一种水溶性大分子重金属捕集剂的制备及应用

摘要

一种水溶性大分子重金属捕集剂的制备及应用，属于功能化高分子材料制备、含有重金属的废水治理技术领域。本发明公开了一种水溶性大分子重金属捕集剂的制备方法，通过将两种小分子胺类乙二胺和三乙烯四胺交联生成大分子骨架，然后在大分子骨架上接枝二硫代氨基甲酸基团，生成一种大分子水溶性的重金属捕集剂。此类重金属捕集剂不仅可以螯合重金属离子还有网捕絮凝的功效，常温下可与废水中各种游离或者络合状态的重金属离子迅速反应，生成不溶性的沉淀，生成的絮体沉淀物颗粒大、结构密实、沉降速度快，适用的重金属离子范围广，pH范围宽1～9，对于水中重金属离子的去除率高，可以达到95%以上。

主权项

一种水溶性大分子重金属捕集剂的制备方法，其特征在于采用两种小分子胺类乙二胺和三乙烯四胺交联生成大分子骨架，然后在大分子骨架上接枝二硫代氨基甲酸基团，生成一种大分子水溶性的重金属捕集剂；包括以下步骤：（1）重金属捕集剂大分子骨架的合成：将总量1mol的乙二胺和三乙烯四胺溶于100mL水中，其中乙二胺：三乙烯四胺的摩尔比为9～5：1～5，配制成小分子胺‑水溶液；在小分子胺‑水溶液中缓慢滴加1.071mol的环氧氯丙烷，3小时内加完，然后在40℃～50℃下反应3小时，静置过夜，期间不搅拌不加热；将上述过夜后的溶液倒入四口烧瓶中，边搅拌下，边继续滴加环氧氯丙烷，同时滴加碱溶液(50%，0.895mol)，环氧氯丙烷6小时内加完，碱溶液2小时内加完，所加环氧氯丙烷的总量：小分子胺的总量摩尔比为1.3～1.1：1，在70～90℃下搅拌反应0.5小时，然后在搅拌、不加热的条件下过夜，得产物；在上述反应产物中加入50%碱溶液，常温下混合搅拌配制成30%的水溶液，得大分子骨架溶液，为粘稠透明的黄色液体；其中所加碱溶液总量：环氧氯丙烷总量摩尔比为1：1；（2）大分子骨架上接枝二硫代氨基甲酸基团：称量一定质量的大分子骨架溶液于三口烧瓶中，加入50%的碱溶液，大分子骨架溶液：碱溶液质量比为1：1，冰浴条件下再加入与碱溶液等摩尔量的二硫化碳，15分钟内滴加完，然后冰浴下反应1小时，防止二硫化碳挥发，再升温到室温反应30分钟即可。