锶分子印迹吸附剂的设计制备及其对柴达木盆地油田卤水中锶的吸附性能研究

柴达木盆地西部南翼山地区油田卤水中锶平均含量高达5363.75 mg/L,极具开发价值，吸附法是可以优先考虑的分离方法，但目前尚无性能优良的应用于复杂卤水体系中的吸附剂，对吸附机理也缺乏深入研究。申请人已经成功制备了锶的磁性吸附剂及简单印迹吸附剂，通过实验发现吸附性能较好且能对锶、钙进行一定的分离。在此基础上，本项目将利用复合分子印迹技术，结合锶的络合剂、离子交换剂等，制备新型锶印迹吸附剂，找到能够克服目前一般方法对于碱土金属之间特别是钙、锶分离困难的吸附材料的制备方法。采用该技术，既考虑了锶与吸附剂之间的亲和力，又考虑了锶与杂质的筛分效应，可以进一步提高吸附剂的吸附量和选择性。我们将重点研究吸附剂的制备方法，吸附性能及机理，以及从油田水中吸附分离锶的工艺，从而掌握吸附剂的制备方法，得出吸附机理，分离得到相关产品。本项目对于卤水资源综合利用及拓展印迹技术的应用领域具有重要意义。

柴达木盆地西部南翼山地区油田卤水中锶平均含量高达5363.75 mg/L，极具工业开发价值。吸附法是可以优先考虑的分离提取方法，但目前尚无综合性能优良的吸附剂，对吸附机理也缺乏深入的研究。由于油田水中共存的碱金属、碱土金属离子种类多、含量高，影响锶分离提取阶段的判断。多数关于锶吸附的文献进行的为静态吸附性能研究，对于动态吸附研究较少，不利于吸附法提取锶的实际应用。. 本项目主要针对上述问题，制备锶的吸附剂，并进行了吸附性能和吸附机理研究，以及动态柱吸附实验研究。该研究对于新型吸附剂的设计制备、吸附机理的深入认识以及盐湖资源的综合利用都具有重要意义。. 首先通过有机合成法、固相合成法、溶胶凝胶法等制备了一系列锶的吸附剂，并对吸附剂进行了部分表征，选取部分吸附剂进行了吸附动力学、热力学及吸附机理研究。. 实验发现钛硅酸钾、含冠醚基团吸附剂及海藻酸钙对于锶的吸附性能和选择性较好，溶液的pH、离子强度对于吸附剂的吸附性能影响较大，钛硅酸钾吸附剂能够在较宽pH范围内保持较好吸附性能，含冠醚基团吸附剂容易再生。动力学研究表明整个吸附过程分为两个步骤，第一步为吸附质向吸附剂表面的扩散过程，第二步为吸附质在吸附剂内部的扩散过程。. 研究过程中还选择了部分树脂材料进行了静态和动态吸附实验，并通过简单模拟卤水进行了竞争吸附实验，研究表明，一般的树脂吸附材料与锶之间的作用力大于镁钙。另外吸附柱的长径比对吸附性能和吸附效率存在较大影响。. 吸附机理分析表明吸附剂与锶之间的作用机制以阳离子交换和络合作用为主。. 另外，课题研究过程中还研制设计了自动吸附分离系统，可以提高吸附分离研究效率和方便优化工艺。. 本课题研究结果可以为实际油田水和盐湖卤水中锶的开发提供基础数据和相关依据。