铂族金属的分子识别分离富集技术研究与应用

针对铂族金属分离难度大和现有分离技术选择性差、操作烦琐等问题，项目拟以分子印迹技术为基础，利用铂族元素络合反应的特点，引入硫原子或巯基作为配位原子，首先采用计算机辅助设计实验技术，设计合成对铂族元素具有选择性络合能力的含硫功能单体，然后进行印迹聚合方法研究和聚合物合成条件的系统优化，制备选择性好、吸附容量高、传质速度快的铂族元素分子识别分离材料；研究材料的性能，探讨影响材料性能尤其是作为分离材料性能的决定性因素和材料的识别机理；用性能好的材料制备固相萃取柱，评价材料的应用性，建立铂族金属的分离富集方法，用于贵金属矿产资源和二次资源中铂族金属的高选择性和高回收率分离提取。该研究对分子识别分离、分离材料和铂族金属分离富集以及铂族金属资源的再生循环利用具有重要的意义。

本项目针对铂族金属分离难度大和现有分离技术选择性差、操作烦琐等问题，结合离子印迹聚合物对目标物的高选择性识别能力，开展了铂族金属离子印迹聚合物的研究工作，主要目的是制备能够高效、高选择性地从贵金属矿产资源和二次资源中分离富集铂族金属的新材料。项目首先按照Lewis酸碱理论，针对铂族离子的配位特点，引入硫、氮为配位原子，制备并表征了5个新型功能单体，并建立了模板离子与功能单体相互作用的分子光谱和量子化学计算研究方法。在此基础上，项目采用分子印迹技术，在系统优化了聚合条件与方法基础上，分别制备了对铑、铱、钌、钯、铂具有理想吸附性能的离子印迹聚合物，并用这些离子印迹聚合物作为固相萃取剂，分别建立了分离富集这些铂族金属的离子印迹固相萃取（IIP-SPE）新方法，实现了矿产资源和二次资源中相应铂族离子的分离与富集。同时，将所建立的IIP-SPE方法结合共振散射光谱法、分光光度法、ICP-OES法，实现了矿样和二次资源等复杂样品中铑、铱、钌、钯、铂的高灵敏度与高选择性分析测定。项目已发表论文8篇，修改及审稿中论文3篇，其中有SCI源刊论文6篇；培养毕业了硕士研究生7人，基本完成了项目任务书预定的考核指标。