Сшитый полиэлектролит в качестве сорбента ионов поливалентных металлов Советский патент 1992 года по МПК C08F126/06 

1123016Д2

Изобретение. относятся к ио- илпирндшювого ряда нообменным материалам РИНИ - мулы.

общей фор

Сшитый полиэлектролит формулы в качестве сорбента ионов поливалентных металлов.

где R- -СН2-- СН-СН2 О ОН

0-СН2-СН-СН9-,

т он

ш р-4; .

. , :

обладающим сорбционной способностью К Ионам поливалентных металлов: ванадия, молибдена и вольфрама.

1Тредлагаемь1й прлиэлектролит может найти применение в гидрометаллургии для вьщеления и концентрирования ионов- полтз ал енг1Иьпс металлов.

Цель изобретения - повышение сорб ционных свойств полиэлёктролита по отношению к ионам поливалентных металлов..

Цель достигается синтезом полиэлектролита указанной формулы.

Полиэлектролит получают взаимодействием диглицидилового эфира диоксидифенилсульфона и 2 метил- виишширвдина в токе азота при 80- 90°С в течение 18-20 ч при мольном соотношении реагентов 1:6,2-6,7.

Структуру, состав и свойства полиэлектролита вдентифидируют методами ПК-спектроскопии и химического анализа. Сорбционные свойства сшитых полизлектролитов определяют из раст- вороа , , NajWO .Концентрация ванадия в исходном растворе 3 г VjOjM, рН 0,7, молибдена 1,5 г/ рН .1,5, вольфрама 32 г/л, рН 2, Концентрацию металлов до и после сорбции определяют атомно-абсорбционным методом.

При мер. В реактор загружают 34 г (0,1 моль) диглицидилового

эфира диоксндифенилсульфона и 7Д г (0,62 моль) 2-метил-5-вишшпиридина, растворенного в 50 F диметилформами- да. Синтез полиэлектролита проводят в токе сухого азота при перемешивании при 70 С и продолжительности 20 ч до гелеобразования. Гель выпивают в фарфоровую чашку и отверждают при в течение 20 ч. Конечный продукт реак,- ции дробят, промывают метанолом, ацетоном и сушат в вакуум-сушильном шка-- фу до постоянной массы.

Отбирают фракцшо с размером 0,25- 0,5 мм. Выход полиэлектролита 83-% 76,8 г), СОЕ по 0,1 н.раствору соляной кислоты 4,3 мг-экв/г.

Найдено,%; С 72,12, Н 6,76, N 6,20; S 3,86.

С оН Г8М40б5.

, Вычислено,%: С 72,, 12; Н 6,73; N 6,25; S 3,85, m 2; п 1.

Ж-спектры полиэлектролита, см С С и С N связи гетероцикла при 1500 и 1595, а также гетероцикла в области I640-1660; С-С связи ароматического к гетероциклическаго кольца в области 1450-1470; плоскостные де- , формационные колебания CHj-групп при 1400-1420; колебания сульфонрвой группы при П50 и 1320; деформационные колебания С-Н групп ароматического кольца 1три 1105 и гетероцикла при ШЗО; вторичные гидроксильные С-ОН группы в области 1270 и 3380-3480.

СОЕ (в мг-экв/г) после обработки

-f

-(

5 н, раствором азотной кислоты 4,30 5н.раствором едкого катра 4,1; 1н.раствором азотной кислоты 4,, ГГолиэлектролит не растворяется Р органических растворителях.

Пример 2. В реактор загружают 34 г (0,1 моль) диглицидиловог эфира диокснцифенилсульфона и 74 г (0,62 моль) 2-метил-5-винилпиридина растворенного в 100 г диметилфор- мамнда. Синтез полиэлектролита проводят в токе сухого азота в течение 20 ч при , гель выливают в фарфоровую чашку и отверждают при 100°С в течение 20 ч.

Продукт реакции дробят, промы- вают метанолом и ацетоном, сушат в ваку5гм-сушш1ьном шкафу до постоянной массы, отбирают фракцию с размером 0,25-0,5 мм. Выход полиэлектролита 100 г (90,1%).

Найдено.%: С 75,18; Н 7,05; N 8,05; S 3,00.

CsoH eWASВычисленоД: С 75,14, Н 7,02; .

N 7,97,- S 3,04. m 4; п 1.

ИК-спектры полиэлектролита, см и связи гетероцикла при I500 1505 и 1595-1560, а также гетероцикла в области 1640-1660; связи ароматического и гетероциклического коль- ца при 1450-1460; плоскостные деформационные колебания CHj-групп при 1400-14Г5; колебания сульфоновой группы - SOj - при 1150 и 1320; деформационные колебания С-Н групп ароматического кольца при 1Г05 и гетероцикла при 1030; вторичные гцдро- ксильные группы полйэлектролита при 1270 и 3380-3480.

СОЕ (в мг-экв/г) полиэлектролита после обработки 5н. раствором серной кислоты 5,6; 5н.раствором едкого натра 5,3; 1н.раствором азотной кислоты 5,4.

Обменные емкости полиэлектролита по поливалентным металлам: по ванадию 1530 мг VjОу/г, по молибдену 1180 мг Но/г, по вольфраму 920 мг W/r. Полиэлектролит не растворяется в органических растворителях.

Пример 3. В реактор загружают 34 г (0,1 моль) диглицндилово- го эфира диоксидифенилсульфона и / 74 г (0,62 моль) 2-метил-5-винилпири дина, растворенного в 100 г диметшт- формамида.Синтез проводят в токе сухого азота при перемешивании при

; ,

- .

- -f

90°С в течение 15ч. Гель перечосят в фарфоровую чашку и отверждают при в течение 20 ч. Конеч1Л 1й про- кукт дробят, промывают метанолом и 5 ацетоном, сушат в вакуум-сушильном шкафу до постоянной массы. Отбирают фракцию с размером 0,25-0,5-мм. Выход полиэлектролита 99 г (91,6%). ИК-спектры полиэлектролита, см 10 и связи гетероциклиг1еского и ароматического кольца при 1500, 1595, а также гетероцикла в области 1640-1660; С-С связи кольца в области 1450-1470; плоскостные дефор- 15 мационные колебания СН -групп при 1400-1420; колебания сульфоновой группы при И 50 и 1320; деформационные колебания С-Н групп ароматического кольца при 1105 .и гетероцикла 20 при 1030; вторичные гидроксильные группы при 1270 и 3380-3460.

Найдено,%: С 75,0; Н 6,9; N 8,0; S 3,0.

,,N,0,S.

25 Вычислено,%: С 75,14; Н 7,02; N 7,9; S 3,04. m 4; п 1.

СОЕ (в мг-экв/г) по О,1н.раствору соляной кислоты 5,6; после.обработки растворами: 5н.серной кислоты 5,5; 30 5н.едкого натра 5,4; 1н.азотной кислоты 5,5. Обменные емкости по металлам: по ванадию 1500 мг , по молибдену 1180 мг Но/г, по вольфраму 900 мг W/r. Полиэлектролит не растре воряется в органических растворителях. .1

Пример4. В реактор загружают

34 г (0,1 моль) диглицидилового эфира диоксидифенилсульфона и 40 г

О (0,33 моль) 2-метил-5-винш1пиридина, растворенного в 80 г диметилформами- да. Процесс проводят в токе азота при : температуре 80°С в течение 20 ч. Продукт реакции дробят, промывают

5 метанолом, ацетоном, сушат в вакуум-сушильном шкафу до постоянной массы, отбирают фракцию с размером частиц 0,25-0,5 мм. Выход полиэлектролита 71 г (96%) Полиэлектро50 лит не растворяется в органических растворителях.

Найдено,%: С 70,6; Н 6,6; N 4,9; S 5,5.

.

55 Вычислено,%: С 70,5; Н 6,5; N 4,8; S 5,5. m О,

СОЕ по 0,1н.раствору HCf 3,3 мг- экв/г.

51

П р и м е р 5. В реактор загружают ЗА г (0,1 моль) диглицидйлового эфира диоксидифенилсульфона и 80 г (0,67 моль) 2-метил-5-винидпиридиНа, добавляют 100 г диметилформамида при перемешивании в токе азота. Температуру повышают до 90°С и реакцию проводят в течение 15 ч, гель переносят в фарфоровую чашку и отверждают при в течение 20 ч. Продукт реакци дробят, промьшаиэт метанолом и ацетоном, сушат до постоянной массы в вакуум-суш1 льиом шкафу, отбирают фрацию с размером частиц ,5 мм, Выход полиэлектролита 101 г (88,6%). Полиэлектролит не растворяется в органических растворителях.

Нандеио,% С 75,0; Н 7,1; N 8,0; S 3,0.

ВьгчисленоД: С 75,14, Н 7,02,

N 7,9; S 3,04.

1 : ,

ИК-спектры полиэлбктролита-, см : 1500, 1595 (, ), 1640-1660 (гетерощгкл) ; 1450-1470 (С-С кольца) 1400-1420, 1150,1320 (-SOj-); 1270, 3380-3450 (С-ОН),

СрЕ (в мг-экв/г) по 0,1 и,раствору соляной кислоты 5,6; после обработки 5и. раствором кислоты 5,5; е/дкого иатра 5,3; hi.азотной Кислоты 5,4. Обменные емкости по ванадию 1570 мг VjOy/r, по молибдену 1.150 мг Мо/г, по вольфраму 950 мг W/r.

При м е р 6. В ре.актор загружают 34 г (Ojl моль) ДИГЛИДИДШ10ВОго эфира диоксидифенилсульфоиа

Известный

Редактор А.Бородина

Составитель Г.Русских„

Техред Л.Олейник -Корректор И.Эрдейи

Заказ 1313 . .Тираж v ;Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1J3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

646

и 90 г (0,75 моль) 2-метил-5-винил- пиридина в I50 г диметилформамида. Реакцию проводят при в токе сухого азота при перемешивании в течение 15ч. Гель выливают в фарфоровую чашку и отверждают 15 ч при 10б°С. Продукт реакции дробят, про- мьгоают метанолом и ацетоном, сушат в вакуум-суюильном шкафу до постоянной массы. Отбирают фракцию с размером частиц 0,25-0,5 мм.

Выход полиэлектролита ЮОг (80,6%).

НаЙдеио,%: С 75,10; Н 6,9; N 7,85 S 2,95..

CfoH eN SВычислеио.,%г С 75,14; Н 7,02;

N 7,97; S 3,04. m 4; п 1.

СОЕ (в мг-экв/г) по О,1 Н.раствору соляной кислоты 5,6; после обработки растворами: 5н.серной кислоты 5,5; 5н.едкого натра 5,3; 1н.азотйоЙ кислоты 5,3. .

Ж-спектры полиэлектролита, см 1 500,1 595 (, ) ; 1640-1660 (гетероцикл(; .1450-1470 (С-С крльЦа) 1400-1420 (СН); 1Г50 и 1320 (-SOj-) 1270,3370-3450 (С-ОН).

Обменные емкости по ванадию 1480 мг VjOj/r, по молибдейу 1000 мг Мо/г, по вольфраму 800 мг W/r. Поли- элёктpoлиt не-растворяется в органических растворителях.

По сравнению с известным полиэлектролитом предлагаемый обладает более высокой сорбционной способностью по отношению к ионам поливалентных металлов (см. таблицу).

,1

120

160

Не Извлекает