一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法

本发明属于铀吸附，特别是涉及一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法。

背景技术：

1、铀作为一种重要的核燃料，其稳定供应对于我国核工业的可持续发展至关重要。海水中铀的储量巨大且开采成本较低，因此从海水中提取铀资源逐渐受到重视。目前，已有多种用于海水提铀的吸附材料。其中，水凝胶类海水提铀材料，因其独特的物理化学特性，如亲水性和高比表面积等，在促进铀酰离子向吸附位点迁移方面展现出明显的优势。但是，水凝胶类海水提铀材料时常面临诸如吸附容量低、机械性能差等问题。因此，为了提升水凝胶类海水提铀材料的实际应用效果，有必要对水凝胶进行改性。

2、为了实现高效海水提铀，常用的水凝胶改性方法是利用交联网络增强水凝胶的机械性能，同时引入功能性组分（如含有偕胺肟基的组分）提升铀吸附性能。交联网络可以通过物理或化学交联形成。此外，大量研究表明，偕胺肟基吸附材料因其优异的吸附性能和高离子选择性，能够有效地从低浓度的海水环境中高效地吸附铀离子。

3、基于此，本专利提供了一种工艺简单、成本低廉的制备聚偕胺肟基海水提铀材料的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，该方法利用羧甲基纤维素（cmc）和聚乙烯亚胺（pei）作为水凝胶基体材料，环氧氯丙烷为交联剂，构建了同时具备化学交联和物理交联双交联结构的复合水凝胶，并通过引入功能性组分聚偕胺肟（pao），制备出具有良好海水提铀性能的聚偕胺肟基复合水凝胶。该方法能为聚偕胺肟基海水提铀材料的开发及应用提供新的思路。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备，包括如下步骤：

4、s1、将盐酸羟胺（nh2oh·hcl）溶于dmf中，然后加入na2co3将溶液ph调至7.0；

5、s2、将pan粉末加入上述配置好的溶液中，并在65℃反应24 h；

6、s3、将反应后的液体通过离心收集上清液，然后滴入去离子水中得到pao沉淀物；

7、s4、将一定量的pao溶解于naoh水溶液中；

8、s5、将适量羧甲基纤维素（cmc）溶解于去离子水中配成溶液；

9、s6、将适量聚乙烯亚胺（pei）溶于水中，配成溶液；

10、s7、将cmc溶液与pei溶液按一定比例混合；

11、s8、将上述pao溶液加入cmc/pei的混合溶液中，然后加入一定量的交联剂，搅拌至均匀混合，在60℃恒温干燥箱中反应1 h；

12、s9、将上述反应物用去离子水清洗干净，制备得到聚偕胺肟基复合水凝胶。

13、进一步，所述s2中，pan的重均分子量为100,000-600,000 g/mol。

14、进一步，所述s5中，cmc粘度800-1000 mpa.s。

15、进一步，所述s6中，pei的重均分子量为40,000-100,000 g/mol。

16、进一步，所述s7中，cmc/pei混合溶液中cmc与pei的质量比为1:2。

17、进一步，所述s8中，加入的pao占固体总量的10%-60%。

18、进一步，所述s8中，交联剂为环氧氯丙烷，且环氧氯丙烷的用量为2%。

19、本发明的有益效果为：本发明制得的聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶是以羧甲基纤维素和聚乙烯亚胺作为基体材料，通过化学交联和物理交联形成交联网络结构并成功固定了功能性组分pao。本发明制备聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的工艺简单，成本较低，得到的复合水凝胶在加标海水和模拟海水中具有良好的铀吸附性能，在铀吸附及海水提铀领域具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述s2中，pan的重均分子量为100,000-600,000 g/mol。

3.根据权利要求1所述的一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述s5中，cmc粘度为800-1000 mpa.s。

4.根据权利要求1所述的一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述s6中，pei的重均分子量为40,000-100,000 g/mol。

5.根据权利要求1所述的一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述s7中，cmc与pei的质量比为1:2。

6.根据权利要求1所述的一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述s8中，加入的pao占固体总量的10%-60%。

7.根据权利要求1所述的一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述s8中，交联剂为环氧氯丙烷，且环氧氯丙烷的用量为2 %。

技术总结本发明涉及一种聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的制备方法，包括如下步骤：S1、将NH<subgt;2</subgt;OH·HCl溶于DMF中，然后加入Na<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;将溶液pH调至7.0；S2、将PAN粉末加入上述配置好的溶液中，并在65℃反应24h；S3、将反应后的液体通过离心收集上清液，然后滴入去离子水中得到PAO沉淀物；S4、将一定量的PAO溶解于NaOH水溶液中；S5、将适量CMC溶解于去离子水中配成溶液；S6、将适量PEI溶于水中，配成溶液；S7、将CMC溶液与PEI溶液按一定比例混合；S8、将上述PAO溶液加入CMC/PEI的混合溶液中，然后加入一定量的交联剂，搅拌至均匀混合，在60℃恒温干燥箱中反应1 h；S9、将上述反应物用去离子水清洗干净，制备得到聚偕胺肟基复合水凝胶。本发明制备聚偕胺肟基海水提铀复合水凝胶的工艺简单，成本低廉，得到的聚偕胺肟基复合水凝胶在海水提铀领域具有广阔的应用前景。技术研发人员：邹淑芬,那兵,黄优,林珊受保护的技术使用者：东华理工大学技术研发日：技术公布日：2024/9/9