[科普中国]-硫脲树脂

将硫脲进行高分子化而制备出的含硫脲基的螯合树脂，称为硫脲树脂，其对贵金属离子具有优良的吸附性能。

简介硫脲基螯合树脂的合成及其对贵金属离子的吸附性能国内外已进行了许多研究。报道用氯甲基化聚苯乙烯与硫脲在酸性介质中反应可制备出在侧链上带异硫脲基的鳌合树脂，它对金、钯等贵金属的吸附容量高。报道有侧链上带氨基硫脲基团的树脂对Pt、Pd的最高吸附容量可达0.7~0.8mmol/g。日本曾报道将硫脲、甲醛和二硫化碳进行缩合反应制备出一种除汞树脂1。

生产工艺螯合树脂的合成方法有两种，一是含有功能基团单体的聚合，二是在合成或天然高分子链上引入功能基团。目前硫脲基树脂的合成大多是在聚苯乙烯、壳聚糖等高分子骨架上接枝硫脲基团，反应效率低，树脂功能基含量较低2。

有研究者3利用单体聚合的方法合成了主链上含有硫脲基团的螯合树脂。具体步骤如下：分别将0.10mol DETA、TETA、TEPA用15mL水溶解，缓慢滴加进二异硫氰酸酯中，控制滴加时间为10 min，继续反应5h，得到六种硫脲树脂。

对硫脉基树脂合成的研究，在国外最近有美国专利介绍了一种含硫脲基的新型单分散球形树脂及其对重金属和贵金属的吸附性能。它先将苯乙烯、二乙烯基苯和乙基苯乙烯在一定的条件下微胶囊化；然后再将该微包胶置于溶有适量分散剂的水溶液中，在25~95℃升温反应得到单分散球形聚合物。再将该聚合物用邻苯二甲酞亚胺胺基化；该酞胺基聚合化合物在45%氢氧化钠溶液中，保持150℃加热搅拌6小时可得到含N量为11.75%的氨基甲基化珠状聚合物；最后氨基甲基化聚合物和小分子硫化物在以盐酸溶液为悬浮溶的介质中反应，得含N为10.4%、S为10.2%的单分散大孔硫脲基树脂。吸附实验表明此树脂对Hg+2离子的吸附量可达99.2g/g；同时实验还表明该树脂还具有较高的体积物料通量，是其他杂分散性聚合物无法达到的。

物化性能硫脲树脂在150℃以下失重较少，具有良好的热稳定性能，可用于实际工业生产。

25℃下树脂在水中的溶胀系数为3 ~ 5，溶胀后机械性能良好。

通过树脂的SEM图，可以看出树脂具有不规则的表面和内部孔道结构，为金属离子在树脂表面的吸附提供了有利条件。

树脂的元素分析：各元素的含量与理论值接近，N、S、O功能原子总含量较高，可达到50%左右，预计对贵金属离子具有良好的吸附性能。

关于硫脲树脂的研究在我国李全民4等用硫脲树脂分离钼、钨，实验证明，该方法不仅能使钼、钨得到很好的分离，也可使钼、钨与多数常见金属离子分离，可用于实际样品中钼、钨的分离。

武汉大学的徐羽梧、南开大学的何炳林、钱庭宝、兰州大学的曹德榕、杭州大学的陈义铺等人研究的比较多。他们的研究都主要集中在硫脲基鳌合树脂的合成改进及其对贵金属离子的吸附性能等上。在合成工艺流程方面与离子交换树脂的合成方法基本相同，主要有单体聚合与骨架改性两种，它们主要的区别是骨架选择不同和功能基化的差别。

陈义铺5等研究了聚乙烯节硫脲大孔型鳌合树脂的合成及其对金属离子的鳌合性。

信阳师范学院化学系陈志勇、周涛6等人口选取交联聚苯乙烯为高分子载体通过以下反应步骤引入硫脲功能基，合成硫脲基树脂。

任启生7等用骨架功能基将交联聚苯乙烯磺酰氯与硫脲反应制得聚苯乙烯磺酰基硫脲树脂。

林建荣、王清萍8以聚丙烯甲酯为骨架的乙二胺树脂与异硫氰酸苯酯反应合成硫脲基鳌合树脂。

应用小分子硫脲是贵金属离子优良的络合剂，常用于贵金属的分析、分离与回收。例如，用硫脲法提取矿砂中的金和银；用硫脲的酸性溶液作解吸剂将吸附在树脂上的贵金属洗脱下来等。从目前国内外有关研究动态分析可得出，含S、N、O配位基鳌合树脂，特别是硫脲基鳌合树脂对金属离子具有优良的吸附性能，是一种很有发展前景的功能高分子材料。将小分子硫脲及其衍生物进行高分子化以期合成出对贵金属具有优良吸附性能的鳌合树脂一直是国内外研究的热点课题。

无疑，研制出对金属离子具有高吸附容量和高选择性的新型鳌合树脂具有重要的科学价值与应用前景。特别是近年来铜矿的开采，铜的冶炼，铜的电解，铜材料的加工，铜化合物的生产和应用等一系列过程，都会排放出大量的含铜废水，迫切需要一种既经济又方便的处理方法。

本词条内容贡献者为:

蒲富永 - 教授 - 西南大学