[發明專利]一種EDDS改性工程材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310466047.2
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103585959A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 祝建中;丁瑩;曹陽;陳建標;陳勝魯
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

技術領域

本發明屬于環境應用材料領域，特別涉及一種EDDS改性工程材料，還涉及該EDDS改性工程材料的制備方法。?

背景技術

螯合劑在治理環境污染的問題中，發揮了其不可替代的作用。由于螯合劑能夠強烈的與各種重金屬離子發生絡合反應，絡合形成比較穩定的環狀，如Cu、Pb、Zn和Cd等，故其能夠將重金屬離子從溶液或土壤中抽取出來，從而能夠治理一些環境污染問題。因此，無論是工業重金屬離子廢水的處理，還是受污染土壤的修復等，都不難發現絡合劑的身影。螯合劑的種類繁多，有人工合成的，如EDTA、DTPA和EGTA等；有自然形成的，如NTA、EDDS（可由自然界的微生物Amycolatopsis?japonicum?sp.Nov.等產生；也可由天門冬氨酸或乙二胺和順丁烯二酸人工合成）。?

[S,S]-乙二胺二琥珀酸（[S,S]-ethylenediamine?disuccinic?acid，簡稱EDDS）是一種生物可降解特性螯合劑，近年來受到了廣泛的關注。在自然條件下，EDTA會轉化成對環境有害的持久性有機物，而EDDS是一種能夠替代EDTA的可生物降解的鰲合劑。作為一種環境友好型的替代品，EDDS可在實際應用中用來提取回收金屬離子，是一種很有前途的EDTA替代物。由于具有生物可降解性與環境的友好性，EDDS成為了理想的改性材料源。然而，現有的大量研究主要集中于利用螯合劑處理金屬離子，對于利用螯合劑改性工程材料的方面研究很少。?

很多天然無機工程材料經過簡單活化處理均可作為高效的載體，來源廣泛、成本低廉，例如沸石、活性炭、活性Al₂O₃、分子篩、纖維、蒙脫石、硅膠、粘土、蛭石、陰離子交換樹脂、活性炭纖維和硅藻土等等均為應用較廣泛的無機載體。?

發明內容

發明目的：本發明的第一目的在于提供一種結構穩定、對金屬離子的吸附性能好的EDDS改性工程材料。?

本發明的第二目的在于提供上述EDDS改性工程材料的制備方法。?

技術方案：本發明提供的一種EDDS改性工程材料，改性劑EDDS、吸附劑工程材料通過物理粘合以及化學鍵合而成。?

作為優選，所述工程材料為沸石、活性炭、活性Al₂O₃、分子篩、纖維、蒙脫石、硅膠、粘土、蛭石、陰離子交換樹脂、活性炭纖維或硅藻土；工程材料和EDDS的重量比（10-20）：1。?

本發明還提供了一種上述EDDS改性工程材料的制備方法，具體為：將原料混懸于水中，煮沸1-3h，室溫靜置8-16h、干燥，即得；所述原料包括工程材料和EDDS。?

作為優選，工程材料和EDDS的重量比（10-20）：1；原料與水的重量比為（1-12）：100。?

作為改進，原料中還包括粘結劑；所述粘結劑為聚乙烯醇、水玻璃或海藻酸鈉；粘結劑和工程材料的重量比（5-15）：100。?

本發明還提供了另一種上述EDDS改性工程材料的制備方法，包括以下步驟：?

（1）將富馬酸水溶液加熱至80-90℃，滴加氫氧化鈉水溶液保溫反應12-24h；?

（2）將步驟（1）反應體系升溫至100-110℃，滴加乙二胺水溶液，保溫反應24-60h；?

（3）向步驟（2）反應體系加入工程材料，100-110℃保溫反應12-24h；?

（4）使步驟（3）反應體系冷卻至室溫，滴加酸水溶液調反應體系pH至2-4，過濾，干燥，即得。?

其中，步驟（1）中，富馬酸和氫氧化鈉的摩爾比為1：（1.5-2.5）；氫氧化鈉水溶液重量百分比濃度為30-50%，富馬酸水溶液的重量百分比濃度為25-50%。?

其中，步驟（2）中，乙二胺和富馬酸的摩爾比為1：（2-3）；乙二胺水溶液的重量百分比濃度為20-30%。?

其中，步驟（3）中，工程材料與乙二胺的摩爾比為（10-20）:0.20。?

其中，步驟（4）中，酸水溶液為重量百分比濃度25-36%的鹽酸的溶液或重量百分比濃度30-80%的硫酸水溶液。?

有益效果：本發明提供的EDDS改性工程材料制備工藝簡單、成本低廉，利用生物可降解的螯合劑EDDS對工程材料進行改性，得到的EDDS改性工程材料一方面穩定性好，另一方面對金屬離子的吸附性能好。?