CN113289588A - 一种壳聚糖改性的重金属螯合剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及重金属螯合剂制作方法技术领域，具体为一种壳聚糖改性的重金属螯合剂，所述重金属螯合剂通过以下方法制得，所述方法包括：步骤1，将2‑10g的壳聚糖溶解在酸性溶液中，室温条件下搅拌均匀；步骤2，将步骤1制得的溶液升温至60‑70℃；步骤3，步骤2中的溶液，加入一定摩尔比的改性材料及甲醛，恒温反应；步骤4，将步骤3反应结束后的溶液冷却，用稀氢氧化钠溶液析出沉淀，水洗至中性；步骤5，将步骤4所得产物于真空环境下干燥至恒重，干燥后即得壳聚糖改性的重金属螯合剂。该壳聚糖改性的重金属螯合剂，以壳聚糖为基体，合成壳聚糖改性的高吸附重金属离子螯合剂，其在中性介质中水溶性良好，可用作土壤淋洗剂，且性能良好、环保经济。

Description

一种壳聚糖改性的重金属螯合剂
技术领域
本发明涉及重金属螯合剂制作方法技术领域，具体为一种壳聚糖改性的重金属螯合剂。
背景技术
土壤是生态系统物质循环以及能量流动的基础，是人类生存必不可少的。一般来说，土壤自身的循环系统可以解决部分有毒物质，但是当受到外来因素的干扰时，土壤的净化能力并不足以解决。重金属污染问题历来是人们关注的焦点，随着我国经济的发展，土壤重金属污染的发生率也在增加，土壤重金属污染的危害是比较大的，不仅会减低农产品质量、产量，危害我们的身体健康，更有甚者，持续发展下去，会导致人心不稳、社会不稳定。
壳聚糖是天然高分子产物，具有较好的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等，所以引起了人们的注意。壳聚糖一般是无定形的半透明白色或灰白色固体，在干燥条件下进行保存。可是由于壳聚糖本身的原因，其应用范围受到了一定的限制，所以，一般可以通过对壳聚糖进行改性，提高其应用能力以及应用范围。
通过对壳聚糖进行改性，引入对重金属具有较强鳌合能力的基团，提高壳聚糖改性产物对重金属的鳌合、吸附能力，增强污染土壤中重金属的去除。鉴于此，我们提出一种壳聚糖改性的重金属螯合剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种壳聚糖改性的重金属螯合剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种壳聚糖改性的重金属螯合剂，所述重金属螯合剂通过以下方法制得，所述方法包括：
步骤1：将2-10g的壳聚糖溶解在酸性溶液中，室温条件下搅拌均匀；
步骤2：将步骤1制得的溶液升温至60-70℃；
步骤3：步骤2中的溶液，加入一定摩尔比的改性材料及甲醛，恒温反应；
步骤4：将步骤3反应结束后的溶液冷却，用稀氢氧化钠溶液析出沉淀，水洗至中性；
步骤5：将步骤4所得产物于真空环境下干燥至恒重，干燥后即得壳聚糖改性的重金属螯合剂。
优选的，步骤1中，所述的酸性溶液为1％-25％醋酸溶液。
优选的，步骤3中，改性材料为亚磷酸、磷酸、三亿烯四胺中的至少一种，使用的改性材料具有较强鳌合能力的氨基、磷基基团。
优选的，步骤3中，反应摩尔比为壳聚糖：改性材料∶甲醛＝1∶1-3∶1-3。
优选的，步骤3中，恒温反应的反应时间为6-72h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.以壳聚糖为基体，合成壳聚糖改性的高吸附重金属离子螯合剂，其在中性介质中水溶性良好，可用作土壤淋洗剂；
2.制备的壳聚糖改性的螯合剂具有性能良好、环保、经济的特点。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种壳聚糖改性的重金属螯合剂，所述重金属螯合剂通过以下方法制得，所述方法包括：
步骤1：将2-10g的壳聚糖溶解在酸性溶液中，室温条件下搅拌均匀，其中，酸性溶液为1％-25％醋酸溶液；
步骤2：将步骤1制得的溶液升温至60-70℃；
步骤3：步骤2中的溶液，加入一定摩尔比的改性材料及甲醛，恒温反应6-72h，其中，改性材料为亚磷酸、磷酸、三亿烯四胺中的至少一种，使用的改性材料带有较强鳌合能力的氨基、磷基基团，且反应摩尔比为壳聚糖：改性材料∶甲醛＝1∶1-3∶1-3，恒温反应的反应时间为；
步骤4：将步骤3反应结束后的溶液冷却，用稀氢氧化钠溶液析出沉淀，水洗至中性；
步骤5：将步骤4所得产物于真空环境下干燥至恒重，干燥后即得壳聚糖改性的重金属螯合剂。
实施例1
称取2g壳聚糖溶解于100ml、2％醋酸溶液，充分搅拌溶解，升温60℃，然后按照一定的摩尔比(壳聚糖∶亚磷酸∶甲醛＝1∶2∶2)，同时滴加50％亚磷酸溶液以及甲醛溶液。恒温水浴反应6h，冷却后，倒入无水乙醇中析出沉淀，抽滤，水洗至中性，再用无水乙醇洗，然后40℃真空干燥至恒重，得到亚磷酸化改性壳聚糖。
实施例2
称取5g壳聚糖溶解于50ml、1％醋酸溶液，搅拌溶解，然后滴加10g 50％磷酸溶液，常温搅拌1h后，升温至70℃，滴加5g甲醛溶液。恒温水浴反应3d，冷却后，用稀NaOH溶液析出沉淀，抽滤，水洗至中性，再用无水乙醇洗，然后50℃真空干燥至恒重，制备得到磷酸化改性壳聚糖。
实施例3
称取5g的壳聚糖，溶解于200m1、25％醋酸溶液中，充分搅拌溶解，然后滴加l 0ml三乙烯四胺，常温搅拌1h后，升温至70℃，滴加l0ml甲醛溶液(37％-40％)。恒温水浴反应12h，冷却后，用稀氢氧化钠溶液析出沉淀，抽滤，水洗至中性，再用无水乙醇洗，然后60℃真空干燥至恒重，得到壳聚糖-三乙烯四胺。
实施例4
称取2g壳聚糖溶解于100ml、10％醋酸溶液，充分搅拌溶解，升温60℃，然后按照一定的摩尔比(壳聚糖∶亚磷酸∶甲醛＝1∶1∶2)，同时滴加25％亚磷酸溶液以及甲醛溶液。恒温水浴反应12h，冷却后，倒入无水乙醇中析出沉淀，抽滤，水洗至中性，再用无水乙醇洗，然后50℃真空干燥至恒重，得到亚磷酸化改性壳聚糖。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种壳聚糖改性的重金属螯合剂，其特征在于，所述重金属螯合剂通过以下方法制得，所述方法包括：
步骤1：将2-10g的壳聚糖溶解在酸性溶液中，室温条件下搅拌均匀；
步骤2：将步骤1制得的溶液升温至60-70℃；
步骤3：步骤2中的溶液，加入一定摩尔比的改性材料及甲醛，恒温反应；
步骤4：将步骤3反应结束后的溶液冷却，用稀氢氧化钠溶液析出沉淀，水洗至中性；
步骤5：将步骤4所得产物于真空环境下干燥至恒重，干燥后即得壳聚糖改性的重金属螯合剂。
2.根据权利要求1所述的壳聚糖改性的重金属螯合剂，其特征在于：步骤1中，所述的酸性溶液为1％-25％醋酸溶液。
3.根据权利要求1所述的壳聚糖改性的重金属螯合剂，其特征在于：步骤3中，改性材料为亚磷酸、磷酸、三亿烯四胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的壳聚糖改性的重金属螯合剂，其特征在于：步骤3中，反应摩尔比为壳聚糖：改性材料∶甲醛＝1∶1-3∶1-3。
5.根据权利要求1所述的壳聚糖改性的重金属螯合剂，其特征在于：步骤3中，恒温反应的反应时间为6-72h。
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罗珊: "壳聚糖基土壤重金属螯合剂的研究" *

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