CN1485345A - 新型环保重金属离子捕集剂 - Google Patents
新型环保重金属离子捕集剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1485345A CN1485345A CNA021312591A CN02131259A CN1485345A CN 1485345 A CN1485345 A CN 1485345A CN A021312591 A CNA021312591 A CN A021312591A CN 02131259 A CN02131259 A CN 02131259A CN 1485345 A CN1485345 A CN 1485345A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitosan
- phenyl aldehyde
- reaction
- react
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明主要是叙述一种新型环保重金属离子捕集剂的制备方法。其特点是，1)这种重金属离子捕集剂的主要原料是源于自然界的壳聚糖；2)制备方法简单；3)对许多重金属离子的捕集能力都很高，其中对100ppm铜(II)离子、镍(II)离子、镉(II)离子、铅(II)离子的捕集率都大于98％；4)可以回收再利用，再生10次后，对100ppm铜(II)离子、镍(II)离子、镉(II)离子、铅(II)离子的捕集率都大于95％。
Description
一.本发明所属技术领域
高分子功能材料
二.本发明的技术背景
本发明主要论述一种新型环保、对重金属离子具有高捕集能力的壳聚糖衍生物的制备方法。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化产物。甲壳素是自然界中大量存在的一种天然高分子化合物，因此壳聚糖的来源广泛，成本低。壳聚糖是带有自由氨基的线性聚合物，这些自由氨基能够与重金属离子发生络合作用，因此壳聚糖能够有效地捕集水溶液中的重金属离子，是一种高效的重金属离子捕集剂，可用于工业废水处理、核工业废水处理及贵重金属回收等领域。但壳聚糖能够溶解在酸性溶液中，因此不能回收利用。故需对壳聚糖进行改性。国内外在壳聚糖改性方面做了一些研究，改性后的壳聚糖衍生物不溶于酸性溶液，可以反复用来捕集重金属离子，但通常改性后的壳聚糖衍生物对重金属离子的捕集能力较壳聚糖没有明显的提高，有的还有所降低。
三.本发明的发明内容
本发明针对壳聚糖溶于酸性溶液不能再生及现有的壳聚糖改性方法降低了壳聚糖对重金属离子的捕集能力，提出一个新型的壳聚糖衍生物的制备方法，此制备方法简单、成本低，制备的壳聚糖衍生物不溶于酸性溶液、可回收再利用、对重金属离子的捕集能力远高于壳聚糖。
具体制备方法如下：
1.将粉末状壳聚糖溶于4％的乙酸溶液中，室温搅拌1h，在室温下继续静置24h，此时溶液呈浅棕红色透明胶状溶液，然后将此溶液通过针头滴至2mol/l不断搅动的氢氧化钠溶液中，即得到粒径均匀的壳聚糖凝胶珠粒(CTS)，用去离子水洗涤至中性。
2.壳聚糖凝胶珠粒与苯甲醛在异丙醇中反应，苯甲醛与壳聚糖上自由氨基的物质的量之比为3∶1-8∶1，反应温度为45℃-60℃，反应时间为7h-24h，反应后的凝胶珠粒用异丙醇洗涤三次后，用去离子水洗涤去除未反应的苯甲醛，得苯甲醛壳聚糖凝胶珠粒(B-CTS)。
3.B-CTS与环氧氯丙烷在水介质中进行反应，环氧氯丙烷与B-CTS分子中C4上的R-CH2OH的物质的量之比为5∶1-10∶1，反应温度为80℃，反应时间为5h-7h，用去离子水洗涤，得苯甲醛交联壳聚糖凝胶珠粒(B-CCTS)。
4.B-CCTS与多乙烯多胺在水溶液中进行反应，反应温度为60℃-80℃，反应时间为5h，用去离子水洗涤，得多胺化苯甲醛壳聚糖凝胶珠粒(PB-CCTS)。
5.将PB-CCTS中加入0.1mol.l-1盐酸溶液100ml，30℃下搅拌1h，更换盐酸溶液数次，用去离子水洗涤凝胶珠粒至中性后，在0.4mol/l氢氧化钠溶液中固化2h，用去离子水洗涤至中性，得多胺化交联壳聚糖凝胶珠粒(P-CCTS)。
四.发明实施例
将粉末状壳聚糖溶于4％的乙酸溶液中，室温搅拌1h，在室温下继续静置24h，将溶液通过针头滴至2mol/l不断搅动的氢氧化钠溶液中(用蠕动泵控制流速)，即得到粒径约为2.6mm含壳聚糖4.6％的均匀壳聚糖凝胶珠粒(CTS)，用去离子水洗涤至中性。上述粉末状壳聚糖含水量8.36％(质量分数)，线性电位滴定法氨基质量分数为9.82％(干重)。将含壳聚糖4.6％的壳聚糖凝胶珠粒60g置于150ml三口瓶中，加入80ml异丙醇，搅拌下加入10ml苯甲醛(苯甲醛与壳聚糖上自由氨基的物质的量之比约为6∶1)，在45℃下反应7h，凝胶珠粒用异丙醇洗涤三次后，用去离子水洗涤去除未反应的苯甲醛，得苯甲醛壳聚糖凝胶珠粒(B-CTS)。在B-CTS中加入60ml去离子水，搅拌下加入6ml环氧氯丙烷(环氧氯丙烷与B-CTS分子中C4上的-CH2OH的物质的量之比为5∶1)，80℃反应5h后，用去离子水洗涤，去除未反应的环氧氯丙烷，得苯甲醛交联壳聚糖凝胶珠粒(B-CCTS)。B-CCTS中加入30ml去离子水，搅拌下加入30ml多乙烯多胺(Mp＝3050，Mp＝3078，Mn＝2993，Mw/Mn＝1.028)，60℃反应5h，用去离子水洗涤除去未反应的多乙烯多胺，得多胺化苯甲醛壳聚糖凝胶珠粒(PB-CCTS)。将PB-CCTS中加入0.1mol.l-1盐酸溶液100ml，30℃下搅拌1h脱去苯甲醛，更换盐酸溶液5次，使苯甲醛彻底脱去。用去离子水洗涤凝胶珠粒至中性后，在0.4mol/l氢氧化钠溶液中碱化2h，用去离子水洗涤至中性，得多胺化交联壳聚糖凝胶珠粒(P-CCTS)(干重为6.8％)。
取2g壳聚糖衍生物P-CCTS于300ml具塞三角瓶中，加入100ppm的标准铜(II)离子溶液(用pH6.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液调节溶液的酸度)，在室温振荡8h，用原子吸收分光光度计测得溶液中铜(II)离子的浓度接近1ppm。即在此条件下壳聚糖衍生物P-CCTS对铜(II)离子的捕集率大于99％。将捕集过铜(II)离子的壳聚糖衍生物P-CCTS在100ml 0.1mol.l-1盐酸溶液中，室温下振荡24h，用去离子水洗涤至中性后，在0.4mol/l氢氧化钠溶液中碱化2h，用去离子水洗涤至中性得再生后的壳聚糖衍生物P-CCTS。用上述同样的捕集条件测的再生后的壳聚糖衍生物P-CCTS对铜(II)离子的捕集率大于99％。用上述捕集剂再生方法测得再生10次后的衍生物P-CCTS对铜(II)离子的捕集率仍大于98％。
用同样的方法测得壳聚糖衍生物P-CCTS对镍(II)离子、镉(II)离子、铅(II)离子的捕集率都大于98％。再生10次后的衍生物P-CCTS对镍(II)离子、镉(II)离子、铅(II)离子的捕集率大于95％。
Claims (5)
1.本发明所指的是一种新型的对重金属离子具有高捕集能力、可再生的壳聚糖衍生物的制备方法。其特征是壳聚糖首先与苯甲醛发生反应，然后与环氧氯丙烷反应，再与多乙烯多胺发生反应，反应后的产物在酸性溶液中进行处理，然后在碱性溶液中固化。
2.如权利要求1所述的壳聚糖与苯甲醛发生反应，其特征是反应是在异丙醇中进行的，反应后的产物首先需用异丙醇洗涤数次，再用去离子水洗涤。
3.如权利要求1所述的壳聚糖与苯甲醛反应后的产物继续与环氧氯丙烷进行反应。其特征是环氧氯丙烷与壳聚糖分子中C4上的-CH2OH的物质的量之比为5∶1-10∶1，反应温度为80℃，反应时间为5h-7h。
4.如权利要求1所述的壳聚糖与苯甲醛、环氧氯丙烷反应后的产物继续与多乙烯多胺进行反应。其特征是反应温度为60℃-80℃。
5.如权利要求1所述的壳聚糖与苯甲醛、环氧氯丙烷、多乙烯多胺反应后的产物在酸性溶液中进行处理其特征是所述酸性溶液可以是0.1mol.l-1-1mol.l-1的盐酸溶液、硝酸溶液或硫酸溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA021312591A CN1485345A (zh) | 2002-09-23 | 2002-09-23 | 新型环保重金属离子捕集剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA021312591A CN1485345A (zh) | 2002-09-23 | 2002-09-23 | 新型环保重金属离子捕集剂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1485345A true CN1485345A (zh) | 2004-03-31 |
Family
ID=34144861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA021312591A Pending CN1485345A (zh) | 2002-09-23 | 2002-09-23 | 新型环保重金属离子捕集剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1485345A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431691C (zh) * | 2006-12-29 | 2008-11-12 | 南开大学 | 一种新型壳聚糖衍生物吸附剂的制备及应用 |
| CN100464838C (zh) * | 2007-04-28 | 2009-03-04 | 同济大学 | 铅离子吸附剂聚间苯二胺的解吸与循环使用方法 |
| CN102258984A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-11-30 | 西安建筑科技大学 | 一种高效硫酸根离子吸附材料制备方法及应用 |
| CN113698510A (zh) * | 2020-08-26 | 2021-11-26 | 中国石油大学(北京) | 改性壳聚糖作为水基钻井液用环保型仿生页岩抑制剂 |
| CN113772759A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-10 | 安徽庞海科技股份有限公司 | 一种用于太空舱漂浮液的高效净化材料及其生产工艺 |
-
2002
- 2002-09-23 CN CNA021312591A patent/CN1485345A/zh active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431691C (zh) * | 2006-12-29 | 2008-11-12 | 南开大学 | 一种新型壳聚糖衍生物吸附剂的制备及应用 |
| CN100464838C (zh) * | 2007-04-28 | 2009-03-04 | 同济大学 | 铅离子吸附剂聚间苯二胺的解吸与循环使用方法 |
| CN102258984A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-11-30 | 西安建筑科技大学 | 一种高效硫酸根离子吸附材料制备方法及应用 |
| CN113698510A (zh) * | 2020-08-26 | 2021-11-26 | 中国石油大学(北京) | 改性壳聚糖作为水基钻井液用环保型仿生页岩抑制剂 |
| CN113698510B (zh) * | 2020-08-26 | 2022-06-17 | 中国石油大学(北京) | 改性壳聚糖作为水基钻井液用环保型仿生页岩抑制剂 |
| CN113772759A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-10 | 安徽庞海科技股份有限公司 | 一种用于太空舱漂浮液的高效净化材料及其生产工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107442082B (zh) | 一种磁性聚丙烯酰胺/海藻酸锆凝胶球及其制备方法和应用 | |
| Kawamura et al. | Adsorption of metal ions on polyaminated highly porous chitosan chelating resin | |
| CN102504312B (zh) | 双二硫代氨基甲酸基改性壳聚糖珠粒的制备方法 | |
| US4002564A (en) | Cation-exchange resins having cross-linked vinyl aromatic polymer matrix with attached amino alkylene phosphonic acid groups, their use, and preparation | |
| Inoue et al. | Adsorption of Metal Ions on Chitosan and Crosslinked Copper (II)-Complexed Chitosan. | |
| CN102430391A (zh) | 一种金属离子印迹壳聚糖交联膜吸附剂的制备方法及应用 | |
| CN101347719A (zh) | 壳聚糖/层状硅酸盐纳米复合多孔交联微球吸附剂及其制备方法 | |
| CN103586006B (zh) | 氨基吡啶改性树脂吸附辛酸铑和金属离子的方法 | |
| Baba et al. | Selective Adsorption of Palladium (II), Platinum (IV), and Mercury (II) on a New Chitosan Derivative Possessing Pyridyl Group. | |
| CN102614850A (zh) | 交联壳聚糖微球重金属离子吸附剂的制备方法 | |
| JP5796867B2 (ja) | キレート樹脂 | |
| CN1401590A (zh) | 菌丝体表面包覆生物吸附剂及其制备方法 | |
| CA1331226C (fr) | Procede d'extraction de cations et son application au traitement d'effluents aqueux | |
| CN1485345A (zh) | 新型环保重金属离子捕集剂 | |
| CN109926028B (zh) | 一种硫脲印迹树脂及其制备方法和在吸附金中的应用 | |
| Inoue et al. | Adsorption of metal ions on gallium (III)-templated oxine type of chemically modified chitosan | |
| JP3236363B2 (ja) | 貴金属イオン捕集剤及びその製法 | |
| OSHITA et al. | Adsorption behavior of mercury in aqueous solution on cross-linked chitosan | |
| CN109794227B (zh) | 一种去除废水中溴碘化物的吸附材料的制备方法 | |
| CA2645283C (en) | A polymeric chelating agent and method of using same | |
| CN112844333B (zh) | 一种有机膦掺杂聚乙烯醇壳聚糖复合球的制备方法 | |
| CN105502733A (zh) | 一种协同去除及选择性回收废水中重金属阳离子和非金属阴离子的方法 | |
| JP2004292479A (ja) | ホウ素吸着ゲルおよびホウ素含有排水の処理方法 | |
| JPS6248725A (ja) | 金属キレート形成能を有する架橋ポリエチレンイミン系高分子化合物の製法 | |
| Debbaudt et al. | Theoretical and experimental study of Pb2+ and Hg2+ adsorption on biopolymers, 2. Experimental part |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |