CN114133462B - 一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法 - Google Patents
一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114133462B CN114133462B CN202111541668.3A CN202111541668A CN114133462B CN 114133462 B CN114133462 B CN 114133462B CN 202111541668 A CN202111541668 A CN 202111541668A CN 114133462 B CN114133462 B CN 114133462B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stirring
- reaction
- finished
- temperature
- heavy metal
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
- C08B37/0027—2-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
- C08B37/003—Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/14—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only
- C09K17/18—Prepolymers; Macromolecular compounds
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法，涉及重金属处理技术领域，通过将石油污染土壤重金属处理剂溶解于水中后加入至石油污染土壤中，该石油污染土壤重金属处理剂，该石油污染土壤重金属处理剂的分子链上增加了大量的羧基，能够与金属离子更好的配位，进而更好的吸附土壤中的金属离子，解决了重金属离子会影响植物生长状况，导致植物整体长势变差，叶片失色变形，果实畸形，地上部生长矮小，根系发育不良，最终农产品产量下降，品质不断下降等，土壤受到重金属污染后，重金属在土壤中长期积累，有些重金属离子被农作物吸收后，最终可以通过食物链进入人体内，会引发各种病变甚至重金属中毒的问题。
Description
技术领域
本发明涉及重金属处理技术领域，具体涉及一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法。
背景技术
石油的开采、储存、运输以及石化产品的生产过程中，经常会伴有泄漏事件，造成大量石油进入土壤而产生环境污染，除此之外，随着现代经济的高速发展，人类的活动造成了镉、铅、锌和铬等重金属不断地向环境中释放，在土壤中积累，相比于石油污染物，土壤中的重金属更加的难以处理，重金属离子会影响植物生长状况，导致植物整体长势变差，叶片失色变形，果实畸形，地上部生长矮小，根系发育不良，最终农产品产量下降，品质不断下降等，土壤受到重金属污染后，重金属在土壤中长期积累，有些重金属离子被农作物吸收后，最终可以通过食物链进入人体内，会引发各种病变甚至重金属中毒；
即如何清除石油污染土壤中的重金属是本发明的关键，因此，亟需一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法来解决以上问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法：通过将石油污染土壤重金属处理剂溶解于水中后加入至石油污染土壤中，该石油污染土壤重金属处理剂能够与金属离子有稳定的配位作用，对这些金属离子进行化学吸附，解决了现有的石油污染土壤中的重金属难以处理的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种石油污染土壤重金属处理剂，该石油污染土壤重金属处理剂由以下步骤制备得到：
步骤一：将对二氯苯以及三氯化铝加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入氯乙酰，之后升温并恒温搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至冰水中搅拌，静置分层，将水相萃取，将萃取液旋转蒸发，之后蒸馏，收集馏分，得到中间体1；
步骤二：将对羟基苯甲醛溶液加入至三口烧瓶中，通入氮气保护，加入三乙胺，搅拌至反应体系澄清透明，之后边搅拌边逐滴加入中间体1，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼烘干至恒重，得到中间体2；
步骤三：将中间体2、氢氧化钠以及去离子水加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入液溴，滴加完毕后升温并恒温搅拌反应，反应结束后将反应产物静置分层，之后调节水相pH，之后过滤，将滤饼洗涤，之后烘干至恒重，得到中间体3；
步骤四：将中间体3、四氢呋喃加入至三口烧瓶中，之后搅拌至中间体3完全溶解，之后加入高锰酸钾、氢氧化钠以及去离子水，加入完毕后升温回流反应，反应结束后将反应产物旋转蒸发，之后调节反应体系的pH，析出沉淀，抽滤，将滤饼烘干至恒重，得到中间体4；
步骤五：将对二溴苯、甲苯、去离子水、4-氯苯硼酸、钯碳以及碳酸钾加入至三口烧瓶中，通入氮气保护，之后搅拌反应，反应结束后将反应产物趁热过滤，将滤液静置分层，将有机相升温至回流，直至无水滴产生，得到中间体5；
步骤六：将对羟基苯甲醛溶液加入至三口烧瓶中，通入氮气保护，加入三乙胺，之后进行搅拌，之后边搅拌边逐滴加入中间体5，滴加完毕后升温至回流反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼烘干至恒重，得到中间体6；
步骤七：将壳聚糖、去离子水加入至三口烧瓶中进行搅拌，之后逐滴加入乙酸溶液，滴加完毕后继续搅拌，之后加入中间体4，升温并恒温搅拌反应，得到中间体7，之后向中间体7中加入中间体6，继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤饼洗涤，之后放置于烘干至恒重，得到该石油污染土壤重金属处理剂。
作为本发明进一步的方案：步骤一中的所述对二氯苯、三氯化铝以及氯乙酰的用量比为0.1mol：26.7g：0.1mol。
作为本发明进一步的方案：步骤二中的所述对羟基苯甲醛溶液、三乙胺以及中间体1的用量比为100g：20g：0.1mol，所述对羟基苯甲醛溶液为对羟基苯甲醛按照质量比1：3溶解于四氢呋喃所形成的溶液。
作为本发明进一步的方案：步骤三中的所述中间体2、氢氧化钠、去离子水以及液溴的用量比为0.1mol：40g：150-200mL：0.1mol，所述盐酸溶液的摩尔浓度为1mol/L。
作为本发明进一步的方案：步骤四中的所述中间体3、四氢呋喃、高锰酸钾、氢氧化钠以及去离子水的用量比为0.1mol：150-200mL：0.2mol：0.15mol：120-150mL，所述硫酸溶液的质量分数为30-50％。
作为本发明进一步的方案：步骤五中的所述对二溴苯、甲苯、去离子水、4-氯苯硼酸、钯碳以及碳酸钾的用量比为0.1mol：80g：40-50mL：0.1mol：0.05-0.1g：20-25g。
作为本发明进一步的方案：步骤六中的所述对羟基苯甲醛溶液、三乙胺、中间体5的用量比为100g：20g：0.1mol，所述对羟基苯甲醛溶液为对羟基苯甲醛按照质量比1：3溶解于四氢呋喃所形成的溶液。
作为本发明进一步的方案：步骤七中的所述壳聚糖、去离子水、乙酸溶液、中间体4以及中间体6的用量比为10g：500mL：100mL：22g：3.6g，所述乙酸溶液的质量分数为3-5％。
作为本发明进一步的方案：一种石油污染土壤重金属处理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将对二氯苯以及三氯化铝加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为20-30℃，搅拌速率为200-300r/min的条件下边搅拌边逐滴加入氯乙酰，控制滴加速率为1-2滴/s，之后升温至115-125℃的条件下恒温搅拌反应2-3h，反应结束后将反应产物加入至冰水中，搅拌5-10min，静置分层，将水相用氯仿萃取，将萃取液旋转蒸发去除氯仿，之后蒸馏，收集压力位1.3kPa，温度为152-154℃的条件下的馏分，得到中间体1；
反应原理如下：
步骤二：将对羟基苯甲醛溶液加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，加入三乙胺，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌至反应体系澄清透明，之后边搅拌边逐滴加入中间体1，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌20-25h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下烘干至恒重，得到中间体2；
反应原理如下：
步骤三：将中间体2、氢氧化钠以及去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0-5℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下边搅拌边逐滴加入液溴，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至20-25℃的条件下恒温搅拌反应2-3h，反应结束后将反应产物静置分层，之后将水相用盐酸溶液调节至pH为3.0，之后过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体3；
反应原理如下：
步骤四：将中间体3、四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，之后在温度为20-25℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌至中间体3完全溶解，之后加入高锰酸钾、氢氧化钠以及去离子水，加入完毕后升温至70-75℃的条件下回流反应20-25h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后逐滴加入硫酸溶液调节反应体系的pH为6.0，析出沉淀，抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体4；
反应原理如下：
步骤五：将对二溴苯、甲苯、去离子水、4-氯苯硼酸、钯碳以及碳酸钾加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，之后在温度为65-75℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌3-4h，反应结束后将反应产物趁热过滤，将滤液静置分层，将有机相升温至回流带水，直至无水滴产生，得到中间体5；
反应原理如下：
步骤六：将对羟基苯甲醛溶液加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，加入三乙胺，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌20-30min，之后边搅拌边逐滴加入中间体5，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌20-25h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体6；
反应原理如下：
步骤七：将壳聚糖、去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌20-30min，之后逐滴加入乙酸溶液，控制滴加速率为3-5mL/min，滴加完毕后继续搅拌20-30min，之后加入中间体4，升温至60-70℃的条件下恒温搅拌反应3-5h，得到中间体7，之后向中间体7中加入中间体6，继续搅拌反应1-2h，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下烘干至恒重，得到该石油污染土壤重金属处理剂。
反应原理如下：
本发明的有益效果如下：
本发明的一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法，通过将石油污染土壤重金属处理剂溶解于水中后加入至石油污染土壤中，该石油污染土壤重金属处理剂，该石油污染土壤重金属处理剂能够与金属离子有稳定的配位作用，对这些金属离子进行化学吸附，大幅度的去除了土壤中的金属离子；
首先将对二氯苯与氯乙酰反应生成中间体1，之后中间体1与对羟基苯甲醛反应生成中间体2，之后中间体2反应生成中间体3，之后中间体3在高锰酸钾的氧化作用下生成中间体4，通过对二溴苯、4-氯苯硼酸反应生成中间体5，之后中间体5与对羟基苯甲醛反应生成中间体6，之后将壳聚糖溶解于乙酸中后与中间体4反应，将中间体4接枝到壳聚糖的氨基上，从而增加壳聚糖分子上的羧基，得到中间体7，之后中间体6与中间体7上的羟基反应，将壳聚糖分子之间进行交联，避免了由于交联在氨基上发生而造成吸附性能的下降，得到的改性壳聚糖不仅提升了水溶性，扩大了适用范围，同时增加了大量的羧基，能够与金属离子更好的配位，进而更好的吸附土壤中的金属离子，避免重金属离子影响植物生长状况，甚至导致重金属离子进入人体内，会引发各种病变甚至重金属中毒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例为一种石油污染土壤重金属处理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将0.1mol对二氯苯以及26.7g三氯化铝加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为20℃，搅拌速率为200r/min的条件下边搅拌边逐滴加入0.1mol氯乙酰，控制滴加速率为1滴/s，之后升温至115℃的条件下恒温搅拌反应2h，反应结束后将反应产物加入至冰水中，搅拌5min，静置分层，将水相用氯仿萃取，将萃取液旋转蒸发去除氯仿，之后蒸馏，收集压力位1.3kPa，温度为152℃的条件下的馏分，得到中间体1；
步骤二：将对羟基苯甲醛按照质量比1：3溶解于四氢呋喃所形成的对羟基苯甲醛溶液100g加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，加入20g三乙胺，在温度为20℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌至反应体系澄清透明，之后边搅拌边逐滴加入0.1mol中间体1，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌20h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50℃的条件下烘干至恒重，得到中间体2；
步骤三：将0.1mol中间体2、40g氢氧化钠以及150mL去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0℃，搅拌速率为300r/min的条件下边搅拌边逐滴加入0.1mol液溴，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至20℃的条件下恒温搅拌反应2h，反应结束后将反应产物静置分层，之后将水相用摩尔浓度为1mol/L的盐酸溶液调节至pH为3.0，之后过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下烘干至恒重，得到中间体3；
步骤四：将0.1mol中间体3、150mL四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，之后在温度为20℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌至中间体3完全溶解，之后加入0.2mol高锰酸钾、0.15mol氢氧化钠以及120mL去离子水，加入完毕后升温至70℃的条件下回流反应20h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后逐滴加入质量分数为30％的硫酸溶液调节反应体系的pH为6.0，析出沉淀，抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下烘干至恒重，得到中间体4；
步骤五：将0.1mol对二溴苯、80g甲苯、40mL去离子水、0.1mol4-氯苯硼酸、0.05g钯碳以及20g碳酸钾加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，之后在温度为65℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌3h，反应结束后将反应产物趁热过滤，将滤液静置分层，将有机相升温至回流带水，直至无水滴产生，得到中间体5；
步骤六：将对羟基苯甲醛按照质量比1：3溶解于四氢呋喃所形成的对羟基苯甲醛溶液100g加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，加入20g三乙胺，在温度为20℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌20min，之后边搅拌边逐滴加入0.1mol中间体5，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌20h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下烘干至恒重，得到中间体6；
步骤七：将10g壳聚糖、500mL去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为20℃，搅拌速率为300r/min的条件下搅拌20min，之后逐滴加入100mL质量分数为3％的乙酸溶液，控制滴加速率为3mL/min，滴加完毕后继续搅拌20min，之后加入22g中间体4，升温至60℃的条件下恒温搅拌反应3h，得到中间体7，之后向中间体7中加入3.6g中间体6，继续搅拌反应1h，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下烘干至恒重，得到该石油污染土壤重金属处理剂。
实施例2：
本实施例为一种石油污染土壤重金属处理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将0.1mol对二氯苯以及26.7g三氯化铝加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为30℃，搅拌速率为300r/min的条件下边搅拌边逐滴加入0.1mol氯乙酰，控制滴加速率为2滴/s，之后升温至125℃的条件下恒温搅拌反应3h，反应结束后将反应产物加入至冰水中，搅拌10min，静置分层，将水相用氯仿萃取，将萃取液旋转蒸发去除氯仿，之后蒸馏，收集压力位1.3kPa，温度为154℃的条件下的馏分，得到中间体1；
步骤二：将对羟基苯甲醛按照质量比1：3溶解于四氢呋喃所形成的对羟基苯甲醛溶液100g加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，加入20g三乙胺，在温度为25℃，搅拌速率为500r/min的条件下搅拌至反应体系澄清透明，之后边搅拌边逐滴加入0.1mol中间体1，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌25h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为55℃的条件下烘干至恒重，得到中间体2；
步骤三：将0.1mol中间体2、40g氢氧化钠以及200mL去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为5℃，搅拌速率为500r/min的条件下边搅拌边逐滴加入0.1mol液溴，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至25℃的条件下恒温搅拌反应3h，反应结束后将反应产物静置分层，之后将水相用摩尔浓度为1mol/L的盐酸溶液调节至pH为3.0，之后过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体3；
步骤四：将0.1mol中间体3、200mL四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，之后在温度为25℃，搅拌速率为500r/min的条件下搅拌至中间体3完全溶解，之后加入0.2mol高锰酸钾、0.15mol氢氧化钠以及150mL去离子水，加入完毕后升温至75℃的条件下回流反应25h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后逐滴加入质量分数为50％的硫酸溶液调节反应体系的pH为6.0，析出沉淀，抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体4；
步骤五：将0.1mol对二溴苯、80g甲苯、50mL去离子水、0.1mol4-氯苯硼酸、0.1g钯碳以及25g碳酸钾加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，之后在温度为75℃，搅拌速率为500r/min的条件下搅拌4h，反应结束后将反应产物趁热过滤，将滤液静置分层，将有机相升温至回流带水，直至无水滴产生，得到中间体5；
步骤六：将对羟基苯甲醛按照质量比1：3溶解于四氢呋喃所形成的对羟基苯甲醛溶液100g加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，加入20g三乙胺，在温度为25℃，搅拌速率为500r/min的条件下搅拌30min，之后边搅拌边逐滴加入0.1mol中间体5，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌25h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体6；
步骤七：将10g壳聚糖、500mL去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为25℃，搅拌速率为500r/min的条件下搅拌30min，之后逐滴加入100mL质量分数为5％的乙酸溶液，控制滴加速率为5mL/min，滴加完毕后继续搅拌30min，之后加入22g中间体4，升温至70℃的条件下恒温搅拌反应5h，得到中间体7，之后向中间体7中加入3.6g中间体6，继续搅拌反应2h，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为70℃的条件下烘干至恒重，得到该石油污染土壤重金属处理剂。
将实施例1-2以及硝酸溶液、壳聚糖以及EDTA配置成重金属处理溶液。
步骤如下：
S1：将0.75g实施例1中的石油污染土壤重金属处理剂加入烧杯中，之后加入50mL蒸馏水，搅拌溶解，转移至250mL容量瓶中，加蒸馏水定容，得到样品液A；
S2：将0.75g实施例2中的石油污染土壤重金属处理剂加入烧杯中，之后加入50mL蒸馏水，搅拌溶解，转移至250mL容量瓶中，加蒸馏水定容，得到样品液B；
S3：将0.75g壳聚糖加入烧杯中，加入2.5mL冰醋酸，之后加入50mL蒸馏水，搅拌溶解，转移至250mL容量瓶中，加蒸馏水定容，得到样品液C；
S4：将0.75gEDTA加入烧杯中，加入2.5mL冰醋酸，之后加入50mL蒸馏水，搅拌溶解，转移至250mL容量瓶中，加蒸馏水定容，得到样品液D；
S5：将质量分数为5％的硝酸溶液加蒸馏水调节pH为5.0，得到对照组样品液；模仿雨水，并模拟农业生产中自然降水对土壤的浸泡、溶解过程，进行离子浓度测定，进行对比处理前后的数据对比，为了检验各组样品液对重金属离子的吸附和去除效果。
配制重金属污染土壤，过程如下：
将1L铅浓度为6.8g/L的硝酸铅溶液和1L镉浓度为2.8g/L的硫酸镉溶液与400g土壤混合，搅拌均匀，室温风干，之后过2mm筛后放置2周。
取5份土壤样品，均为5.00g，加入烧杯中，之后分别加入50mL的样品液A、样品液B、样品液C、样品液D以及对照组样品液，之后于25℃的条件下恒温振荡10h，之后离心30min，静置30min，取上清液测试铅离子与镉离子的含量。
根据公式，R＝[(C0-C1)/C0]×100％计算得出金属离子去除率，其中C0表示金属离子初始浓度，其中C1表示金属离子检测浓度，R表示金属离子去除率。
检测结果如下表所示：
参阅上表数据，根据对照组样品液与样品液A-D相比，可以得知自然降水对土壤的重金属离子处理难度大，去除率低，而样品液A-D均能有效的去除大部分的重金属离子，根据样品液A或者样品液B与样品液C-D比较，可以得知本发明中的石油污染土壤重金属处理剂具有良好的金属离子去除率，土壤中重金属离子处理效果好。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种石油污染土壤重金属处理剂，其特征在于，该石油污染土壤重金属处理剂由以下步骤制备得到：
步骤一：将对二氯苯以及三氯化铝加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入氯乙酰，之后升温并恒温搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至冰水中搅拌，静置分层，将水相萃取，将萃取液旋转蒸发，之后蒸馏，收集馏分，得到中间体1；
步骤二：将对羟基苯甲醛溶液加入至三口烧瓶中，通入氮气保护，加入三乙胺，搅拌至反应体系澄清透明，之后边搅拌边逐滴加入中间体1，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼烘干至恒重，得到中间体2；
步骤三：将中间体2、氢氧化钠以及去离子水加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入液溴，滴加完毕后升温并恒温搅拌反应，反应结束后将反应产物静置分层，之后调节水相pH，之后过滤，将滤饼洗涤，之后烘干至恒重，得到中间体3；
步骤四：将中间体3、四氢呋喃加入至三口烧瓶中，之后搅拌至中间体3完全溶解，之后加入高锰酸钾、氢氧化钠以及去离子水，加入完毕后升温回流反应，反应结束后将反应产物旋转蒸发，之后调节反应体系的pH，析出沉淀，抽滤，将滤饼烘干至恒重，得到中间体4；
步骤五：将对二溴苯、甲苯、去离子水、4-氯苯硼酸、钯碳以及碳酸钾加入至三口烧瓶中，通入氮气保护，之后搅拌反应，反应结束后将反应产物趁热过滤，将滤液静置分层，将有机相升温至回流，直至无水滴产生，得到中间体5；
步骤六：将对羟基苯甲醛溶液加入至三口烧瓶中，通入氮气保护，加入三乙胺，之后进行搅拌，之后边搅拌边逐滴加入中间体5，滴加完毕后升温至回流反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼烘干至恒重，得到中间体6；
步骤七：将壳聚糖、去离子水加入至三口烧瓶中进行搅拌，之后逐滴加入乙酸溶液，滴加完毕后继续搅拌，之后加入中间体4，升温并恒温搅拌反应，得到中间体7，之后向中间体7中加入中间体6，继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤饼洗涤，之后放置于烘干至恒重，得到该石油污染土壤重金属处理剂。
2.根据权利要求1所述的一种石油污染土壤重金属处理剂，其特征在于，步骤一中的所述对二氯苯、三氯化铝以及氯乙酰的用量比为0.1mol：26.7g：0.1mol。
3.根据权利要求1所述的一种石油污染土壤重金属处理剂，其特征在于，步骤二中的所述对羟基苯甲醛溶液、三乙胺以及中间体1的用量比为100g：20g：0.1mol，所述对羟基苯甲醛溶液为对羟基苯甲醛按照质量比1：3溶解于四氢呋喃所形成的溶液。
4.根据权利要求1所述的一种石油污染土壤重金属处理剂，其特征在于，步骤三中的所述中间体2、氢氧化钠、去离子水以及液溴的用量比为0.1mol：40g：150-200mL：0.1mol。
5.根据权利要求1所述的一种石油污染土壤重金属处理剂，其特征在于，步骤四中的所述中间体3、四氢呋喃、高锰酸钾、氢氧化钠以及去离子水的用量比为0.1mol：150-200mL：0.2mol：0.15mol：120-150mL。
6.根据权利要求1所述的一种石油污染土壤重金属处理剂，其特征在于，步骤五中的所述对二溴苯、甲苯、去离子水、4-氯苯硼酸、钯碳以及碳酸钾的用量比为0.1mol：80g：40-50mL：0.1mol：0.05-0.1g：20-25g。
7.根据权利要求1所述的一种石油污染土壤重金属处理剂，其特征在于，步骤六中的所述对羟基苯甲醛溶液、三乙胺、中间体5的用量比为100g：20g：0.1mol，所述对羟基苯甲醛溶液为对羟基苯甲醛按照质量比1：3溶解于四氢呋喃所形成的溶液。
8.根据权利要求1所述的一种石油污染土壤重金属处理剂，其特征在于，步骤七中的所述壳聚糖、去离子水、乙酸溶液、中间体4以及中间体6的用量比为10g：500mL：100mL：22g：3.6g，所述乙酸溶液的质量分数为3-5％。
9.根据权利要求1所述的一种石油污染土壤重金属处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将对二氯苯以及三氯化铝加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为20-30℃，搅拌速率为200-300r/min的条件下边搅拌边逐滴加入氯乙酰，控制滴加速率为1-2滴/s，之后升温至115-125℃的条件下恒温搅拌反应2-3h，反应结束后将反应产物加入至冰水中，搅拌5-10min，静置分层，将水相用氯仿萃取，将萃取液旋转蒸发去除氯仿，之后蒸馏，收集压力位1.3kPa，温度为152-154℃的条件下的馏分，得到中间体1；
步骤二：将对羟基苯甲醛溶液加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，加入三乙胺，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌至反应体系澄清透明，之后边搅拌边逐滴加入中间体1，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌20-25h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下烘干至恒重，得到中间体2；
步骤三：将中间体2、氢氧化钠以及去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0-5℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下边搅拌边逐滴加入液溴，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至20-25℃的条件下恒温搅拌反应2-3h，反应结束后将反应产物静置分层，之后将水相用盐酸溶液调节至pH为3.0，之后过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体3；
步骤四：将中间体3、四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，之后在温度为20-25℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌至中间体3完全溶解，之后加入高锰酸钾、氢氧化钠以及去离子水，加入完毕后升温至70-75℃的条件下回流反应20-25h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后逐滴加入硫酸溶液调节反应体系的pH为6.0，析出沉淀，抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体4；
步骤五：将对二溴苯、甲苯、去离子水、4-氯苯硼酸、钯碳以及碳酸钾加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，之后在温度为65-75℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌3-4h，反应结束后将反应产物趁热过滤，将滤液静置分层，将有机相升温至回流带水，直至无水滴产生，得到中间体5；
步骤六：将对羟基苯甲醛溶液加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，加入三乙胺，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌20-30min，之后边搅拌边逐滴加入中间体5，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至回流反应，恒温继续搅拌20-25h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后过滤，将滤液旋转蒸发，之后加入至冰水中析出沉淀，过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体6；
步骤七：将壳聚糖、去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌20-30min，之后逐滴加入乙酸溶液，控制滴加速率为3-5mL/min，滴加完毕后继续搅拌20-30min，之后加入中间体4，升温至60-70℃的条件下恒温搅拌反应3-5h，得到中间体7，之后向中间体7中加入中间体6，继续搅拌反应1-2h，反应结束后将反应产物冷却至室温，真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下烘干至恒重，得到该石油污染土壤重金属处理剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111541668.3A CN114133462B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111541668.3A CN114133462B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114133462A CN114133462A (zh) | 2022-03-04 |
| CN114133462B true CN114133462B (zh) | 2022-09-06 |
Family
ID=80382607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111541668.3A Active CN114133462B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114133462B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116274330B (zh) * | 2023-03-22 | 2023-09-22 | 江苏暨之阳环保科技有限公司 | 一种有机污染物污染土壤的修复方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107969A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-20 | Kogyo Gijutsuin | Improving method of polluted soil |
| JP2004223393A (ja) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 汚染土壌の浄化方法 |
| CN105561933A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-11 | 梅庆波 | 一种改性磁性水凝胶重金属离子吸附剂的制备方法 |
| CN108178239A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-19 | 常州思宇环保材料科技有限公司 | 一种稳定高效重金属处理剂的制备方法 |
| CN108262350A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-10 | 广东维特农业科技有限公司 | 一种治理重金属镉、铅复合污染土壤的修复剂及其制备方法 |
| CN108624329A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-10-09 | 佛山陵朝新材料有限公司 | 一种新型土壤重金属固定剂的制备方法 |
-
2021
- 2021-12-16 CN CN202111541668.3A patent/CN114133462B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107969A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-20 | Kogyo Gijutsuin | Improving method of polluted soil |
| JP2004223393A (ja) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 汚染土壌の浄化方法 |
| CN105561933A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-11 | 梅庆波 | 一种改性磁性水凝胶重金属离子吸附剂的制备方法 |
| CN108178239A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-19 | 常州思宇环保材料科技有限公司 | 一种稳定高效重金属处理剂的制备方法 |
| CN108262350A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-10 | 广东维特农业科技有限公司 | 一种治理重金属镉、铅复合污染土壤的修复剂及其制备方法 |
| CN108624329A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-10-09 | 佛山陵朝新材料有限公司 | 一种新型土壤重金属固定剂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114133462A (zh) | 2022-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103724668B (zh) | 一种蒽醌功能化纤维素膜及其制备方法 | |
| Juang et al. | A simplified equilibrium model for sorption of heavy metal ions from aqueous solutions on chitosan | |
| CN114133462B (zh) | 一种石油污染土壤重金属处理剂及其制备方法 | |
| CN106967442B (zh) | 一种土壤镉钝化剂及其制备方法与应用 | |
| CN109912675B (zh) | 一种蔗糖亚铁及其制备方法 | |
| CN110527517A (zh) | 一种用于土壤重金属污染的修复剂及其制备方法 | |
| CN110218337B (zh) | 一种水溶性木质素螯合剂及其制备方法和应用 | |
| CN110961084A (zh) | 一种改性壳聚糖气凝胶的制备方法及其对锂离子的吸附应用 | |
| CN110790843A (zh) | 一种超支化的纤维素冠醚及其制备方法 | |
| CN105367789B (zh) | 一种阳离子聚酰胺黄原酸钠絮凝剂及其制备方法 | |
| CN109174040B (zh) | 一种多官能团金属吸附剂的制备方法 | |
| CN112958053B (zh) | 一种pg/paa复合气凝胶的制备方法及应用 | |
| CN114703660B (zh) | 一种抗菌防水纺织品及其生产工艺 | |
| CN112844327B (zh) | 一种污水处理吸附剂及其制备方法 | |
| CN112934201B (zh) | 一种复合废气吸附材料及其制备方法 | |
| CN108773863A (zh) | 一种天然净水剂的制备方法 | |
| CN110115988B (zh) | 一种重金属离子型工业废水的处理方法 | |
| US11771087B2 (en) | Preparation method of antibacterial deodorizing modified fiber for water purification | |
| CN108855014B (zh) | 一种重金属吸附剂及其制备方法与应用 | |
| CN111229175B (zh) | 富集稀散金属的固定化单宁、制备方法及利用其富集稀散金属的方法 | |
| CN111213817A (zh) | 一种清除平菇提取物中重金属砷的方法 | |
| CN111732498A (zh) | 提取茄尼醇的合溶剂及用该混合溶剂提取茄尼醇的方法 | |
| CN105504099A (zh) | 一种低硫酸根含量琼脂的制备方法 | |
| CN106883409B (zh) | 一种聚2-巯基-1，3，4-噻二唑纳米颗粒及其合成方法和用途 | |
| CN112175189B (zh) | 氨化羧甲基壳聚糖硫脲树脂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |