[發明專利]一種高效的絡合態重金屬離子去除劑及其合成方法

有效

• 申請號: 201710669530.9
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107399800B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張梅;劉偉麗;高峽;胡光輝;趙婷;魏曉曉
• 申請（專利權）人: 北京市理化分析測試中心
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56;C02F101/20
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 于慧

本發明提供了一種高效的絡合態重金屬離子去除劑，為具有芳香內核結構部分的枝化型多胺化合物，其同時含有強表面活性功能基團—Si(CH₃)₂—O—Si(CH₃)₂—和強螯合性的功能基團—CSS?。本發明進一步涉及根據本發明的高效的絡合態重金屬離子去除劑的合成方法。本發明的高效去除劑可廣泛應用于重金屬離子呈絡合態的各類復雜廢水治理。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，涉及含重金屬離子的工業廢水處理，具體而言，涉及一種高效的絡合態重金屬離子去除劑，并進一步涉及其合成方法及用途。

背景技術

水污染是人類長久以來面臨的最重要污染問題之一，其中尤以重金屬離子廢水污染問題最為突出。含有重金屬離子的廢水無法通過生物降解而減少，并且會通過食物鏈富集到人體，因而對環境生態和人類健康均會造成嚴重危害。目前，隨著含有不同重金屬離子廢水排放量的日益增長，重金屬廢水治理問題已迫在眉睫，以有色金屬冶煉、電子、電鍍等為代表的行業面臨巨大的環保壓力。

重金屬廢水通常含有的重金屬種類較多、重金屬離子濃度高、廢水成分復雜，常用的處理方法包括化學中和沉淀法、(電)化學還原法、物理吸附法、溶劑萃取法、離子交換法等。雖然重金屬離子來源不同、種類及存在形態不同，需采用的處理方法也不同，但化學中和沉淀法依然是目前處理重金屬廢水最常用的主要方法之一?；瘜W沉淀法是通過投加化學沉淀劑生產難溶性化學物質，使污染物沉淀析出，該方法處理工藝簡單、處理成本較低，但也存在明顯的缺點，例如沉淀劑的處理效率較低、污泥渣量大且含水率高等，特別是對于廢水中含有EDTA、檸檬酸氨等有機強配位劑時，重金屬離子與配位劑結合生成穩定性很強的絡合態物質，傳統的中和沉淀劑無法有效去除，處理后的廢水無法達標排放。因此，目前研究人員正積極尋找具有高效螯合競爭能力，可有效處理絡合態重金屬離子廢水的處理劑。

針對上述問題，本專利公開了一種高效的絡合態重金屬離子去除劑，其為功能性多胺基化合物通過黃原酸化反應制備的強螯合性的去除劑，可與復雜廢水如含有難降解有機雜質、含有油脂等中多種重金屬離子迅速反應，生成立體交聯型的難溶螯合物質，可以有效去除自由態及絡合態重金屬離子。

發明內容

本發明涉及一種高效的絡合態重金屬離子去除劑，該去除劑為具有芳香內核結構部分的枝化型多胺化合物，其結構中同時含有強表面活性功能基團(—Si(CH₃)₂—O—Si(CH₃)₂—)和強螯合性的功能基團(—CSS^-)。

其中所述芳香內核結構部分為雙酚A—C₆H₄—C(CH₃)₂—C₆H₄—；所述多胺化合物結構部分可包含烷基多按化合物和含硅二胺；所述烷基多胺化合物選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一種或多種；所述含硅二胺為1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。

本發明進一步提供了根據本發明的絡合態重金屬離子去除劑的合成方法，包括如下步驟：

(1)烷基多胺化合物、含硅二胺的混合物，在堿性溶液中與環氧氯丙烷發生反應，得到改性多胺化合物；

(2)改性多胺化合物首先與雙酚A、甲醛溶液反應，接著加入溶劑二甲苯，用于進一步高溫反應，得到雙酚A型多胺化合物；

(3)雙酚A型多胺化合物、聚乙烯亞胺在堿性溶液中與二硫化碳發生反應，得到目標產物。