一種超支化型重金屬捕捉劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超支化型重金屬捕捉劑，其為超支化的二硫代氨基甲酸鹽重金屬捕捉劑，具有高度支化的主鏈，其各支鏈上含有重金屬離子捕捉基團(tuán)，由超支化的多元胺基化合物與二硫化碳反應(yīng)得到，所述超支化的多元胺基化合物是由三元環(huán)氧化合物與二元伯胺化合物聚合而成。本發(fā)明的超支化型重金屬捕捉劑，含有高密度的螯合基團(tuán)，因此具有很強的重金屬離子螯合能力，能夠大大提高對廢水中重金屬離子的捕捉效率，具有添加量少、螯合效率高的優(yōu)點。
【專利說明】一種超支化型重金屬捕捉劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種超支化型重金屬捕捉劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，含有重金屬離子的污水量也越來越大。 含有重金屬離子污水主要來源于金屬冶煉、礦山開采、機械加工、電子行業(yè)和部分化工企 業(yè)。含有重金屬離子的工業(yè)廢水會對地表水、地下水和土壤造成嚴(yán)重污染，而且很容易通過 根系進(jìn)入植物體內(nèi)而被吸收，抑制作物的生長發(fā)育，降低產(chǎn)量，并進(jìn)一步通過食物鏈的傳遞 和富集進(jìn)入人體而導(dǎo)致癌變、畸形等，嚴(yán)重危害到人體健康。
[0003] 近年來人們對重金屬污水處理的研究十分重視，主要的處理方法有氧化還原法、 離子交換法、電解法、反滲透法、化學(xué)沉淀法、吸附法等。這些處理方法在凈化效率及經(jīng)濟(jì)效 益方面都存在一些問題，存在去除不徹底、費用昂貴、產(chǎn)生有毒污泥或其他廢料等缺點。隨 著重金屬離子污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)外相繼開發(fā)出各種金屬離子螯合劑，由于其 具有對重金屬離子有很強結(jié)合力的基團(tuán)，因此能夠有效地去除污水中的重金屬離子，但是 常用的螯合劑分子基本上是線性結(jié)構(gòu)，且所含有的螯合基團(tuán)密度較小，其螯合能力還有待 進(jìn)一步提商。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種超支化型重金屬捕捉劑，含有高密度的螯合基團(tuán)，因此 具有很強的重金屬離子螯合能力，能夠大大提高對廢水中重金屬離子的捕捉效率，具有添 加量少、螯合效率高的優(yōu)點。本發(fā)明的另一個目的是提供該超支化型重金屬捕捉劑的制備 方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種超支化型重金屬捕捉劑，其為超支化的二硫代氨基甲酸鹽重金屬捕捉劑，具 有高度支化的主鏈，其各支鏈上含有重金屬離子捕捉基團(tuán)。
[0007] 優(yōu)選地，其由超支化的多元胺基化合物與二硫化碳反應(yīng)得到。
[0008] 優(yōu)選地，所述超支化的多元胺基化合物是由三元環(huán)氧化合物與二元伯胺化合物聚 合而成。
[0009] 優(yōu)選地，所述三元環(huán)氧化合物為丙三醇三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油 醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油醚、蓖麻油三縮水甘油醚中的任意一種或多種。
[0010] 優(yōu)選地，所述二元伯胺化合物為乙二胺、丙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯 五胺中的任意一種或多種。
[0011] 優(yōu)選地，所述三元環(huán)氧化合物和所述二元伯胺化合物的摩爾比為1 : (2?3)。
[0012] 優(yōu)選地，所述二硫化碳和所述二元伯胺化合物的摩爾比為（2?6) :1。
[0013] 一種制備所述的超支化型重金屬捕捉劑的方法，包括以下步驟：
[0014] a:將二元伯胺化合物注入反應(yīng)釜中，一邊攪拌一邊加熱，另外將三元環(huán)氧化合物 注入到高位槽中備用；
[0015] b :當(dāng)反應(yīng)釜中溫度升到40-80°C時，在攪拌的同時滴加高位槽中的三元環(huán)氧化合 物，滴完后繼續(xù)保溫攪拌反應(yīng)2-4h，得到超支化的多元胺基化合物；
[0016] c :調(diào)整溫度至30-50°C，滴入強堿溶液，攪拌熟化使其溶解均勻；
[0017] d :維持溫度在30-50°C，滴加二硫化碳，滴完后繼續(xù)攪拌反應(yīng)3_5h，反應(yīng)完全后冷 卻出料。
[0018] 優(yōu)選地,所述強堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。
[0019] 優(yōu)選地，所述強堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為20-40 %。
[0020] 在本發(fā)明的一種實施方式中，主要發(fā)生的反應(yīng)如下，其中R表示三元環(huán)氧化合物 的分子主鏈，A表示二元伯胺化合物的分子主鏈：
[0021]

【權(quán)利要求】
1. 一種超支化型重金屬捕捉劑，其特征在于：其為超支化的二硫代氨基甲酸鹽，具有 高度支化的主鏈，其各支鏈上含有重金屬離子捕捉基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超支化型重金屬捕捉劑，其特征在于：其由超支化的多元胺 基化合物與二硫化碳反應(yīng)得到。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超支化型重金屬捕捉劑，其特征在于：所述超支化的多元胺 基化合物是由三元環(huán)氧化合物與二元伯胺化合物聚合而成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超支化型重金屬捕捉劑，其特征在于：所述三元環(huán)氧化合物 為丙三醇三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油醚、蓖麻油 三縮水甘油醚中的任意一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超支化型重金屬捕捉劑，其特征在于：所述二元伯胺化合物 為乙二胺、丙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的任意一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超支化型重金屬捕捉劑，其特征在于：所述三元環(huán)氧化合物 和所述二元伯胺化合物的摩爾比為1 : (2?3)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3-6中任意一項所述的超支化型重金屬捕捉劑，其特征在于：所述二 硫化碳和所述二元伯胺化合物的摩爾比為（2?6) :1。
8. -種制備權(quán)利要求1-7所述的超支化型重金屬捕捉劑的方法，其特征在于包括以下 步驟： a:將二元伯胺化合物注入反應(yīng)釜中，一邊攪拌一邊加熱，另外將三元環(huán)氧化合物注入 到高位槽中備用； b :當(dāng)反應(yīng)釜中溫度升到40-80°C時，在攪拌的同時滴加高位槽中的三元環(huán)氧化合物， 滴完后繼續(xù)保溫攪拌反應(yīng)2-4h，得到超支化的多元胺基化合物； c :調(diào)整溫度至30-50°C，滴入強堿溶液，攪拌熟化使其溶解均勻； d :維持溫度在30-50°C，滴加二硫化碳，滴完后繼續(xù)攪拌反應(yīng)3-5h，反應(yīng)完全后冷卻出 料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：所述強堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化 鉀溶液。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：所述強堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為 20-40%。
【文檔編號】C02F1/62GK104192968SQ201410431509
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】伍海斌 申請人:中山市宏科化工有限公司