CN114057915B - 一种双羰基螯合树脂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种双羰基螯合树脂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及双羰基螯合树脂及其制备方法与应用，双羰基螯合树脂具有如下所示结构：其中，R基选自H、含C1‑C10直链或支链的烷基、烷氧基、氟原子、氯原子、溴原子、硝基、胺基、氰基中的任意一种或几种；X包括氧原子、氮原子中的任意一种，n为0‑10000。通过廉价易制备的双羰基化合物与氯甲基树脂发生取代反应制备双羰基螯合树脂。与现有技术相比，本发明双羰基螯合树脂的制备方法合成简便，原料易得，易于工业化生产。双羰基螯合树脂可用于铜、钴、镍、铝、镁、锰、钙、锌、铁等金属离子在温和条件下高效去除问题，有效解决了含重金属离子废水的深度处理问题。

Description

一种双羰基螯合树脂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及树脂合成技术领域，具体涉及一种双羰基螯合树脂及其制备方法与应用。
背景技术
污水中常见有铁、镍、铜等金属离子，对造成环境污染有很大影响，常见去除污水中金属离子的方法主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法与电化学方法等。其中化学沉淀法通过调节pH值使金属离子沉降，但是沉降得到的絮状金属离子复杂物质难以循环利用，造成资源浪费。电化学方法存在电极消耗，电流效率低、成本高等问题，导致应用性不强。而离子交换法中常规离子交换剂选择性差，处理废水时可靠性不高。吸附法是一种常用重金属废水处理方法，利用吸附剂上含有的特殊官能团与金属离子间发生离子交换及螯合配位等作用，实现重金属的分离去除，具有操作简便以及可循环利用等诸多优势。但常规吸附剂大多面临络合态重金属的去除率低、循环利用低等难题。因此，开发在温和条件下高效去除废污水中金属离子的吸附剂是目前研究热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种双羰基螯合树脂及其制备方法与应用，用于含重金属废水处理。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种双羰基螯合树脂，具有如下所示结构：
其中，R基选自H、含C1-C10直链或支链的烷基、烷氧基、氟原子、氯原子、溴原子、硝基、胺基、氰基中的任意一种或几种；X包括氧原子、氮原子中的任意一种，n为0-10000。
一种上述双羰基螯合树脂的制备方法，以双羰基化合物及伯胺树脂为原料，通过一步合成法制备得到所述的双羰基螯合树脂。
反应路线通式如下：
优选地，所述的双羰基化合物为一缩二乙醇酸(X＝O)或亚氨基二乙酸(X＝N)。
进一步优选地，所述的一缩二乙醇酸的制备方法为将氯乙酸和缩合剂在溶剂中加热回流，得到一缩二乙醇酸；
所述的亚氨基二乙酸的制备方法为将氯乙酸、2-氨基乙酸和缩合剂在溶剂中室温反应，得到亚氨基二乙酸。
具体地，制备一缩二乙醇酸时，在烧瓶中按比例依次加入一定质量的氯乙酸，缩合剂，溶剂，加热回流。反应结束后冷却，将体系旋干，重结晶，干燥得到一缩二乙醇酸。
制备亚氨基二乙酸时，在在烧瓶中按比例依次加入一定质量的氯乙酸和2-氨基乙酸，缩合剂，溶剂，室温反应。反应结束后将体系旋干，重结晶，干燥得到亚氨基二乙酸。
更进一步优选地，制备所述的一缩二乙醇酸时，氯乙酸和缩合剂的摩尔投料比为1:(1-2.5)，优选为1:1.2；
制备所述的亚氨基二乙酸时，氯乙酸、2-氨基乙酸和缩合剂的摩尔投料比为1:(1-3):(1-2.5)，优选为1:1.26:1.20。
优选地，制备一缩二乙醇酸或制备亚氨基二乙酸的反应时间为6-48小时。反应温度为20-120℃。优选反应时间24小时，制备一缩二乙醇酸反应温度优选80℃，亚氨基二乙酸反应温度优选室温。
优选地，所述的缩合剂为氢氧化钙、碳酸钾、氢氧化锂、碳酸铯中的任意一种，优选为氢氧化钙；
所述的溶剂为水、乙醇、二甲亚砜、二氯甲烷中的任意一种，优选为水。
优选地，双羰基螯合树脂的制备方法具体包括以下步骤：将伯胺树脂用溶剂溶胀，加入双羰基化合物，加热反应，盐酸酸化得到所述的双羰基螯合树脂。
进一步优选地，在反应瓶中加入一定量预处理好的伯胺树脂，用溶剂充分溶胀，加入一缩二乙醇酸、亚氨基二乙酸的任意一种，机械搅拌，油浴加热。反应结束后冷却，过滤，得到反应后的树脂；将反应后的树脂用水、乙醇多次洗涤；最后用一定浓度的盐酸溶液酸化所得的树脂。
更进一步优选地，所述的预处理时需要使用水、乙醇、丙酮等溶剂将树脂洗涤多次。所述的溶胀过程为：将树脂提前一夜加入烧瓶中，加入2-10倍量的溶剂，溶胀过夜；优选3倍量的溶剂，溶胀时间过夜。
优选地，制备双羰基螯合树脂时溶胀过程所使用的溶剂为丙酮、乙醇、环己酮、二氯甲烷、甲醇中的任意一种。优选环己酮。
优选地，所述的伯胺树脂和双羰基化合物的摩尔投料比为1:(1-5)，优选为1:1.5。
优选地，所述的加热反应温度为80℃-150℃，时间为12-72h。反应温度优选为110℃，反应时间优选为24h。
优选地，用盐酸溶液酸化所得树脂时，盐酸溶液浓度为0.1mol/L-2mol/L之间任意一个浓度。优选1mol/L。
一种上述双羰基螯合树脂的应用，将所述的双羰基螯合树脂用于去除废水中的金属离子，所述的金属离子为镍、钴、锰、钙、镁、铁、铝、锌、铜离子中的一种或几种。
一种上述双羰基螯合树脂的应用，将所述的双羰基螯合树脂用于去除废水中的金属离子，所述的金属离子为金属镉离子、镍离子、铜离子、锌离子、钴离子、铝离子、铁离子、钙离子、镁离子、钠离子、钾离子中任意一种。
优选地，所述的去除过程包括以下步骤：
a)将双羰基螯合树脂按常规方法变为Na型，可用氢氧化钠、氯化钠或硫酸钠溶液与树脂混合平衡即可。
b)Na型螯合树脂与含金属离子的溶液混合平衡即可。
一种上述双羰基螯合树脂去除废水金属离子以及树脂再生的应用，包括如下步骤：
i.在交换柱装填双羰基螯合树脂，将含镍离子、钴离子、锰离子、钙离子、镁离子、铁离子、铝离子、铜离子原始浓度为1.00g/L的溶液由上而下以一定流速通过双羰基螯合树脂层。
ii.从(i)交换柱中流出的溶液经电感耦合等离子体光谱仪检测金属离子浓度均低于10mg/L，去除率大于99％。
iii.将足量的洗脱液从(i)中交换柱由上而下以一定流速通过吸附平衡双羰基螯合树脂层。
iv.待(iii)洗脱平衡后，测定洗脱率，洗脱率大于99.9％。即树脂完成再生。
所述洗脱液为硫酸溶液，浓度为1-8mol/L，优选2mol/L。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明螯合树脂具有双羰基结构，对铜离子、铝离子、钴离子和镍离子有特殊选择性，去除率高达99％；
2.本发明通过廉价易制备的双羰基化合物与氯甲基树脂发生取代反应制备新型双羰基螯合树脂，制备方法合成简便，原料易得，易于工业化生产；
3.本发明双羰基螯合树脂可用于铜、钴、镍、铝、镁、锰、钙、锌、铁等金属离子在温和条件下高效去除问题，有效解决了含重金属离子废水的深度处理问题；
4.本发明通过在伯胺树脂中引入双羰基结构，一步合成新型双羰基螯合树脂；5.本发明原料廉价易得，反应条件温和，操作简便，易于扩大生产。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。
对比例1
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的环己酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流12小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例2
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的环己酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例3
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的环己酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流48小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例4
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的环己酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，80℃加热回流12小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例5
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的环己酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，150℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例6
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、2.6g氢氧化锂，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的环己酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例7
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、35.8g碳酸铯，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的环己酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例8
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的丙酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例9
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的二氯甲烷，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例10
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的乙醇，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例11
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的乙醇，溶胀一夜后加入8g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
对比例12
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的乙醇，溶胀一夜后加入12g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
实施例1
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝Cl)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料一缩二乙醇酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入9.45g氯乙酸、60mL去离子水、8.1g氢氧化钙，将该混合物搅拌加热回流12小时。反应结束后，冷却至室温，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的15g伯胺树脂(交联度为4％)，加入30g的环己酮，溶胀一夜后加入4g一缩二乙醇酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
实施例2
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝H))(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料亚氨基二乙酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入4.5g氯乙酸、4.5g 2-氨基乙酸、60mL去离子水、1.25g氢氧化锂，室温搅拌24小时。反应结束后，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入经预处理的60g伯胺树脂(交联度为4％)，加入120g的环己酮作为溶剂，溶胀一夜后加入12g亚氨基二乙酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
实施例3
一种双羰基螯合树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：在烧杯中加入50g伯胺树脂(R＝Cl)(交联度为4％)，加入200g去离子水，搅拌过滤重复三次；加入200g乙醇，搅拌过滤重复三次，把树脂收集起来备用。
(2)原料亚氨基二乙酸的合成：在250mL三口烧瓶中，加入4.5g氯乙酸、4.5g 2-氨基乙酸、60mL去离子水、1.25g氢氧化锂，室温搅拌24小时。反应结束后，减压除去水，重结晶可以得到所需的原料。
(3)树脂的合成：在烧瓶中加入已预处理的60g伯胺树脂(交联度为4％)，加入120g的环己酮作为溶剂，溶胀一夜后加入12g亚氨基二乙酸，110℃加热回流24小时。将反应后的树脂过滤，用去离子水洗涤三遍；再用无水乙醇洗涤三遍，将洗涤后的树脂抽滤，得到成品树脂。
实施例4
全交换容量测试：
全交换容量测试的目的是通过返滴定的方法，得到该树脂的氢离子交换容量，表示该树脂上羟基和羧基的数量。
在分析天平上用减量法称取两份双羰基螯合树脂，每份0.9-1.1g(准确至0.0001g)，分别置于干燥的具塞三角烧瓶中。向每个置样品的三角烧瓶中，用移液管加入0.1mol/L氢氧化钠标准溶液100mL，摇匀，将瓶塞盖严。放到60℃水浴锅中，浸泡2小时，取出，冷却至室温。用移液管从具塞三角烧瓶中取出25mL浸泡液(不得吸出树脂颗粒)置于三角烧瓶中，加入50mL纯水和3滴混合指示剂。用0.1mol/L的盐酸标准溶液滴定至微红色保持15秒不褪色，即为终点，同时进行空白实验。
式中：Q——树脂全交换容量，mmol/g；
CHCl——盐酸标准溶液的浓度，mol/L；
V2——空白实验消耗盐酸标准溶液的体积，mL；
V1——滴定浸泡液消耗盐酸标准溶液的体积，mL；
m1——树脂样品的质量，g。
根据上述方法测得对比例1-12和实施例1-3中螯合树脂的容量如下：
树脂 交换容量 树脂 交换容量
对比例1 0.6 对比例9 0.9
对比例2 0.8 对比例10 0.8
对比例3 0.7 对比例11 0.8
对比例4 1.1 对比例12 1.2
对比例5 0.9 实施例1 1.3
对比例6 0.8 实施例2 1.4
对比例7 1.1 实施例3 1.3
对比例8 0.8
实施例5
一种双羰基螯合树脂在吸附金属离子中的应用：
选择对比例2中制备的双羰基螯合树脂吸附金属离子，配制不同酸度的溶液，溶液中金属离子的含量如下表2。
表2不同酸度各溶液中离子含量
将20g双羰基螯合树脂制备成Na型，置于150mL锥形瓶中，加入上述溶液50mL，在25℃恒温振荡器中以250r/min速率振荡24小时，使吸附达到平衡(一次吸附)；过滤，取滤液再次加入20g Na型邻羟基苯甲酸螯合树脂吸附(二次吸附)，条件同上。测定两次平衡时溶液中金属离子的浓度并计算吸附率。
表3不同酸度各溶液树脂吸附后离子含量
实验结果如表3，双羰基螯合树脂对镍、钴、锌、铜的二次吸附率均大于99％，对锰、钙、镁吸附作用弱。该树脂在酸度pH＝3～6的范围内对镍、钴、锌、铜有特异选择性，适用于复杂多元重金属离子环境下对镍、钴、锌、铜的选择性吸附分离。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双羰基螯合树脂，其特征在于，具有如下所示结构：
；
其中，R基选自H、含C1-C10直链或支链的烷基、烷氧基、氟原子、氯原子、溴原子中的任意一种或几种；X包括氧原子、氮原子中的任意一种，n为0-10000。
2.一种如权利要求1所述的双羰基螯合树脂的制备方法，其特征在于，以双羰基化合物及伯胺树脂为原料，通过一步合成法制备得到所述的双羰基螯合树脂；
所述的双羰基化合物为一缩二乙醇酸或亚氨基二乙酸；
具体包括以下步骤：将伯胺树脂用溶剂溶胀，加入双羰基化合物，加热回流，得到所述的双羰基螯合树脂，加热反应温度为80℃-150℃，时间为12-72 h；
所述的伯胺树脂和双羰基化合物的摩尔投料比为1:（1-5），溶胀过程所用溶剂包括丙酮、乙醇、环己酮、二氯甲烷或甲醇。
3.根据权利要求2所述的双羰基螯合树脂的制备方法，其特征在于，所述的一缩二乙醇酸的制备方法为将氯乙酸和缩合剂在溶剂中加热回流，得到一缩二乙醇酸；
所述的亚氨基二乙酸的制备方法为将氯乙酸、2-氨基乙酸和缩合剂在溶剂中室温反应，得到亚氨基二乙酸。
4.根据权利要求3所述的双羰基螯合树脂的制备方法，其特征在于，制备所述的一缩二乙醇酸时，氯乙酸和缩合剂的摩尔投料比为1:（1-2.5）；
制备所述的亚氨基二乙酸时，氯乙酸、2-氨基乙酸和缩合剂的摩尔投料比为1:（1-3）:（1-2.5）。
5.根据权利要求3所述的双羰基螯合树脂的制备方法，其特征在于，所述的缩合剂为氢氧化钙、碳酸钾、氢氧化锂、碳酸铯中的任意一种；
所述的溶剂为水、乙醇、二甲亚砜、二氯甲烷中的任意一种。
6.一种如权利要求1所述的双羰基螯合树脂的应用，其特征在于，将所述的双羰基螯合树脂用于去除废水中的金属离子，所述的金属离子为镍、钴、锌、铜离子中的一种或几种。
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