一种硅胶负载二硫代氨基甲酸盐重金属螯合树脂的制备方法

摘要

本发明涉及一种重金属螯合树脂的制备方法，特别涉及一种硅胶负载二硫代氨基甲酸盐重金属螯合树脂制备方法及其对铅、镉、铜、汞等重金属的吸附。本方法采用先使二硫化碳与多胺化合物生成二硫代氨基甲酸盐化合物，再将其接枝到表面修饰卤素基团的二氧化硅表面。本发明的方法有效提高了二硫代氨基甲酸盐螯合树脂的吸附量，还克服了现有合成路线中表面修饰氨基基团的硅胶与二硫化碳反应制备二硫代氨基甲酸盐官能团时，因反应体系碱性过高(pH值大于11)造成硅胶溶解，或碱性过低(pH值低于10)不能反应生成二硫代氨基甲酸盐化合物。

主权项

一种硅胶负载二硫代氨基甲酸盐重金属螯合树脂的制备方法，包括以下步骤： (1) 取30 g色谱填柱硅胶于500 ml三颈瓶中，加入1 mol/L HNO3溶液200 ml，在50℃下机械搅拌6 h，反应后抽滤得固体产物，将其依次用去离子水和甲醇洗涤至中性，室温干燥12 h，得到活化硅胶；(2) 取20 g步骤(1)得到的活化硅胶、150 ml惰性有机溶剂加入至500 ml三颈瓶，机械搅拌，油浴加热使反应体系升温至80~140℃；80 ml惰性有机溶剂与20 ml γ‑氯丙基三乙基硅烷混合均匀后逐滴滴入三颈瓶，整个反应过程中保持体系温度80~140℃，氮气气氛回流24~48 h；反应完成后抽滤得到固体产物，将其用甲醇索氏提取6 h，抽滤固体产物，于50℃真空干燥12 h，得到硅烷化硅胶；(3) 取20 ml多胺化合物与100 ml无水甲醇加入到500 ml三颈瓶中，冰浴下机械搅拌；取氢氧化钠30 g溶于100 ml去离子水，搅拌溶解后冷却至室温；另取50 ml二硫化碳溶于100 ml甲醇；氢氧化钠溶液与二硫化碳‑甲醇溶液同时逐滴加入到三颈瓶中，滴加过程持续搅拌，使用冰浴保持反应体系温度5℃以下；反应物滴加完毕后体系升温至40℃，继续反应12~24 h；反应完成后抽滤得到固体状产物，将该产物用无水甲醇洗涤后于50℃真空干燥12 h，得到二硫代氨基甲酸盐化合物；(4) 取步骤(3)得到的二硫代氨基甲酸盐化合物10 g在500 ml三颈瓶中溶于200 ml去离子水，逐滴加入10wt.% 硫酸溶液或10wt.%氢氧化钠溶液调节反应体pH值8~11；加入10 g步骤(2)得到的硅烷化硅胶，升温至40~60℃，机械搅拌反应5~10h；反应完成后抽滤得到固体产物，将该产物依次用去离子水和甲醇洗涤至中性，于50℃真空干燥12 h，得到硅胶负载二硫代氨基甲酸盐螯合树脂；步骤(2)所述惰性有机溶剂包括环己烷、庚烷、甲苯、二甲苯中的一种；步骤(3)所述多胺化合物包括三乙烯四胺、聚乙烯亚胺或聚丙烯胺中的一种；所述的聚乙烯亚胺采用的是为质均分子量1000， 50 wt.%水溶液，所述的聚丙烯胺采用的是质均分子量3000，50 wt.%水溶液。