CN102892794B - 净化金属的聚合物 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种包含聚合物的组合物，所述聚合物由至少两种单体：丙烯酸-x和烷基胺衍生得到，其中所述聚合物被改性为包含能够净化含有所公开的一种或多种金属的一种或多种组合物的官能团。这些聚合物在包括废水系统的各种介质中具有多种用途。

Description

净化金属的聚合物
技术领域
本发明的领域属于新型的净化金属的聚合物。
背景技术
用于各种介质如工艺用水和工艺用气处理的金属净化，已经对包括重工业和轻工业的多种工业如发电厂和矿业开采都具有挑战。此外，用于工艺用水的金属净化也已经成为市政应用的目标。
各个行业都期望用于改善的金属净化技术而进行的研究。本公开在工业和市政工艺中进行了各种处理金属的方法。这些化学方法有可能用于需要金属净化的其他各种应用。
附图说明
图1显示了一部分废水处理系统的概括示意图。
发明内容
本公开提供了一种包含聚合物的组合物，所述聚合物由至少两种单体：丙烯酸-x和烷基胺衍生得到，其中所述丙烯酸-x具有以下通式：
其中X=OR、OH及其盐、或NHR2，且其中R1和R2为H或烷基或芳基，其中R为烷基或芳基，其中所述聚合物的分子量为500至200,000，且其中所述聚合物被改性为包含能够净化含有一种或多种金属的一种或多种组合物的官能团。
本公开还提供了一种从含有这些金属的介质中除去一种或多种金属的方法，所述方法包括步骤：（a）用包含聚合物的组合物处理所述含有金属的介质，所述聚合物由至少两种单体：丙烯酸-x和烷基胺衍生得到，其中所述丙烯酸-x具有以下通式：
其中X=OR、OH及其盐、或NHR2，且其中R1和R2为H或烷基或芳基，其中所述聚合物的分子量为500至200,000，且其中所述聚合物被改性为包含能够净化含有一种或多种金属的一种或多种组合物的官能团；（b）且收集所述处理过的金属。
具体实施方式
A．组合物
本公开提供了一种包含聚合物的组合物，所述聚合物由至少两种单体：丙烯酸-x和烷基胺衍生得到，其中所述丙烯酸-x具有以下通式：
其中X=OR、OH及其盐、或NHR2，且其中R1和R2为H或烷基或芳基，其中R为烷基或芳基，其中所述聚合物的分子量为500至200,000，且其中所述聚合物被改性为包含能够净化含有一种或多种金属的一种或多种组合物的官能团。
所述金属可以包括零价的、单价的和多价的金属。所述金属可以结合或不结合有机或无机化合物。同样，所述金属可以为放射性的和非放射性的。实例包括，但不限于，过渡金属和重金属。具体的金属可以包括，但不限于，铜、镍、锌、铅、汞、镉、银、铁、锰、钯、铂、锶、硒、砷、钴和金。
聚合物的分子量可以变化。例如，聚合物的目标种类/用途可以为一个考虑因素。另一个因素可以为单体的选择。分子量可以通过本领普通技术人员已知的各种方法计算。例如，可以利用如以下实施例中所述的尺寸排阻色谱法。
当提到分子量时，是指未改性的聚合物分子量，否则是指聚合物骨架。加到骨架上的官能团并非计算的一部分。因此，具有官能团的聚合物的分子量远远超出了分子量的范围。
在一个实施方式中，聚合物的分子量为1,000至16,000。
在另一个实施方式中，所述聚合物的分子量为1,500至8,000。
多种官能团可以用于净化金属。本领域的普通技术人员将很好地理解以下用语：其中所述聚合物被改性为包含能够净化含有一种或多种金属的一种或多种组合物的官能团。更具体地，该聚合物被改性为包含可以结合金属的官能团。
在一个实施方式中，该官能团包括含硫化物的化学物质。
在另一个实施方式中，该官能团为二硫代氨基甲酸盐基团。
在另一个实施方式中，该官能团为以下至少一种：亚烷基磷酸酯基团、亚烷基基羧酸及其盐、肟基、氨肟基、二硫代氨基甲酸及其盐、羟肟酸和氧化氮。
该官能团相对于未改性的聚合物所包含的全部胺的摩尔量也可以变化。例如，3.0摩尔当量的二硫化碳与摩尔比为1.0:1.0的丙烯酸/TEPA共聚物反应将会产生改性为含有75摩尔%二硫代氨基甲酸盐基团的聚合物，所述共聚物在聚合反应后每个重复单元包含4摩尔当量的胺。换句话说，未改性的聚合物中全部胺的75%已经转化为二硫代氨基甲酸盐基团。
在一个实施方式中，聚合物具有5至100摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。在进一步的实施方式中，聚合物具有25至90摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。在更进一步的实施方式中，聚合物具有55至80摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。
单体的选择取决于本领域普通技术人员想要制造的期望的聚合物。
烷基胺可以在种类上不同。
在一个实施方式中，烷基胺为以下至少一种：乙烯胺、多亚乙基多胺、乙二胺（EDA）、二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）和四乙烯五胺（TEPA）和五乙烯六胺（PEHA）。
丙烯酸-x单体基团也可以不同。
在另一个实施方式中，丙烯酸-x为以下至少一种：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯和甲基丙烯酸丙酯。
在另一个实施方式中，丙烯酸-x为以下至少一种：丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸及其盐、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。
构成聚合物的单体，尤其是丙烯酸-x和烷基胺之间的摩尔比可以不同并取决于期望得到的聚合物产物。所用的摩尔比定义为丙烯酸-x的摩尔数除以烷基胺的摩尔数。
在一个实施方式中，丙烯酸-x和烷基胺之间的摩尔比为0.85至1.5。
在另一个实施方式中，丙烯酸-x和烷基胺之间的摩尔比为1.0至1.2。
本发明包括了丙烯酸-x和烷基胺的各种组合以及相关的聚合物分子量。
在一个实施方式中，丙烯酸-x为丙烯酸酯，且烷基胺为PEHA或TEPA或DETA或TETA或EDA。在进一步的实施方式中，丙烯酸-x和烷基胺之间的摩尔比为0.85至1.5。在更进一步的实施方式中，分子量可以包括范围：500至200,000、1,000至16,000或1,500至8,000。在更进一步的实施方式中，丙烯酸酯可以为以下至少一种：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯，该丙烯酸酯与至少一种烷基胺结合，所述烷基胺包括PEHA或TEPA或DETA或TETA或EDA。在更进一步的实施方式中，所得聚合物被改性为含有以下范围的二硫代氨基甲酸盐基团：5至100摩尔%、25至90摩尔%、55至80摩尔%。
在另一个实施方式中，丙烯酸-x为丙烯酸酰胺，且烷基胺为TEPA或DETA或TETA或EDA。在进一步的实施方式中，丙烯酸-x和烷基胺之间的摩尔比为0.85至1.5。在更进一步的实施方式中，分子量可以包括范围：500至200,000、1,000至16,000或1,500至8,000。在更进一步的实施方式，丙烯酸酰胺可以为丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的至少一种或组合，该丙烯酸酰胺与至少一种烷基胺结合，所述烷基胺包括PEHA或TEPA或DETA或TETA或EDA。在更进一步的实施方式中，所得聚合物被改性为含有以下范围的二硫代氨基甲酸盐基团：5至100摩尔%、25至90摩尔%或55至80摩尔%。
在另一个实施方式中，丙烯酸-x为丙烯酸及其盐，且烷基胺为PEHA或TEPA或DETA或TETA或EDA。在进一步的实施方式中，丙烯酸-x和烷基胺之间的摩尔比为0.85至1.5。在更进一步的实施方式中，分子量可以包括范围：500至200,000、1,000至16,000或1,500至8,000。在更进一步的实施方式，丙烯酸可以为丙烯酸或其盐和甲基丙烯酸或其盐的至少一种或组合，该丙烯酸与至少一种烷基胺结合，所述烷基胺包括TEPA或DETA或TETA或EDA。在更进一步的实施方式中，所得聚合物被改性为含有以下范围的二硫代氨基甲酸盐基团：5至100摩尔%、25至90摩尔%或55至80摩尔%。
其他单体可以结合到由成分单体丙烯酸-x和烷基胺构成的聚合物骨架中。缩聚反应方案可以用于制造基本的聚合物主链。其它各种合成方法可以用于使具有诸如二硫代氨基甲酸盐和/或其它非金属的净化官能团的聚合物官能化。本领域的普通技术人员不需要过多实验就可以使聚合物官能化。
此外，本发明的组合物可以用其它聚合物配制，如美国专利第5,164,095号中公开的那些聚合物，通过引用结合于本文，具体为具有500至100,000分子量的水溶性二氯化乙烯氨聚合物，该聚合物含有5至50摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。在一个实施方式中，聚合物的分子量为1500至2000并含有15至50摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。在进一步的实施方式中，聚合物的分子量为1500至2000并含有25至40摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。
同样，本发明的组合物可以用其它小分子的硫化物沉淀剂配制，如硫化钠、氢硫化钠、TMT-（三聚硫氰酸-S-三嗪的钠或钙盐，Evonik Industries Corporation 17211Camberwell Green Lane，Houston，TX 77070，USA）、二甲基二硫代氨基甲酸盐和二乙基二硫代氨基甲酸盐。
B．剂量
公开的聚合物的所用剂量可以不同。不需要过多实验就可以进行剂量的计算。
工艺介质的质量和工艺介质的处理程度是本领域普通技术人员在选择剂量时可以考虑的两个因素。烧杯实验分析是一种典型的实例，这种实例被用来当做确定需求剂量的基础，该需求剂量用以达到工艺用水介质例如废水中的有效金属去除。
在一个实施方式中，能够从污水中有效除去金属的本发明的改性聚合物的量优选为0.2至2摩尔二硫代氨基甲酸盐每摩尔金属。更优选地，该剂量为1至2摩尔二硫代氨基甲酸盐每摩尔含于水中的金属。根据本发明的一个实施方式，将100ml的18ppm可溶铜螯合并沉淀至约1ppm或更少所需的除去金属的聚合物的剂量为0.011gm（11.0mg）的聚合物。形成的金属聚合物络合物为自絮凝并快速沉淀。这些絮凝剂易于从处理过的水中分离。
在将聚合物应用于诸如烟道气的气体系统的环境中，可以增加聚合物的剂量，且对于诸如汞的具体金属的捕获速率可以通过本领域已知的方法计算。
C．使用方法
本公开还提供了一种从含有这些金属的介质中除去一种或多种金属的方法，该方法包括步骤：（a）用包含聚合物的组合物处理所述含有金属的介质，该聚合物由至少两种单体：丙烯酸-x和烷基胺衍生得到，其中所述丙烯酸-x具有以下通式：
其中X=OR、OH及其盐、或NHR2，且其中R1和R2为H或烷基或芳基，其中R为烷基或芳基，其中所述聚合物的分子量为500至200,000，且其中所述聚合物被改性为包含能够净化含有一种或多种金属的一种或多种组合物的官能团；和（b）收集所述处理过的金属。
上述组合物并入这部分并可以应用于本发明包括的要求保护的方法中。
所关注的目标金属取决于待处理的系统/介质。
该金属包括零价的、单价的和多价的金属。金属可以结合或不结合有机或无机化合物。同样，金属可以为放射性的和非放射性的。实例包括，但不限于，过渡金属和重金属。具体的金属可以包括，但不限于以下至少一种：铜、镍、锌、铅、汞、镉、银、铁、锰、钯、铂、锶、硒、砷、钴和金。
在一个实施方式中，金属为以下至少一种或组合：铜、镍、锌、铅、汞、镉、银、铁、锰、钯、铂、锶、硒、砷、钴和金。
在另一个实施方式中，金属为过渡金属。
在另一个实施方式中，金属为重金属。
包含金属的介质可以不同并包括以下废水流、含烃液体流、烟道气流、烟灰和其他微粒物中的至少一种。各种处理步骤可以与金属去除相结合，包括，但不限于过滤步骤和/或空气质量控制装置，例如，袋式除尘室和静电沉降器以及其他空气质量控制装置。
含有液相介质的介质/含有液相的介质为本发明要求保护的一个对象。
在一个实施方式中，介质为含有水的工艺生产液流，例如，废水或来自发电厂或工业设施（发电厂、矿业开采、废物焚烧和/或制造加工）的废水。
在另一个实施方式中，介质为石油炼制过程或石油化工过程中常见的含烃液体流。实例包括来自这些过程的含有石油烃的液流，如石油烃原料包括原油及其馏分，如石脑油、汽油、煤油、柴油、喷气燃料、燃料油、气油减压渣油（gas oil vacuum residual）等，或者烯烃的或环烷烃的工艺生产液流、乙二醇、芳烃及其衍生物。
在另一个实施方式中，其他化学物质、絮凝剂和/或凝结剂可以与本发明包括的化学物质联合使用。应用于含金属介质的化学物质可以不同，包括，加入以下至少一种：阳离子聚合物、阴离子聚合物、两性聚合物和两性离子聚合物。
在另一个实施方式中，本发明的方法进一步包括用络合量的水溶性二氯化乙烯氨聚合物对工业生产液流二氯化乙烯进行另外处理以形成诸如重金属的这些金属的络合物，所述水溶性二氯化乙烯氨聚合物具有500至100,000的分子量并包含5至50摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。在进一步的实施方式中，聚合物的分子量为1500至2000并包含15至50摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。在更进一步的实施方式中，聚合物的分子量为1500至2000并包含25至40摩尔%的二硫代氨基甲酸盐基团。
在另一个实施方式中，聚合物处理物和其他处理物以1∶1的比例加入。
含有气相介质的介质/含有气相的介质为本发明要求保护的另一个对象。此外，本发明也包括含有液相和/或气相介质的工艺。
在另一个实施方式中，介质为发热系统的一部分，例如烟道气流。
在另一个实施方式中，发热系统为以下至少一种：燃烧系统、发电厂燃烧系统、煤燃烧系统、废物焚烧系统、窑、采矿或水泥作业窑和矿石加工系统。
在另一个实施方式中，本发明的方法进一步包括将氧化剂应用于发热系统。在进一步的实施方式中，在所述聚合物处理前应用氧化剂。
在更进一步的实施方式中，用于工艺的多相处理程式包括处理气体和液体，例如气体中的一种或多种金属如汞和液体中的一种或多种金属。该程式包括如上所述的聚合物处理和其他处理。
在更进一步的实施方式中，氧化剂为以下至少一种：不耐热的卤素分子、溴化钙或含卤素的化合物。
在更进一步的实施方式中，本发明进一步包括将氧化剂应用于烟道气；可选地，其中在500°C或更高的温度或者在氧化剂能够氧化产生汞过程中所存在的汞分子的温度，所述氧化剂氧化了目标物质；可选地，其中所述目标物质为汞元素或其衍生物；且可选地，其中所述氧化剂为以下至少一种：不耐热的卤素分子、溴化钙或含卤素化合物。汞氧化剂的方法记载于美国专利第6,808,692号和第6,878,358号中，其通过引用并入本文。
在另一个实施方式中，聚合物处理发生在300°C或以下的温度，优选250°C或以下。
下列实施例并非旨在限制。
实施例
A．聚合物制备
实施例1
丙烯酸甲酯/四乙烯五胺聚合物骨架，然后以二硫代氨基甲酸盐基团将该骨架官能化
a．丙烯酸甲酯/四乙烯五胺聚合物骨架合成
将四乙烯五胺（TEPA）（18.275重量%）装入设有机械搅拌器和冷凝器的玻璃反应器中。用氮气吹洗反应器顶部并搅拌的同时，将丙烯酸甲酯（16.636重量%）逐滴加入超过30min，反应温度在滴加过程中保持在25至31°C之间，并在滴加结束后保温1h。接着，进行TEPA（18.275重量%）的第二次装料，将所得反应混合物加热至130°C。该温度保持至3h同时在Dean-Stark分水器内收集冷凝物。这时，将熔融的聚合物降温至120°C，然后用去离子（DI）水缓慢稀释（46.814重量%），稀释过程中保持温度在90°C以上。然后将所得~50重量%的聚合物溶液降至室温。聚合物的重均分子量用尺寸排阻色谱法和多聚糖标准确定为7,500。
b.二硫代氨基甲酸盐聚合物制备
第二步包括将丙烯酸甲酯/TEPA聚合物（35.327重量%）、DI水（28.262重量%）和Dowfax 2A1（0.120重量%），Dow Chemical Company Midland，MI 48674，USA，加入设有机械搅拌器的圆底烧瓶中。接着，将50%的NaOH溶液（9.556重量%）加入正在搅拌的反应混合物中。一旦将混合物加热并保持在40°C，将二硫化碳（17.179重量%）逐滴加入超过2h。在二硫化碳加入的一小时内，装入另一量的50%的NaOH（9.556重量%）。将反应混合物在40°C又保持2h。最后，将反应降至室温并通过滤纸过滤得到~40重量%的聚合二硫代氨基甲酸盐产物。
实施例2
丙烯酸/四乙烯五胺聚合物骨架，然后用二硫代氨基甲酸盐基团将该骨架官能化
a．丙烯酸/四乙烯五胺聚合物骨架合成
将四乙烯五胺（TEPA）（37.556重量%）和硫酸（0.199重量%）装入设有机械搅拌器和冷凝器的玻璃反应器中。用氮气吹洗反应器顶部并搅拌的同时，将丙烯酸（14.304重量%）逐滴加入超过30min，反应温度在滴加过程中保持在130至140°C之间，使酸碱反应放热以达到期望温度。接着，将所得反应混合物加热至160°C。该温度保持4.5h同时在Dean-Stark分水器内收集冷凝物。这时，将熔融的聚合物降温至120°C，然后用DI水缓慢稀释（47.941重量%），稀释过程中保持温度在90°C以上。然后将所得~50重量%的聚合物溶液降至室温。聚合物的重均分子量用尺寸排阻色谱法和多聚糖标准确定为4,700。
b．二硫代氨基甲酸盐聚合物制备
第二步包括将丙烯酸/TEPA聚合物（31.477重量%）、DI水（36.825重量%）和Dowfax2A1（0.118重量%）加入设有机械搅拌器的圆底烧瓶中。接着，将50%的NaOH溶液(8.393重量%）加入正在搅拌的反应混合物中。一旦将混合物加热并保持在40°C，将二硫化碳（14.794重量%）逐滴加入超过2h。在二硫化碳加入的一小时内，装入另一量的50%的NaOH（8.393重量%）。将反应混合物在40°C又保持2h。最后，将反应降至室温并通过滤纸过滤得到~35重量%的聚合二硫代氨基甲酸盐产物。
实施例3
a．丙烯酰胺/四乙烯五胺聚合物骨架合成
将四乙烯五胺（TEPA）（14.581重量%）装入设有机械搅拌器和冷凝器的玻璃反应器中。用氮气吹洗反应器顶部并搅拌的同时，将48.6%的丙烯酰胺溶液（30.441重量%）逐滴加入超过1h，在该过程中达到期望温度并保持在65至75°C之间。丙烯酰胺装入后，再保持温度1h。接着，进行TEPA（14.581重量%）的第二次装料并将所得反应混合物加热至160°C，同时通过Dean-Stark分水器收集蒸馏水。该温度保持~4h，同时继续收集Dean-Stark分水器中的冷凝物并收集释放的氨副产物。这时，将熔融的聚合物降温至120°C，然后用DI水缓慢稀释（40.397重量%），稀释过程中保持温度在90°C以上。然后将所得~50重量%的聚合物溶液降至室温。聚合物的重均分子量用尺寸排阻色谱法和多聚糖标准确定为4500。
b．二硫代氨基甲酸盐聚合物制备
第二步包括将丙烯酰胺/TEPA聚合物（34.004重量%）、DI水（36.518重量%）和Dowfax 2A1（0.122重量%）加入设有机械搅拌器的圆底烧瓶中。接着，将50%的NaOH溶液（7.763重量%）加入正在搅拌的反应混合物中。一旦将混合物加热并保持在40°C，将二硫化碳（13.830重量%）逐滴加入超过2h。在二硫化碳加入的一小时内，装入另一量的50%的NaOH（7.763重量%）。将反应混合物在40°C又保持2h。最后，将反应降至室温并通过滤纸过滤得到~35重量%的聚合二硫代氨基甲酸盐产物。
B．废水测试分析
如上所述，通过烧杯实验分析进行典型程式以确定能够净化工艺用水中的金属的聚合物的量和潜在效力
1．对典型的20ppmCu废水使用烧杯实验的方法实例
通常，将所有聚合物在DI水中制成12重量%的聚合物溶液并且是在测试当天最新制备的。将含铜的水用于测试。
将六个300mL样品（凝瓶）的废水放置于500mL的烧杯中，并设置在一套搅拌器上。将聚合物投入样品的同时，将废水样品以150转每分钟（rpm）混合。所用剂量为0.50g、0.63g、0.75g、0.88g和1.00g上述制备的聚合物溶液。以150rpm的混合总共持续10分钟。然后接着进行缓慢混合（35rpm）10分钟。混合完成后，令沉淀物沉淀且不受到搅动又10分钟。接着，通过0.45微米的过滤器将水样过滤。然后用浓硝酸将滤液酸化至pH=2以防止铜的任何进一步沉淀。用铜标准作为参照通过原子吸收分析确定过滤的水样中残留溶解的铜。一套凝瓶用于一个测试的聚合物。对多个聚合物进行多次测试并确定得到的结果。
应该注意，用聚合物处理的污水所观测的过滤速度通常小于1分钟，而用小分子的金属沉淀剂，如三聚硫氰酸-S-三嗪或二甲基二硫代氨基甲酸盐，处理的污水的过滤速度通常大于2分钟。
2．对典型的Hg废水使用烧杯实验的方法实例
通常，将所有聚合物在DI水中制成5重量%的聚合物溶液并且是在测试当天最新制备的。将含汞的水用于测试。
将六个500mL样品（凝瓶）的废水放置于1L的烧杯中，并设置在一套搅拌器上。将聚合物投入样品的同时，将废水样品以300rpm混合。所用剂量为0.50g、0.100g、0.150g、和0.250g上述制备的聚合物溶液。以300rpm的混合总共持续25分钟。此时，加入5ppm的阳离子絮凝剂，然后接着进行缓慢混合（15rpm）5分钟。混合完成后，令沉淀物沉淀且不受到搅动又45分钟。接着，通过0.45微米的过滤器将水样过滤。根据美国EPA方法1631确定过滤的水样中残留的汞。一套凝瓶用于一个测试的聚合物。对多个聚合物进行多次测试并确定得到的结果。
应该注意，所观测的过滤速度通常快于用小分子的金属沉淀剂处理的水，如三聚硫氰酸-S-三嗪或二甲基二硫代氨基甲酸盐。
3．使用烧杯实验典型的Cu废水的性能实例
C．在废水处理系统中使用聚合物的通用步骤
图1显示了废水处理工艺的概括示意图。在这一具体的图中，废水处理方案是以电厂中烟道气脱硫氯化物净化为基础的。本发明的聚合物可以应用于沉淀、凝结和絮凝步骤中的至少一步。
专利申请中所述成分的组合
在一个实施方式中，产品权利要求的组合物包括聚合物成分的各种组合，如所述成分的分子量、官能团、单体成分和摩尔量。在进一步的实施方式中，要求保护的组合物包括从属权利要求的组合。在进一步的实施方式中，具体成分的范围或其等效范围应该包括该范围内的单独成分或该范围内的范围。
在另一个实施方式中，使用方法的权利要求包括聚合物成分的各种组合，如所述成分的分子量、官能团、单体成分和摩尔量。在进一步的实施方式中，要求保护的使用方法包括从属权利要求的组合。在进一步的实施方式中，具体成分的范围或其等效范围应该包括该范围内的单独成分或该范围内的范围。

Claims (10)

1.一种包含聚合物的组合物，所述聚合物由至少两种单体：丙烯酸-x和烷基胺的缩聚反应而衍生得到，其中所述丙烯酸-x具有以下通式：
其中X＝OH及其盐或NHR2，且其中R1和R2为H或烷基或芳基，其中所述聚合物的分子量为500至200,000，且其中所述聚合物被改性为包含能够净化含有一种或多种重金属的一种或多种组合物的官能团。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述官能团包括含硫化物的化学物质。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述官能团为二硫代氨基甲酸盐基团且其中所述聚合物具有5至100摩尔％的所述二硫代氨基甲酸盐基团。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述烷基胺为以下至少一种：乙烯胺、多亚乙基多胺、聚乙烯亚胺和乙二胺。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述多亚乙基多胺为以下至少一种：二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述丙烯酸-x为以下至少一种：丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸及其盐、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述丙烯酸-x为丙烯酸或其盐，且所述烷基胺为五乙烯六胺或四乙烯五胺或二乙烯三胺或三乙烯四胺或乙二胺，且其中所述丙烯酸-x和所述烷基胺之间的摩尔比为0.85至1.5。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述聚合物的分子量为1,500至8,000，且其中所述聚合物被改性为含有多于55摩尔百分比的二硫代氨基甲酸或其盐。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述丙烯酸-x为丙烯酰胺，且所述烷基胺为五乙烯六胺或四乙烯五胺或二乙烯三胺或三乙烯四胺或乙二胺，且其中所述丙烯酸-x和所述烷基胺之间的摩尔比为0.85至1.5。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述聚合物的分子量为1,500至8,000，且其中所述聚合物被改性为含有多于55摩尔百分比的二硫代氨基甲酸或其盐。
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