CN101693189A - 用于去除重金属离子的复合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于去除重金属离子的复合物，其在高分子载体上负载有结构中包括有能提供孤对电子的功能基团的化合物，所述化合物能与重金属离子形成配位键。本发明提供的复合物能够高效、迅速、便捷的脱除中药提取液或工业废水等中的重金属离子，具有工业化前景。

Description

用于去除重金属离子的复合物及其应用

技术领域

本发明涉及一种用于去除重金属离子的复合物及其应用。

背景技术

据报道，世界植物药市场年销售额高达400亿美元，并以年10％的速度递增。我国作为植物药生产的大国，由于中药中重金属残留等原因的影响，中药总出口额目前仅占世界植物药销售量的1％左右，重金属残留污染已成为中药走向世界的“瓶颈”。重金属对生物的危害已经引起世界各国的重视。当前，国际上进口中药材和中成药的国家和地区对中药材、中成药的重金属含量都提出了严格要求。我国国家对外贸易经济合作部出台和实施的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》限量指标为：重金属总量应≤20.0mg/kg，铅(Pb)≤5.0mg/kg，镉(Cd)≤0.3mg/kg，汞(Hg)≤0.2mg/kg，铜(Cu)≤20.0mg/kg，砷(As)≤2.0mg/kg。因此，在保证中药中的有效成分不被破坏、保持药效的前提下尽可能地降低中药中的重金属含量已经成了中药研究领域的热点。

目前一般用水将中药中的有效成份提取出，得到中药提取液。重金属在中药提取液中一般以离子形式存在。在保证中药的有效成分不被破坏、确保中药的质量和疗效的前提下，可以采用膜分离法、溶剂萃取分离法、吸附法和离子交换处理法等方法来除去中药提取液中的重金属离子。这些方法在去除电镀液等废水中的重金属离子方面的应用非常广泛，但在去除中药提取液中的重金属离子方面的报道却比较少。

膜分离法是利用膜对混合物中各组份的选择渗透性能的差异，通过控制膜的孔径大小，以外界能量或化学位差为推动力，使某些物质可以通过膜而某些物质被选择性截留从而达到分离混合物的目的。在应用膜分离法去除中药提取液中的重金属离子时，通常采用电渗析法等来实现。

溶剂萃取分离法的原理是采用选择性较高的络合剂络合中药提取液中的重金属离子，用有机溶剂将络合物萃取出来。然后通过解络合使得络合剂和有机溶剂实现再生。

吸附法是利用吸附剂的独特结构通过表面吸附、表面电相互作用或形成表面氢键等形式将中药提取液中的重金属离子除去的方法。常用的吸附剂有活性炭、大孔吸附树脂等。

离子交换处理法是利用离子交换剂去除重金属离子的方法。离子交换是靠交换剂自身携带的能自由移动的离子与被处理溶液中的离子进行交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间的浓度差和交换剂上的功能基团对离子的亲和能力。多数情况下被处理溶液中的离子是先被吸附、再被交换。离子交换剂具有吸附、交换双重功效。常用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等。

上述的用来去除中药提取液中的重金属离子的方法都存在或多或少的缺点，这些缺点限制了它们在实际生产中的推广和应用。

对于膜分离法而言，由于其分离功能依靠膜来实现，在使用过程中总会发生膜的污染和通量的衰减，因此需要经常清洗和维护，这大大限制了膜分离法的推广和应用。中药提取液的成份非常复杂，这就增加了膜被污染的几率。

对于溶剂萃取分离法而言，溶剂在萃取过程中容易发生流失以及在络合剂和溶剂再生过程中大量的能源消耗使得该方法的应用受到了限制。同时，溶剂萃取分离法中必须用到的有机溶剂使得中药提取液中的有效成份被萃取出而带走，这将严重影响中药的药效。这些缺点使得溶剂萃取分离法的应用受到了很大的限制。

对于吸附法而言，中药提取液中的有效成份较易被吸附、重金属离子的吸附性能较差等原因使得吸附法的应用受到了很大的限制。同时，吸附剂的再生循环不易实现。

对于离子交换处理法而言，离子交换剂一般都呈现出一定的酸碱性，这对中药提取液中的有效成份具有一定的破坏作用；同时，离子交换剂本身携带的电荷也有可能对中药提取液中的有效成份产生影响。这就限制了离子交换法在去除中药中的重金属离子方面的应用。

综上所述，发展具有工业化前景的新型、高效、迅速、便捷的脱除中药提取液中的重金属离子的方法具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于去除重金属离子的复合物，其特别适用于去除中药提取液或工业废水中的重金属离子。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种用于去除重金属离子的复合物，其在高分子载体上负载有结构中包括有能提供孤对电子的功能基团的化合物，所述化合物能与重金属离子形成配位健。

上述复合物，其中所述高分子载体可以采用任何已知的结构中存在有空隙的可作为载体的物质，如聚氨酯泡沫或大孔吸附树脂等。所述的大孔吸附树脂是一种不溶于酸、碱及各种有机溶剂的有机高分子聚合物，常见的大孔吸附树脂有聚苯乙烯型、聚乙烯醇胺型、聚乙烯型、聚丙烯酸酯型、酚醛型等大孔吸附树脂。

上述复合物，其中所述结构中包括有能提供孤对电子的功能基团的化合物为结构中包括硫、氧、氮或磷配位原子的化合物。其可以为以下小分子化合物中的一种或多种：硫醚、硫醇、硫酚、含巯基化合物、二硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯或氨基酸酯；醚类、酚类、含羧基或羟基化合物；酰胺类、腈类、含硝基化合物、重氮化合物、偶氮化合物、一级胺、二级胺或三级胺。也可以为以下高分子化合物中的一种或多种：壳聚糖或改性壳聚糖或螯合树脂。所述改性壳聚糖包括酰基化、N-烷基化、席夫碱化或季铵盐化改性壳聚糖。所述的螯合树脂以交联聚合物(如苯乙烯/二乙烯苯树脂)为骨架，连接以特殊功能基构成。属功能高分子。螯合树脂一般通过高分子化学反应制得，也可将含有配位基的单体经聚合反应或共聚反应成为在高分子主链或侧链中含有配位基的树脂。其主要包括氨基酸型、氨基磷酸型、巯基型、胺基型和二硫代氨基甲酸酯型螯合树脂。

众所周知，重金属离子具有的空轨道使其相当于Lewis酸。如果它能与可以提供孤对电子的Lewis碱形成较为稳定的配位键的话，则重金属离子就可以以螯合物或吸附物的形式从溶液中脱除。这就是本发明的理论依据。上述结构中包括有能提供孤对电子的功能基团的化合物均相当于能与重金属离子形成配位健的Lewis碱。

本发明所述的复合物的一种制备方法，当采用硫醚、硫醇、硫酚、含巯基化合物等小分子化合物时，为将高分子载体浸泡在所述小分子化合物的低沸点溶剂中，充分搅拌后，除去溶剂，得到所述用于去除重金属离子的复合物。其中所述低沸点溶剂优选为二氯甲烷、乙醚、甲基异丙基醚、丙酮或乙酸乙酯。所述低沸点溶剂采用在空气中干燥去除或置于旋转蒸发仪上旋蒸去除或回收。最优选的方法为：将聚氨酯泡沫切割成1厘米左右的立方形聚氨酯泡沫小块；将聚氨酯泡沫小块浸泡在所述小分子化合物的低沸点溶剂中，其中每1克聚氨酯泡沫塑料小块采用10-15克上述小分子化合物；充分搅拌后，将聚氨酯泡沫塑料小块置于空气中干燥除去溶剂或置于旋转蒸发仪上旋蒸以回收溶剂；得到负载有能螯合重金属离子的化合物的聚氨酯泡沫塑料小块。

本发明所述的复合物的另一种制备方法，当采用壳聚糖等高分子化合物时，为将高分子化合物研磨成粉末，悬浮在极性溶剂中，加入高分子载体，剧烈搅拌下加热回流2-4小时，过滤，滤饼在40-60度下真空干燥1-2小时，得到所述用于去除重金属离子的复合物。其中所述溶剂优选为乙醇、丙酮或乙酸乙酯。最优选的方法为：将高分子化合物研磨成100-200目的粉末，悬浮在乙醇中，加入1厘米左右的立方体聚氨酯泡沫塑料小块，其中1克聚氨酯泡沫塑料小块需要15克高分子化合物粉末，剧烈搅拌下加热回流2小时，过滤，滤饼在50度下真空干燥2小时，得到负载有能吸附重金属离子的化合物的聚氨酯泡沫塑料小块。

上述的复合物，优选用于去除中药提取液中的重金属离子，包括铅、汞、铜、镉和砷等。由于中药提取液中含有不同的次生代谢产物对重金属离子具有一定的螯合能力，因此要求脱除材料具有更强的螯合能力才能将重金属离子从中药提取液中去除。本发明提供的能螯合重金属离子的复合物即具有此效果。也可用于去除工业废水等各处需要去除重金属离子的领域。

本发明中所使用的的聚氨酯泡沫的一种制备方法，其步骤为：

用塑料烧杯称取需要量的甲苯二异氰酸酯。

称取需要量的聚醚多元醇和聚合物多元醇，倒入一个合适的混合器中。

称取去离子水、胺催化剂、表面活性剂和二氯甲烷加入到大小合适的烧杯中，搅拌直至混合物变澄清。这是发泡过程中使用的活化剂混合物。

将活化剂混合物加入到聚醚多元醇中，采用机械搅拌，以1600-2000转/分钟的转速剧烈搅拌10-30秒钟。

加入锡催化剂，采用机械搅拌，以1600-2000转/分钟的转速剧烈搅拌5-10秒钟。

加入甲苯二异氰酸酯，采用机械搅拌，以1600-2000转/分钟的转速剧烈搅拌3-5秒钟。

立刻将混合物倒入大小合适的容器或模具中，进行自由发泡。

所述各种原料的用量(按质量计算)及生产厂家和牌号如下：

聚醚多元醇：70-100，壳牌公司SC5601型，天津石油化工公司第三石油化工厂TMN3050型，上海高桥石油化工公司GEP560型；

聚合物多元醇：0-30，上海高桥石油化工公司GPOP-2402型，天津石油化工公司第三石油化工厂TPOP36-45型；

二氯甲烷：15-25；

表面活性剂：0.8-1.5，道康宁公司L-580型，气体公司DC5810型；

锡催化剂：0.15-0.25，气体公司T-9型；

胺催化剂：0.2-0.3，气体公司A1/A33型；

去离子水：4.0-5.5；

甲苯二异氰酸酯80/20指数：100-115，巴斯夫公司，陶氏公司，拜尔公司。

本发明提供的复合物在去除中药提取液中的重金属离子方面的具体应用方法为：将一定量的负载有能螯合重金属离子的物质的复合物加入到中药提取液中，剧烈搅拌30-90分钟，过滤得到经过处理的中药提取液。采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定处理前后的中药提取液中的重金属离子的含量，以确定本发明的效果。

本发明所采用的原料均容易在市面上购买。

本发明提供的复合物，首选能够从基本的有机化工原料出发快速制备基于高分子载体的复合物，该复合物能够高效、快速、便捷地去除中药提取液等中的重金属离子，使得中药提取液达到《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》；其次利用本发明提供的复合物处理中药提取液的方法不存在通常使用的膜分离法、溶剂萃取分离法、吸附法和离子交换处理法等方法的缺点，是一种可以推广的具有工业化前景的好方法；本发明具体提供的各种螯合型的或吸附性的复合物的制备方法及制备出的产品，具有制备原料便宜，制备方法和使用方法简单等优点。经该复合物处理后的中药提取液中的重金属离子含量显著降低，能够到达《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。利用本发明提供的复合物，可以将电镀废液中的重金属离子含量显著降低，达到国家排放标准。本发明提供的方法能够高效、迅速、便捷的脱除中药提取液或工业废水中的重金属离子，具有工业化前景。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

用塑料烧杯称取60克巴斯夫公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20。

称取90克壳牌公司的SC5601型聚醚多元醇和10克上海高桥石油化工公司GPOP-2402型聚合物多元醇，均倒入一个1升烧杯中。

称取去5克去离子水、气体公司的A1/A33型胺催化剂0.25克、道康宁公司的L-580型表面活性剂1.0克和20克二氯甲烷加入到100毫升的烧杯中，搅拌直至混合物变澄清。这是发泡过程中使用的活化剂混合物。

将活化剂混合物加入到装有多元醇的1升烧杯中，采用机械搅拌，以1850转/分钟的转速剧烈搅拌30秒钟。

加入气体公司的T9型锡催化剂0.2克，采用机械搅拌，以1850转/分钟的转速剧烈搅拌10秒钟。

加入称取的60克巴斯夫公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20，采用机械搅拌，以1850转/分钟的转速剧烈搅拌5秒钟。

立刻将混合物倒入40厘米×40厘米×20厘米的模具中，进行自由发泡。

待得到的聚氨酯泡沫在室温下老化48小时后，用切割机将其切割成1厘米左右的立方体聚氨酯泡沫塑料小块。将聚氨酯泡沫塑料小块浸泡在六甲撑二硫代氨基甲酸甲酯的乙醚溶液中(1克聚氨酯泡沫塑料小块需要10克六甲撑二硫代氨基甲酸甲酯)。充分搅拌后，将聚氨酯泡沫塑料小块置于空气中干燥除去溶剂。将得到的负载有六甲撑二硫代氨基甲酸甲酯的聚氨酯泡沫塑料小块置于暗色封口玻璃器皿中保存待用。

取市售的甘草浸膏粉20g，用100g水将其溶解。向甘草水溶液中加入20个1立方厘米左右的负载有六甲撑二硫代氨基甲酸甲酯的聚氨酯泡沫塑料小块，剧烈搅拌60分钟后，过滤，收集滤液。

用瓦里安700型电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定处理前后的甘草水溶液中铅、镉、铜、汞和砷的含量，结果如下：

所测定的重金属元素	处理前(mg/Kg)	处理后(mg/Kg)	去除率(％)
				铅	3.0	0.0	100
镉	1.2	0.0	100
				铜	1.7	0.2	88
汞	0.0	0.0	100
				砷	235.2	0.0	100

由此可见，经负载有六甲撑二硫代氨基甲酸甲酯的聚氨酯泡沫塑料小块处理后的甘草溶液中的重金属离子含量达到《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。

实施例2

用塑料烧杯称取65克拜尔公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20。

称取70克天津石油化工公司第三石油化工厂TMN3050型聚醚多元醇和30克天津石油化工公司第三石油化工厂TPOP36-45型聚合物多元醇，均倒入一个1升烧杯中。

称取去5.5克去离子水、气体公司的A1/A33型胺催化剂0.30克、气体公司的DC5810型表面活性剂1.5克和25克二氯甲烷加入到100毫升的烧杯中，搅拌直至混合物变澄清。这是发泡过程中使用的活化剂混合物。

将活化剂混合物加入到装有多元醇的1升烧杯中，采用机械搅拌，以1600转/分钟的转速剧烈搅拌15秒钟。

加入气体公司的T9型锡催化剂0.25克，采用机械搅拌，以1600转/分钟的转速剧烈搅拌5秒钟。

加入称取的65克拜尔生产的甲苯二异氰酸酯80/20，采用机械搅拌，以1600转/分钟的转速剧烈搅拌3秒钟。

立刻将混合物倒入40厘米×40厘米×20厘米的模具中，进行自由发泡。

待得到的聚氨酯泡沫在室温下老化48小时后，用切割机将其切割成1厘米左右的立方体聚氨酯泡沫塑料小块。将聚氨酯泡沫塑料小块浸泡在二乙基二硫代氨基甲酸乙酯的乙醚溶液中(1克聚氨酯泡沫塑料小块需要15克二乙基二硫代氨基甲酸乙酯)。充分搅拌后，将聚氨酯泡沫塑料小块置于空气中干燥除去溶剂。将得到的负载有二乙基二硫代氨基甲酸乙酯的聚氨酯泡沫塑料小块置于暗色封口玻璃器皿中保存待用。

取市售的板蓝根浸膏粉200克，用1000克水将其溶解。向甘草水溶液中加入约200个1立方厘米左右的负载有二乙基二硫代氨基甲酸乙酯的聚氨酯泡沫塑料小块，剧烈搅拌45分钟后，过滤，收集滤液。

用瓦里安700型电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定处理前后的甘草水溶液中铅、镉、铜、汞和砷的含量，结果如下：

所测定的重金属元素	处理前(mg/Kg)	处理后(mg/Kg)	去除率(％)
				铅	8.0	0.0	100
镉	1.4	0.0	100
				铜	6.8	0.9	87
汞	0.0	0.0	100
				砷	274.6	0.0	100

由此可见，经负载有二乙基二硫代氨基甲酸乙酯的聚氨酯泡沫塑料小块处理后的板蓝根溶液中的重金属离子含量达到《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。

实施例3

用塑料烧杯称取55克陶氏公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20。

称取70克上海高桥石油化工公司GEP560型聚醚多元醇和30克上海高桥石油化工公司GPOP-2402型聚合物多元醇，均倒入一个1升烧杯中。

称取去4.5克去离子水、气体公司的A1/A33型胺催化剂0.2克、道康宁公司的L-580型表面活性剂0.8克和15克二氯甲烷加入到100毫升的烧杯中，搅拌直至混合物变澄清。这是发泡过程中使用的活化剂混合物。

将活化剂混合物加入到装有多元醇的1升烧杯中，采用机械搅拌，以2000转/分钟的转速剧烈搅拌30秒钟。

加入气体公司的T9型锡催化剂0.15克，采用机械搅拌，以2000转/分钟的转速剧烈搅拌10秒钟。

加入称取的55克陶氏公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20，采用机械搅拌，以2000转/分钟的转速剧烈搅拌5秒钟。

立刻将混合物倒入40厘米×40厘米×20厘米的模具中，进行自由发泡。

待得到的聚氨酯泡沫在室温下老化48小时后，用切割机将其切割成1厘米左右的立方体聚氨酯泡沫塑料小块。将聚氨酯泡沫塑料小块浸泡在甘氨酸甲酯的二氯甲烷溶液中(1克聚氨酯泡沫塑料小块需要15克甘氨酸甲酯)。充分搅拌后，将聚氨酯泡沫塑料小块置于空气中干燥除去溶剂。将得到的负载有甘氨酸甲酯的聚氨酯泡沫塑料小块置于暗色封口玻璃器皿中保存待用。

取市售的甘草浸膏粉1000克和板蓝根浸膏粉1000克，用20千克水将其溶解。向该水溶液中加入约3000个1立方厘米左右的负载有甘氨酸甲酯的聚氨酯泡沫塑料小块，剧烈搅拌90分钟后，过滤，收集滤液。

用瓦里安700型电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定处理前后的甘草水溶液中铅、镉、铜、汞和砷的含量，结果如下：

所测定的重金属元素	处理前(mg/Kg)	处理后(mg/Kg)	去除率(％)
				铅	12.5	0.0	100
镉	2.6	0.0	100
				铜	8.0	0.9	89
汞	0.0	0.0	100
				砷	490.8	0.0	100

由此可见，经负载有甘氨酸甲酯的聚氨酯泡沫塑料小块处理后的甘草和板蓝根混合溶液中的重金属离子含量达到《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。

实施例4

用塑料烧杯称取65克巴斯夫公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20。

称取90克上海高桥石油化工公司GEP560型聚醚多元醇和10克上海高桥石油化工公司GPOP-2402型聚合物多元醇，均倒入一个1升烧杯中。

称取去5.5克去离子水、气体公司的A1/A33型胺催化剂0.22克、气体公司的DC5810型表面活性剂0.8克和20克二氯甲烷加入到100毫升的烧杯中，搅拌直至混合物变澄清。这是发泡过程中使用的活化剂混合物。

将活化剂混合物加入到装有多元醇的1升烧杯中，采用机械搅拌，以2000转/分钟的转速剧烈搅拌30秒钟。

加入气体公司的T9型锡催化剂0.15克，采用机械搅拌，以2000转/分钟的转速剧烈搅拌10秒钟。

加入称取的65克巴斯夫公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20，采用机械搅拌，以2000转/分钟的转速剧烈搅拌5秒钟。

立刻将混合物倒入40厘米×40厘米×20厘米的模具中，进行自由发泡。

待得到的聚氨酯泡沫在室温下老化48小时后，用切割机将其切割成1厘米左右的立方体聚氨酯泡沫塑料小块备用。

称取150克的壳聚糖，用甲醇浸泡溶胀。过滤清洗，将溶胀的壳聚糖放入反应器内，与香草醛水溶液在70℃恒温水浴中反应。待反应结束后，将反应物过滤清洗，再用乙醇萃取，除去未反应的香草醛等杂质，干燥、恒重后得到香草醛改性的席夫碱型壳聚糖162克。

将香草醛改性的席夫碱型壳聚糖研磨成100-200目的粉末，悬浮在乙醇中，加入1厘米左右的立方体聚氨酯泡沫塑料小块(1克聚氨酯泡沫塑料小块需要15克香草醛改性的席夫碱型壳聚糖粉末)，剧烈搅拌下加热回流2小时，过滤。滤饼在50度下真空干燥2小时，得到负载有香草醛改性的席夫碱型壳聚糖的聚氨酯泡沫塑料小块，置于暗色封口玻璃器皿中保存待用。

取市售的葛根浸膏粉50g，用200g水将其溶解。向葛根水溶液中加入40个1立方厘米左右的负载有香草醛改性的席夫碱型壳聚糖的聚氨酯泡沫塑料小块，剧烈搅拌75分钟后，过滤，收集滤液。

用瓦里安700型电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定处理前后的葛根水溶液中铅、镉、铜、汞和砷的含量，结果如下：

所测定的重金属元素	处理前(mg/Kg)	处理后(mg/Kg)	去除率(％)
				铅	3.5	0.0	100
镉	1.2	0.0	100
				铜	14.7	0.7	95
汞	0.6	0.0	100
				砷	50.4	0.0	100

由此可见，经负载有香草醛改性的席夫碱型壳聚糖的聚氨酯泡沫塑料小块处理后的葛根溶液中的重金属离子含量达到《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。

实施例5

取市售的D1400型大孔吸附树脂(上海劲凯树脂有限公司生产)50克，用甲醇浸泡溶胀。过滤清洗，将溶胀后的树脂置于反应器内。加入二乙基二硫代氨基甲酸乙烯酯的二氯甲烷溶液(1克D1400型大孔吸附树脂需要15克二乙基二硫代氨基甲酸乙烯酯)，充分搅拌后，将大孔吸附树脂置于空气中干燥除去溶剂。将得到的负载有二乙基二硫代氨基甲酸乙烯酯的大孔吸附树脂置于暗色封口玻璃器皿中保存待用。

取某电镀厂的电镀废水100毫升，加入15克负载有二乙基二硫代氨基甲酸乙烯酯的大孔吸附树脂，剧烈搅拌45分钟后，过滤，收集滤液。

用瓦里安700型电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定处理前后的电镀废水溶液中镍的含量，结果如下：

所测定的重金属元素	处理前(mg/Kg)	处理后(mg/Kg)	去除率(％)
				镍	35.8	0.0	100

由此可见，经负载有二乙基二硫代氨基甲酸乙烯酯的大孔吸附树脂处理后的电镀废水中的重金属镍离子含量为0，达到国家排放标准。

实施例6

用塑料烧杯称取60克陶氏公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20。

称取80克天津石油化工公司第三石油化工厂TMN3050型聚醚多元醇和20克上海高桥石油化工公司GPOP-2402型聚合物多元醇，均倒入一个1升烧杯中。

称取去5.0克去离子水、气体公司的A1/A33型胺催化剂0.28克、道康宁公司的L-580型表面活性剂1.2克和25克二氯甲烷加入到100毫升的烧杯中，搅拌直至混合物变澄清。这是发泡过程中使用的活化剂混合物。

将活化剂混合物加入到装有多元醇的1升烧杯中，采用机械搅拌，以1600转/分钟的转速剧烈搅拌20秒钟。

加入气体公司的T9型锡催化剂0.20克，采用机械搅拌，以1600转/分钟的转速剧烈搅拌6秒钟。

加入称取的60克陶氏公司生产的甲苯二异氰酸酯80/20，采用机械搅拌，以1600转/分钟的转速剧烈搅拌5秒钟。

立刻将混合物倒入40厘米×40厘米×20厘米的模具中，进行自由发泡。

待得到的聚氨酯泡沫在室温下老化48小时后，用切割机将其切割成1厘米左右的立方体聚氨酯泡沫塑料小块备用。

取市售的D401型氨基酸型树脂(南开大学化工厂生产)100克和D405型巯基树脂(江苏苏青集团生产)100克放入真空干燥箱中。设置烘箱温度为120度，真空干燥24小时后，冷却至室温。

将经真空干燥的上述两种树脂的混合物研磨成100-200目的粉末，悬浮在乙醇中，加入1厘米左右的立方体聚氨酯泡沫塑料小块(1克聚氨酯泡沫塑料小块需要15克上述两种树脂的混合粉末)，剧烈搅拌下加热回流2小时，过滤。滤饼在50度下真空干燥2小时，得到负载有D401型氨基酸型树脂粉末和D405型巯基树脂粉末的聚氨酯泡沫塑料小块，置于暗色封口玻璃器皿中保存待用。

取市售的芦根粉100g，用500g水将其溶解。向芦根水溶液中加入约100个1立方厘米左右的负载有D401型氨基酸型树脂粉末和D405型巯基树脂粉末的聚氨酯泡沫塑料小块，剧烈搅拌60分钟后，过滤，收集滤液。

用瓦里安700型电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定处理前后的芦根水溶液中铅、镉、铜、汞和砷的含量，结果如下：

所测定的重金属元素	处理前(mg/Kg)	处理后(mg/Kg)	去除率(％)
				铅	4.2	0.0	100
镉	0.5	0.0	100
				铜	25.5	0.0	100
汞	0.9	0.0	100
				砷	5.3	0.0	100

由此可见，经负载有D401型氨基酸型树脂粉末和D405型巯基树脂粉末聚氨酯泡沫塑料小块处理后的芦根溶液中的重金属离子含量达到《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种用于去除重金属离子的复合物，其特征在于，其在高分子载体上负载有结构中包括有能提供孤对电子的功能基团的化合物，所述化合物能与重金属离子形成配位健。

2.如权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述高分子载体为聚氨酯泡沫或大孔吸附树脂。

3.如权利要求1或2所述的复合物，其特征在于，所述化合物为结构中包括硫、氧、氮或磷配位原子的化合物。

4.如权利要求3所述的复合物，其特征在于，所述化合物为以下小分子化合物中的一种或多种：硫醚、硫醇、硫酚、含巯基化合物、二硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯或氨基酸酯；醚类、酚类、含羧基或羟基化合物；酰胺类、腈类、含硝基化合物、重氮化合物、偶氮化合物、一级胺、二级胺或三级胺。

5.如权利要求3所述的复合物，其特征在于，所述化合物为以下高分子化合物中的一种或多种：壳聚糖、改性壳聚糖或螯合树脂。

6.如权利要求5所述的复合物，其特征在于，所述改性壳聚糖包括酰基化、N-烷基化、席夫碱化和季铵盐化改性壳聚糖。

7.如权利要求5所述的复合物，其特征在于，所述螯合树脂包括氨基酸型、氨基磷酸型、巯基型、胺基型和二硫代氨基甲酸酯型螯合树脂。

8.权利要求4所述的复合物的制备方法，其特征在于，将高分子载体浸泡在所述小分子化合物的低沸点溶剂中，充分搅拌后，除去溶剂，得到所述用于去除重金属离子的复合物。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述低沸点溶剂为二氯甲烷、乙醚、甲基异丙基醚、丙酮或乙酸乙酯。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述低沸点溶剂采用在空气中干燥去除或置于旋转蒸发仪上旋蒸去除或回收。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，将聚氨酯泡沫切割成立方形聚氨酯泡沫小块；将聚氨酯泡沫小块浸泡在所述小分子化合物的低沸点溶剂中，其中每1克聚氨酯泡沫塑料小块采用10-15克上述小分子化合物；充分搅拌后，将聚氨酯泡沫塑料小块置于空气中干燥除去溶剂或置于旋转蒸发仪上旋蒸以回收溶剂；得到负载有能螯合重金属离子的化合物的聚氨酯泡沫塑料小块。

12.权利要求8-11任一项所述的制备方法制备的基于聚氨酯的可螯合重金属离子的复合物。

13.权利要求5-7任一项所述的复合物的制备方法，其特征在于，将所述高分子化合物研磨成粉末，悬浮在极性溶剂中，加入高分子载体，搅拌下加热回流2-4小时，过滤，滤饼在40-60度下真空干燥1-2小时，得到所述用于去除重金属离子的复合物。

14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述极性溶剂为乙醇、丙酮或乙酸乙酯。

15.如权利要求14所述的制备方法，其特征在于，将所述高分子化合物研磨成100-200目的粉末，悬浮在乙醇中，加入立方体聚氨酯泡沫塑料小块，其中每1克聚氨酯泡沫塑料小块采用10-15克高分子化合物粉末，剧烈搅拌下加热回流2小时，过滤，滤饼在50度下真空干燥2小时，得到负载有能吸附重金属离子的化合物的聚氨酯泡沫塑料小块。

16.权利要求13-15任一项所述的制备方法制备的基于聚氨酯的可吸附重金属离子的复合物。

17.权利要求1-6或12或16任一项所述的复合物在去除中药提取液或工业废水中的重金属离子中的应用。