黄金在国家经济社会发展和安全战略领域具有极其重要作用,然而自然界富矿和易开采金矿在不断减少,如何提高低品位金矿和尾矿中金的回收效率,对于金矿资源高效利用具有重要意义。金矿浸出之后,金(Au)以配合物AuCl4-等的形态和多种伴生元素共存于浸出液中。金生产过程中最关键的环节是把金从浸出液中高效提取并回收,直接影响着整个生产过程效率的提高。由于离子印迹聚合物与目标离子有着优良的结合性能,而且具有较强的记忆识别能力,能够选择性的吸附目标离子,是一种良好的潜在固体捕收剂。本文合成了壳聚糖硫脲印迹树脂并对其选择性吸附金的机制进行研究。主要结论如下:(1)通过单因素实验探究了戊二醛体积、Au(Ⅲ)浓度、硫脲的量及交联时间对合成树脂吸附容量的影响。确定了合成印迹树脂的最佳条件:壳聚糖的量1 g,乙酸浓度为2%,戊二醛体积为12 mL,Au(Ⅲ)浓度3.5 mmol·L-1,硫脲的量2 g,交联时间5 h。扫描电镜(SEM)结果表明,印迹树脂具有网状多孔结构,形成了有利于特异性识别目标离子的空穴结构。红外分析(FTIR)可以看出印迹与非印迹树脂上均含有硫脲特征基团。X-射线衍射仪(XRD)结果表明,在树脂合成过程中,硫脲的特征峰接在了树脂上,因此表现出较好的吸附效果。(2)影响吸附性能的重要因素是pH,树脂吸附Au(Ⅲ)结果表明,在pH=2条件下吸附容量达到最高值,印迹树脂对Au(Ⅲ)的最大吸附容量为4.737mmol·g-1,非印迹树脂的最大吸附容量为1.897mmol·g-1,印迹树脂约是非印迹树脂的2.5倍。吸附动力学研究结果表明,达到吸附平衡的时间为4 h,吸附过程符合准二级动力学方程,且以化学吸附为主。通过吸附热力学研究表明,△H°为正值167.5 KJ·mol-1,20-60℃范围内△G°均为负值,吸附熵变△S°均为正值0.704 KJ·K-1·mol-1,印迹树脂对Au(Ⅲ)的吸附为吸热反应,吸附是个熵增过程,该吸附过程为不可逆的自发反应。(3)吸附再生有利于降低生产成本,采用4%硫脲和0.5 mol·L-1硫酸作为洗脱剂,将负载Au(Ⅲ)的树脂振荡2 h,洗脱率达到99%。用洗脱剂洗脱后,壳聚糖硫脲印迹树脂(IM-TUCS)可以重复使用4个循环后金回收率仍然维持在93%左右,体现了该树脂有较好的重复利用效果,具有很高的实际应用潜力。(4)印迹树脂对Au(Ⅲ)离子的选择性远大于非印迹树脂,混合金属离子体系下印迹树脂对五种金属的选择性吸附能力大小为:Au3+>Cu2+>Fe3+>Zn2+>Mn2+,印迹对Au3+具有较高的选择性识别能力。印迹树脂对尾矿浸提液原位吸附研究表明,印迹树脂对金离子有较好的选择性,Au(Ⅲ)选择性吸附率达到85%。(5)通过XPS光谱、红外、X射线衍射分析进一步探讨了 Au(Ⅲ)和IM-TUCS之间可能的吸附机理。低pH条件下树脂上的氨基质子化促进Au(Ⅲ)的吸附,使树脂对Au(Ⅲ)的吸附性能更好;IM-TUCS所包含的C=N、C=S、-OH和C-O-C基团中的N、S、O元素与Au(Ⅲ)离子发生配位作用;通过交联形成印迹树脂中提供了恰好能容Au(Ⅲ)的空穴,印迹树脂对Au(Ⅲ)的吸附有特异性识别能力。FTIR和XPS分析进一步证实了 Au(Ⅲ)可能被化学吸附在IM-TUCS表面上。