CN104192968A - 一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法 - Google Patents

一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104192968A
CN104192968A CN201410431509.1A CN201410431509A CN104192968A CN 104192968 A CN104192968 A CN 104192968A CN 201410431509 A CN201410431509 A CN 201410431509A CN 104192968 A CN104192968 A CN 104192968A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heavy metal
hyperbranched
chelating agent
compound
metal chelating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410431509.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104192968B (zh
Inventor
伍海斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHONGSHAN HONGKE CHEMICAL Co Ltd
Original Assignee
ZHONGSHAN HONGKE CHEMICAL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHONGSHAN HONGKE CHEMICAL Co Ltd filed Critical ZHONGSHAN HONGKE CHEMICAL Co Ltd
Priority to CN201410431509.1A priority Critical patent/CN104192968B/zh
Publication of CN104192968A publication Critical patent/CN104192968A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104192968B publication Critical patent/CN104192968B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超支化型重金属捕捉剂，其为超支化的二硫代氨基甲酸盐重金属捕捉剂，具有高度支化的主链，其各支链上含有重金属离子捕捉基团，由超支化的多元胺基化合物与二硫化碳反应得到，所述超支化的多元胺基化合物是由三元环氧化合物与二元伯胺化合物聚合而成。本发明的超支化型重金属捕捉剂，含有高密度的螯合基团，因此具有很强的重金属离子螯合能力，能够大大提高对废水中重金属离子的捕捉效率，具有添加量少、螯合效率高的优点。

Description

一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法。
背景技术
随着工业的发展，环境的污染越来越严重，含有重金属离子的污水量也越来越大。含有重金属离子污水主要来源于金属冶炼、矿山开采、机械加工、电子行业和部分化工企业。含有重金属离子的工业废水会对地表水、地下水和土壤造成严重污染，而且很容易通过根系进入植物体内而被吸收，抑制作物的生长发育，降低产量，并进一步通过食物链的传递和富集进入人体而导致癌变、畸形等，严重危害到人体健康。
近年来人们对重金属污水处理的研究十分重视，主要的处理方法有氧化还原法、离子交换法、电解法、反渗透法、化学沉淀法、吸附法等。这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题，存在去除不彻底、费用昂贵、产生有毒污泥或其他废料等缺点。随着重金属离子污水处理技术的不断发展，国内外相继开发出各种金属离子螯合剂，由于其具有对重金属离子有很强结合力的基团，因此能够有效地去除污水中的重金属离子，但是常用的螯合剂分子基本上是线性结构，且所含有的螯合基团密度较小，其螯合能力还有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种超支化型重金属捕捉剂，含有高密度的螯合基团，因此具有很强的重金属离子螯合能力，能够大大提高对废水中重金属离子的捕捉效率，具有添加量少、螯合效率高的优点。本发明的另一个目的是提供该超支化型重金属捕捉剂的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种超支化型重金属捕捉剂，其为超支化的二硫代氨基甲酸盐重金属捕捉剂，具有高度支化的主链，其各支链上含有重金属离子捕捉基团。
优选地，其由超支化的多元胺基化合物与二硫化碳反应得到。
优选地，所述超支化的多元胺基化合物是由三元环氧化合物与二元伯胺化合物聚合而成。
优选地，所述三元环氧化合物为丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、蓖麻油三缩水甘油醚中的任意一种或多种。
优选地，所述二元伯胺化合物为乙二胺、丙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的任意一种或多种。
优选地，所述三元环氧化合物和所述二元伯胺化合物的摩尔比为1：(2～3)。
优选地，所述二硫化碳和所述二元伯胺化合物的摩尔比为(2～6)：1。
一种制备所述的超支化型重金属捕捉剂的方法，包括以下步骤：
a：将二元伯胺化合物注入反应釜中，一边搅拌一边加热，另外将三元环氧化合物注入到高位槽中备用；
b：当反应釜中温度升到40-80℃时，在搅拌的同时滴加高位槽中的三元环氧化合物，滴完后继续保温搅拌反应2-4h，得到超支化的多元胺基化合物；
c：调整温度至30-50℃，滴入强碱溶液，搅拌熟化使其溶解均匀；
d：维持温度在30-50℃，滴加二硫化碳，滴完后继续搅拌反应3-5h，反应完全后冷却出料。
优选地，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
优选地，所述强碱溶液的质量百分比浓度为20-40％。
在本发明的一种实施方式中，主要发生的反应如下，其中R表示三元环氧化合物的分子主链，A表示二元伯胺化合物的分子主链：
在本发明的另一种实施方式中，在上述反应生成R’的基础上，还可进一步进行下述反应：
该产物进一步与CS2反应。
在本发明的一些其他实施方式中，二元伯胺化合物的加入量可以变化，使得上述反应产物的部分三元环氧基团不进行开环反应。
本发明的有益效果是：本发明的超支化型重金属捕捉剂，具体地说，是超支化的二硫代氨基甲酸盐重金属捕捉剂，通过三元环氧化合物和二元伯胺化合物的反应，后者的胺基与前者的环氧基发生开环反应，一个二元伯胺化合物分子可以结合2个三元环氧化合物分子，每个三元环氧化合物分子可以结合3个二元伯胺化合物分子，所得产物之间通过互相交联，最终可以得到超支化的多元胺基化合物，其含有大量的支链，各个支链上也含有大量的胺基；接着再加入硫化剂二硫化碳，将-CS2-基团接枝到高度支化的高分子链的胺基上，由此得到超支化的二硫代氨基甲酸盐重金属捕捉剂，其含有高密度的螯合基团，因此具有很强的重金属离子螯合能力，能够大大提高对废水中重金属离子的捕捉效率，具有添加量少、螯合效率高的优点。
附图说明
图1是实施例1的产品进行铜离子去除效果测试的结果；
图2是实施例2的产品进行铜离子去除效果测试的结果；
图3是实施例3的产品进行铜离子去除效果测试的结果；
图4是实施例4的产品进行铜离子去除效果测试的结果；
图5是实施例3的产品与对比例的产品进行铜离子去除效果测试的比较结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种制备所述的超支化型重金属捕捉剂的方法，包括以下步骤：
a：将180g乙二胺注入带有搅拌、加热设备的反应釜中，一边搅拌一边加热，另外将260g丙三醇三缩水甘油醚注入到高位槽中备用；
b：当反应釜中温度升到50℃时，在搅拌的同时滴加高位槽中的丙三醇三缩水甘油醚，在4h内滴加完成，然后继续保温搅拌反应3h，得到超支化的多元胺基化合物；
c：降温到40℃，滴入40％的氢氧化钠溶液600g，搅拌熟化使其溶解均匀；
d：维持温度在40℃，滴加456g二硫化碳，在5h内滴加完成，然后继续搅拌反应4h，反应完全后冷却出料。
取本实施例产品做铜离子去除效果测试(废水含铜105.12mg/L,EDTA0.2g/L)，结果如图1所示，添加剂量在0.8ml/L时铜离子去除率达到99.88％，而且添加过量也能保持良好的去除率。
实施例2
一种制备所述的超支化型重金属捕捉剂的方法，包括以下步骤：
a：将180g乙二胺注入带有搅拌、加热设备的反应釜中，一边搅拌一边加热，另外将384g三羟甲基乙烷三缩水甘油醚注入到高位槽中备用；
b：当反应釜中温度升到50℃时，在搅拌的同时滴加高位槽中的三羟甲基乙烷三缩水甘油醚，在5h内滴加完成，然后继续保温搅拌反应4h，得到超支化的多元胺基化合物；
c：降温到40℃，滴入40％的氢氧化钠溶液2400g，搅拌熟化使其溶解均匀；
d：维持温度在40℃，滴加608g二硫化碳，在5h内滴加完成，然后继续搅拌反应5h，反应完全后冷却出料。
取本实施例产品做铜离子去除效果测试(废水含铜105.12mg/L,EDTA0.2g/L)，结果如图2所示，添加剂量在0.8ml/L时铜离子去除率达到99.85％，而且添加过量也能保持良好的去除率。
实施例3
一种制备所述的超支化型重金属捕捉剂的方法，包括以下步骤：
a：将222g丙二胺注入带有搅拌、加热设备的反应釜中，一边搅拌一边加热，另外将302g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚注入到高位槽中备用；
b：当反应釜中温度升到60℃时，在搅拌的同时滴加高位槽中的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，在4h内滴加完成，然后继续保温搅拌反应3h，得到超支化的多元胺基化合物；
c：降温到40℃，滴入30％的氢氧化钾溶液1680g，搅拌熟化使其溶解均匀；
d：维持温度在50℃，滴加684g二硫化碳，在5h内滴加完成，然后继续搅拌反应4h，反应完全后冷却出料。
取本实施例产品做铜离子去除效果测试(废水含铜105.12mg/L,EDTA0.2g/L)，结果如图3所示，添加剂量在0.8ml/L时铜离子去除率达到99.91％，而且添加过量也能保持良好的去除率。
实施例4
一种制备所述的超支化型重金属捕捉剂的方法，包括以下步骤：
a：将309g二乙烯三胺注入带有搅拌、加热设备的反应釜中，一边搅拌一边加热，另外将466g蓖麻油三缩水甘油醚注入到高位槽中备用；
b：当反应釜中温度升到60℃时，在搅拌的同时滴加高位槽中的蓖麻油三缩水甘油醚，在5h内滴加完成，然后继续保温搅拌反应4h，得到超支化的多元胺基化合物；
c：降温到40℃，滴入30％的氢氧化钠溶液1200g，搅拌熟化使其溶解均匀；
d：维持温度在50℃，滴加684g二硫化碳，在4h内滴加完成，然后继续搅拌反应5h，反应完全后冷却出料。
取本实施例产品做铜离子去除效果测试(废水含铜105.12mg/L,EDTA0.2g/L)，结果如图4所示，添加剂量在0.75ml/L时铜离子含量低于0.3ppm(本发明中ppm相当于ml/L)(铜含量低于0.3ppm是国家表三排放标准)，而且去除率达到99.91％，而且添加过量也能保持良好的去除率。
进一步，将实施例3的产品与对比例的产品(市场上相关重金属捕捉剂，其螯合量≥1.0mmol Cu/g)进行铜离子去除效果测试的比较结果如图5所示：取含铜废水(50.89mg/L,EDTA0.2g/L)1L分别加入两种药剂，反应沉淀后，取上清液测残余铜含量。结果表明，实施例3的产品在铜离子含量较低时也有显著的螯合沉淀铜离子的效果，而且比市场上相关重金属捕捉剂效果要好很多。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以以任何相同或相似手段对本发明作各种变换或修改，这些等价形式同样落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超支化型重金属捕捉剂，其特征在于：其为超支化的二硫代氨基甲酸盐，具有高度支化的主链，其各支链上含有重金属离子捕捉基团。
2.根据权利要求1所述的超支化型重金属捕捉剂，其特征在于：其由超支化的多元胺基化合物与二硫化碳反应得到。
3.根据权利要求2所述的超支化型重金属捕捉剂，其特征在于：所述超支化的多元胺基化合物是由三元环氧化合物与二元伯胺化合物聚合而成。
4.根据权利要求3所述的超支化型重金属捕捉剂，其特征在于：所述三元环氧化合物为丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、蓖麻油三缩水甘油醚中的任意一种或多种。
5.根据权利要求3所述的超支化型重金属捕捉剂，其特征在于：所述二元伯胺化合物为乙二胺、丙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的任意一种或多种。
6.根据权利要求3所述的超支化型重金属捕捉剂，其特征在于：所述三元环氧化合物和所述二元伯胺化合物的摩尔比为1：(2～3)。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的超支化型重金属捕捉剂，其特征在于：所述二硫化碳和所述二元伯胺化合物的摩尔比为(2～6)：1。
8.一种制备权利要求1-7所述的超支化型重金属捕捉剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
a：将二元伯胺化合物注入反应釜中，一边搅拌一边加热，另外将三元环氧化合物注入到高位槽中备用；
b：当反应釜中温度升到40-80℃时，在搅拌的同时滴加高位槽中的三元环氧化合物，滴完后继续保温搅拌反应2-4h，得到超支化的多元胺基化合物；
c：调整温度至30-50℃，滴入强碱溶液，搅拌熟化使其溶解均匀；
d：维持温度在30-50℃，滴加二硫化碳，滴完后继续搅拌反应3-5h，反应完全后冷却出料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述强碱溶液的质量百分比浓度为20-40％。
CN201410431509.1A 2014-08-28 2014-08-28 一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法 Active CN104192968B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410431509.1A CN104192968B (zh) 2014-08-28 2014-08-28 一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410431509.1A CN104192968B (zh) 2014-08-28 2014-08-28 一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104192968A true CN104192968A (zh) 2014-12-10
CN104192968B CN104192968B (zh) 2016-08-17

Family

ID=52078391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410431509.1A Active CN104192968B (zh) 2014-08-28 2014-08-28 一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104192968B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106032294A (zh) * 2015-03-19 2016-10-19 厦门蔚扬药业有限公司 用二硫代氨基甲酸盐处理有机反应中残留重金属离子的方法
CN109011319A (zh) * 2018-06-29 2018-12-18 南通乐尔环保科技有限公司 一种垃圾焚烧飞灰处理螯合剂
CN109592766A (zh) * 2018-12-25 2019-04-09 上海丰信环保科技有限公司 一种超支化三维结构重金属捕捉剂
CN110760863A (zh) * 2019-11-18 2020-02-07 黄山学院 一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂及其制备方法
CN110937676A (zh) * 2019-12-20 2020-03-31 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种超支化二硫代氨基甲酸盐型重金属脱除剂的制备方法
CN115894954A (zh) * 2022-12-07 2023-04-04 中海油田服务股份有限公司 一种高效快速除油的支化型清水剂及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1239113A (zh) * 1998-06-17 1999-12-22 奇美实业股份有限公司 难燃性苯乙烯系树脂组成物
CN1241591A (zh) * 1998-07-15 2000-01-19 奇美实业股份有限公司 经橡胶改性的苯乙烯系树脂组合物
CN1243134A (zh) * 1998-07-24 2000-02-02 奇美实业股份有限公司 经橡胶改性的苯乙烯系树脂组成物
CN1248586A (zh) * 1999-08-06 2000-03-29 中国科学技术大学 辐射可固化胺基超支化聚酯及其制备方法
RU2152360C1 (ru) * 1998-08-24 2000-07-10 Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения Способ очистки сточных вод от ионов металлов
CN101570592A (zh) * 2008-04-30 2009-11-04 北京化工大学 一种聚醚型超支化环氧树脂及其制备方法
CN102659231A (zh) * 2012-05-26 2012-09-12 江南大学 一种水溶性大分子重金属捕集剂的制备及应用
CN102784622A (zh) * 2012-07-18 2012-11-21 广西大学 木质素基二硫代氨基甲酸盐类重金属离子捕捉剂及制备方法
CN103342764A (zh) * 2013-06-09 2013-10-09 中山大学 一种光引发剂及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1239113A (zh) * 1998-06-17 1999-12-22 奇美实业股份有限公司 难燃性苯乙烯系树脂组成物
CN1241591A (zh) * 1998-07-15 2000-01-19 奇美实业股份有限公司 经橡胶改性的苯乙烯系树脂组合物
CN1243134A (zh) * 1998-07-24 2000-02-02 奇美实业股份有限公司 经橡胶改性的苯乙烯系树脂组成物
RU2152360C1 (ru) * 1998-08-24 2000-07-10 Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения Способ очистки сточных вод от ионов металлов
CN1248586A (zh) * 1999-08-06 2000-03-29 中国科学技术大学 辐射可固化胺基超支化聚酯及其制备方法
CN101570592A (zh) * 2008-04-30 2009-11-04 北京化工大学 一种聚醚型超支化环氧树脂及其制备方法
CN102659231A (zh) * 2012-05-26 2012-09-12 江南大学 一种水溶性大分子重金属捕集剂的制备及应用
CN102784622A (zh) * 2012-07-18 2012-11-21 广西大学 木质素基二硫代氨基甲酸盐类重金属离子捕捉剂及制备方法
CN103342764A (zh) * 2013-06-09 2013-10-09 中山大学 一种光引发剂及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106032294A (zh) * 2015-03-19 2016-10-19 厦门蔚扬药业有限公司 用二硫代氨基甲酸盐处理有机反应中残留重金属离子的方法
CN109011319A (zh) * 2018-06-29 2018-12-18 南通乐尔环保科技有限公司 一种垃圾焚烧飞灰处理螯合剂
CN109592766A (zh) * 2018-12-25 2019-04-09 上海丰信环保科技有限公司 一种超支化三维结构重金属捕捉剂
CN110760863A (zh) * 2019-11-18 2020-02-07 黄山学院 一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂及其制备方法
CN110760863B (zh) * 2019-11-18 2021-10-29 黄山学院 一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂及其制备方法
CN110937676A (zh) * 2019-12-20 2020-03-31 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种超支化二硫代氨基甲酸盐型重金属脱除剂的制备方法
CN115894954A (zh) * 2022-12-07 2023-04-04 中海油田服务股份有限公司 一种高效快速除油的支化型清水剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104192968B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104192968A (zh) 一种超支化型重金属捕捉剂及其制备方法
CN107188330B (zh) 一种吸附净化酸性废水的方法
CN102659231B (zh) 一种水溶性大分子重金属捕集剂的制备及应用
CN108046557B (zh) 促进含磷酸盐沉淀的污泥在室温条件下释磷与产气的方法
CN108298629A (zh) 一种高效吸附汞离子的复合材料的制备方法
CN104445556A (zh) 一种高效污水处理剂
CN109851021B (zh) 一种用于强化废水中金属离子沉淀浮选法脱除的复合调控剂及其应用
CN102259967B (zh) 一种分离回收超高浓度氨氮废水中氨的方法
CN101979416A (zh) 新型丙烯酰胺高分子螯合剂的制备及危险废弃物稳定化处理中的应用
CN105289513A (zh) 一种去除Hg2+离子的柠檬酸修饰的磁性氧化石墨烯吸附剂及其制备方法
CN110104751A (zh) 一种重金属稳定剂及其制备方法和用途
CN104649403B (zh) 污水处理用磁性填料及其制备方法
CN104211957B (zh) 一种纳米二氧化硅改性飞灰金属离子螯合剂及其制备方法
CN107879449A (zh) 低成本螯合复合型重金属捕捉剂及其制备方法及其应用
CN109704974A (zh) 一种重金属螯合剂及其制备方法和应用
CN105367789A (zh) 一种阳离子聚酰胺黄原酸钠絮凝剂及其制备方法
CN101468838B (zh) 一种复合净水剂的制作方法
CN108328677B (zh) 一种多功能环境友好型复合材料及其制备方法和应用
CN101173019A (zh) 一种以聚乙烯醇为基链的高分子螯合剂的合成方法
CN103172159B (zh) 一种复合型重金属螯合剂的制备方法
CN105289514A (zh) 一种羟基乙叉二磷酸修饰的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备及应用
CN210193483U (zh) 一种铁碳催化还原高效去除总氮装置及系统
CN109502726A (zh) 一种高效重金属螯合剂的制备方法
CN109592766A (zh) 一种超支化三维结构重金属捕捉剂
CN112456673B (zh) 一种提高有机硅废水可生化性的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant