仲辛基苯氧基乙酸改性浸渍树脂的制备与吸附铟（Ⅲ）的性能

近几年，铟被广泛应用于液晶显示屏和半导体的制造中，其需求量逐年增多。铟在地球上没有独立的矿藏，只能从其它金属的冶炼废渣或二次资源中回收。溶剂萃取和离子交换技术已用于铟的提取。然而，溶剂萃取的主要缺点是萃取剂的大量流失，这会导致环境的污染和经济的浪费。离子交换法优于溶剂萃取，操作比较简单，但它的主要不足是选择性低、吸附解吸速率慢。浸渍树脂分离方法结合了溶剂萃取与离子交换的优点，其中负载有机膦酸类的浸渍树脂方法已用于分离回收铟的研究。但有机膦酸类浸渍树脂的不足是有毒性、吸附容量较小，同时，浸渍树脂分离方法存在稳定性较低、吸附时间较长的问题。仲辛基苯氧基乙酸（CA-12）是一种新型的羧酸类萃取剂，它具有无毒和萃取容量大的优点。本文选用CA-12作萃取剂，苯乙烯-二乙烯基苯大孔吸附树脂（HZ818）为载体制备浸渍树脂。首先对载体（HZ818）骨架进行硝化改性，然后用萃取剂（CA-12）浸渍改性载体，制备了第一种改性树脂—硝化改性浸渍树脂（NSIRs）；采用聚乙烯醇（PVA）为膜材，硼酸为交联剂，对传统方式制备的CA-12浸渍树脂（SIRs）进行后包覆，制备了稳定性能增强的第二种改性树脂—CA-12包膜浸渍树脂（CSIRs）；之后，利用红外光谱、扫描电镜、热重分析等方法对制备产物进行了结构和形态表征，同时通过批试验和柱实验方法比较了所制备的MSIRs、CSIRs与SIRs在盐酸介质中吸附铟（III）的性能。结果表明：在实验范围内，SIRs、MSIRs和CSIRs吸附铟（III）的最佳pH均是3，35℃时，其饱和吸附容量分别是52.3mg/g、57.6mg/g、60.7mg/g。动力学实验表明，三种树脂对铟（III）的吸附过程均为液膜扩散机理，符合拟二级动力学方程，MSIRs的吸附速率大于CSIRs和SIRs；热力学实验表明，Langmuir吸附模型可以很好地描述三种树脂对铟（III）的吸附行为，吸附量随着温度的升高而增大，吸附过程为吸热过程。与SIRs相比，MSIRs和CSIRs经过数次循环使用，其吸附解吸曲线几乎不变。另外，pH=3时，SIRs和CSIRs两种浸渍树脂在含有In3+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的模拟溶液中，可以对铟（III）进行选择性吸附。