子，并且具有一定的选择性，对于废水处理和资源回收具有重要意义。

三、螯合树脂对铜离子的吸附动力学1. 吸附速率螯合树脂对铜离子的吸附速率是指单位时间内吸附到螯合树脂上的铜离子数量。

实验结果表明，螯合树脂对铜离子的吸附速率与温度、pH 值、初始铜离子浓度等因素密切相关。

在一定温度范围内，吸附速率随着铜离子浓度的增加而增加，但当浓度达到一定程度后，吸附速率趋于饱和。

2. 吸附平衡吸附平衡是指在一定条件下，螯合树脂对铜离子的吸附量达到动态平衡，不再发生净吸附或解吸现象。

吸附平衡通常可以用等温吸附模型来描述，常见的模型包括Langmuir模型、Freundlich模型等。

通过实验数据拟合和参数计算，可以得到螯合树脂对铜离子吸附的平衡常数、最大吸附量等重要参数，从而进一步了解吸附过程的特性。

四、螯合树脂对铜离子的热力学1. 吸附热吸附热是指在吸附过程中释放或吸收的热量。

螯合树脂对铜离子的吸附热可以通过热力学方法进行研究，如等温吸附实验、热重分析等。

实验结果表明，吸附热与吸附过程中化学反应的放热或吸热密切相关，可以反映吸附过程的热力学性质。

2. 吸附焓、熵、自由能变化除了吸附热外，吸附过程还伴随着吸附焓、吸附熵等热力学参数的变化。

这些参数可以通过吸附平衡常数、温度等因素计算得到，从而了解吸附过程对热力学的影响。