CN105693933A - 重金属离子捕集剂的制备方法 - Google Patents
重金属离子捕集剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105693933A CN105693933A CN201610256699.7A CN201610256699A CN105693933A CN 105693933 A CN105693933 A CN 105693933A CN 201610256699 A CN201610256699 A CN 201610256699A CN 105693933 A CN105693933 A CN 105693933A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heavy metal
- starch
- preparation
- capturing agent
- mixture
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F251/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
- C02F1/56—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/62—Heavy metal compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
本发明涉及重金属离子捕集剂,具体是一种含氧肟酸基团的淀粉衍生物的重金属离子捕集剂的制备方法。它是由淀粉、引发剂、丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物、水制备而成,其制备过程为:首先把淀粉加入水中,然后加入丙烯酰胺,之后加入丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物,在通氮气条件下,滴加引发剂溶液,搅拌反应,即得到本发明的含氧肟酸基团的淀粉衍生物。本发明的淀粉衍生物对铅、镉、铜、锌等具有强力螯合作用,可用于含重金属废水的处理、尤其是低浓度重金属废水的深度处理,净化效率高,经济效益、社会效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及重金属离子捕集剂,具体是一种含氧肟酸基团的淀粉衍生物的重金属离子捕集剂的制备方法。
背景技术
重金属是常见的水体污染物之一,由于不能被微生物分解,可在环境中长期存留,参与和干扰各种环境化学过程和物质循环过程,并最终通过食物链传递危及人类健康,对生态环境的危害极大。目前,重金属污染控制的主要方法主要化学沉淀法、电解法、膜分离法、反渗透法等。但是上述方法都不同程度地存在着成本高、能耗大、选择性差、操作困难等缺点。本发明制备的重金属离子捕集剂,由于在天然高分子化合物淀粉骨架上引入了氧肟酸基团,可强力螯合铅、镉、铜、锌等,而且能对水中悬浮微粒特别是细小微粒进行有效捕集,使用成本低、选择性好,操作简便,在低浓度重金属污染物的去除方面具有独特的优势。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一合成的种重金属离子捕集剂的制备方法,该方法以淀粉为骨架,并引入丙烯酰胺、丙烯氧肟酸和丙烯酸酯等功能性基团,可将水中的重金属离子强烈的吸附螯合在淀粉骨架上,从而达到高效去除水中重金属离子的目的。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
一种重金属离子捕集剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将水和淀粉依次投入到反应釜中,搅拌均匀,加热至85℃-90℃糊化;
(2)将上述糊化淀粉冷却至10℃-55℃,依次将丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物投入到糊化淀粉中,在通氮气的条件下,搅拌均匀,然后在不断搅拌下缓慢滴加引发剂溶液,经接枝、聚合后即得本发明的重金属离子捕集剂。
采用上述技术方案的本发明,以淀粉为原料,以丙烯酰胺、丙烯氧肟酸、丙烯酸甲酯为功能性单体,通过接枝共聚反应,在天然高分子化合物淀粉骨架上同时引入丙烯酰胺、丙烯氧肟酸和丙烯酸酯等基团,利用淀粉的亲水刚性链骨架、配以柔性的丙烯酰胺、丙烯氧肟酸、丙烯酸甲酯共聚物支链,形成刚柔相济的网状结构大分子,使其捕集悬浮微粒特别是细小微粒能力显著增加,由于氧肟酸基团与一些金属离子如铅、镉、铜、锌等具有极强的螯合效应,从而生成稳定的絮状沉淀,达到去除重金属离子的目的。
与现有技术相比,本发明具有如下有益的效果:
(1)对铅、镉、铜、锌等具有极强的螯合效应;
(2)沉降性能好,易于分离,适用于含铅、鎘、铜、锌等重金属离子的废水的治理,处理效果好。
作为优选,本发明更进一步的技术方案是:
所述的淀粉为玉米淀粉、糯米淀粉、土豆淀粉和木薯淀粉中的一种或两种以上混合物;水和淀粉的质量比为100:3-12。
所述的丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物是由丙烯酸甲酯与盐酸羟胺反应而得到的。
所述的丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯的摩尔比为1:0.08-0.2。
所述的引发剂为硝酸铈铵的硝酸溶液或过硫酸盐与亚硫酸氢钠的混合物。
所述的过硫酸盐是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种以上混合物。
淀粉、丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物的质量比为1:0.05-0.6:0.1-0.5。
接枝聚合反应温度为10℃-55℃;反应时间为1-2.5小时;引发剂加入量为0.5-5mmol/l。
具体实施方式
以下结合具体实施例详述本发明,但实施例不对本发明构成任何限制。
实施例1:
(1)将水和玉米淀粉依次投入到反应釜中,水和淀粉的质量比为100:8,搅拌均匀,加热至85℃糊化。
(2)将上述糊化淀粉冷却至30℃,在通氮气的条件下,依次加入丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物,投加量:淀粉、丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物的质量比为1:0.2:0.25,丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯的摩尔比为1:0.11,搅拌均匀。在不断搅拌下,缓慢滴加引发剂硝酸铈铵的硝酸溶液,引发剂加入量为0.55mmol/l,反应1.5小时后,即得本发明的重金属离子捕集剂。
在本实施例中,废水中铅、镉、铜、锌的去除率可分别达到99.82%、99.51%、99.90%、99.73%。
实施例2:
(1)将水和糯米淀粉依次投入到反应釜中,水和淀粉的质量比为100:6.5,搅拌均匀,加热至85℃糊化。
(2)将上述糊化淀粉冷却至38℃,在通氮气的条件下,依次加入丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物,投加量:淀粉、丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物的质量比为1:0.3:0.3,丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯的摩尔比为1:0.15,之后加入过硫酸铵,搅拌均匀。在不断搅拌下,缓慢滴加亚硫酸氢钠溶液,引发剂加入量为3.5mmol/l。反应2小时后,即得本发明的重金属离子捕集剂。
在本实施例中,废水中铅、镉、铜、锌的去除率可分别达到99.53%、99.2%、99.66%、99.57%。
实施例3:
(1)将水和玉米淀粉和木薯淀粉依次投入到反应釜中,水和淀粉的质量比为100:5,玉米淀粉和木薯淀粉的质量比为50:50,搅拌均匀,加热至85℃糊化。
(3)将上述糊化淀粉冷却至40℃,在通氮气的条件下,依次加入丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物,投加量:淀粉、丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物的质量比为1:0.35:0.2,丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯的摩尔比为1:0.12,之后加入过硫酸铵,搅拌均匀。在不断搅拌下,缓慢滴加亚硫酸氢钠溶液,引发剂加入量为4mmol/l。反应2.5小时后,即得本发明的重金属离子捕集剂。
在本实施例中,废水中铅、镉、铜、锌的去除率可分别达到99.36%、99.15%、99.62%、99.59%。
由上述实施例可知,采用本发明制备重金属离子捕集剂用于含重金属离子废水的处理,废水中铅、鎘、铜、锌的去除率均可达到99%以上。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书内容所作的等效变化,均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (8)
1.一种重金属离子捕集剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将水和淀粉依次投入到反应釜中,搅拌均匀,加热至85℃-90℃糊化;
(2)将上述糊化淀粉冷却至10℃-55℃,依次将丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物投入到糊化淀粉中,在通氮气的条件下,搅拌均匀,然后在不断搅拌下缓慢滴加引发剂溶液,经接枝、聚合后即得本发明的重金属离子捕集剂。
2.如权利要求1所述的重金属离子捕集剂的制备方法,其特征在于,所述的淀粉为玉米淀粉、糯米淀粉、土豆淀粉和木薯淀粉中的一种或两种以上混合物;水和淀粉的质量比为100:3-12。
3.如权利要求1所述的重金属离子捕集剂的制备方法,其特征在于,所述的丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物是由丙烯酸甲酯与盐酸羟胺反应而得到的。
4.如权利要求3所述的重金属离子捕集剂的制备方法,其特征在于,所述的丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯的摩尔比为1:0.08-0.2。
5.如权利要求1所述的重金属离子捕集剂的制备方法,其特征在于,所述的引发剂为硝酸铈铵的硝酸溶液或过硫酸盐与亚硫酸氢钠的混合物。
6.如权利要求5所述的重金属离子捕集剂的制备方法,其特征在于,所述的过硫酸盐是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种以上混合物。
7.如权利要求1所述的重金属离子捕集剂的制备方法,其特征在于,淀粉、丙烯酰胺、丙烯氧肟酸与丙烯酸甲酯混合物的质量比为1:0.05-0.6:0.1-0.5。
8.如权利要求1所述的重金属离子捕集剂的制备方法,其特征在于,接枝聚合反应温度为10℃-55℃;反应时间为1-2.5小时;引发剂加入量为0.5-5mmol/L。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610256699.7A CN105693933A (zh) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | 重金属离子捕集剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610256699.7A CN105693933A (zh) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | 重金属离子捕集剂的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105693933A true CN105693933A (zh) | 2016-06-22 |
Family
ID=56216446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610256699.7A Pending CN105693933A (zh) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | 重金属离子捕集剂的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105693933A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106084075A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 宇星科技发展(深圳)有限公司 | 一种修复重金属污染的稳定剂及其制备方法 |
CN112694185A (zh) * | 2019-10-21 | 2021-04-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 降低污水中重金属和/或磷元素含量以及cod值的方法及其应用 |
CN115819909A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-03-21 | 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所 | 一种大孔丙烯酸系羟肟酸螯合树脂及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101560004B (zh) * | 2009-06-01 | 2012-02-01 | 湖南师范大学 | 能去除污水中重金属离子的羟肟酸型高分子絮凝剂 |
CN102584629A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-18 | 山东宝莫生物化工股份有限公司 | 一种丙烯羟肟酸的制备方法 |
CN103204963A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-17 | 重庆工商大学 | 异羟肟酸聚合物的合成方法 |
CN103204974A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-07-17 | 嘉兴学院 | 一种重金属捕集剂及其制备方法 |
-
2016
- 2016-04-25 CN CN201610256699.7A patent/CN105693933A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101560004B (zh) * | 2009-06-01 | 2012-02-01 | 湖南师范大学 | 能去除污水中重金属离子的羟肟酸型高分子絮凝剂 |
CN102584629A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-18 | 山东宝莫生物化工股份有限公司 | 一种丙烯羟肟酸的制备方法 |
CN103204974A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-07-17 | 嘉兴学院 | 一种重金属捕集剂及其制备方法 |
CN103204963A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-17 | 重庆工商大学 | 异羟肟酸聚合物的合成方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SONG CHANGYOU等: "Synthesis of Graft Copolymer of Starch-Acrylamid-Propylene Hydroxamic Acid and Capability of Trapping Pb2+", 《ADVANCED MATERIALS RESEARCH》 * |
潘松汉等: "淀粉糊化对淀粉-丙烯酰胺接枝共聚的影响", 《广州化学》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106084075A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 宇星科技发展(深圳)有限公司 | 一种修复重金属污染的稳定剂及其制备方法 |
CN112694185A (zh) * | 2019-10-21 | 2021-04-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 降低污水中重金属和/或磷元素含量以及cod值的方法及其应用 |
CN112694185B (zh) * | 2019-10-21 | 2022-12-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 降低污水中重金属和/或磷元素含量以及cod值的方法及其应用 |
CN115819909A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-03-21 | 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所 | 一种大孔丙烯酸系羟肟酸螯合树脂及其制备方法 |
CN115819909B (zh) * | 2022-10-27 | 2024-05-03 | 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所 | 一种大孔丙烯酸系羟肟酸螯合树脂及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Saito et al. | Uranium recovery from seawater: development of fiber adsorbents prepared via atom-transfer radical polymerization | |
RU2564811C2 (ru) | Полимеры для очистки от металлов и их применения | |
CN102675540B (zh) | 一种重金属离子吸附树脂及其制备方法 | |
RU2556688C2 (ru) | Полимеры для очистки от металлов | |
CN104525005A (zh) | 一种亲水性抗污染聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法 | |
CN103204974A (zh) | 一种重金属捕集剂及其制备方法 | |
CN105693933A (zh) | 重金属离子捕集剂的制备方法 | |
CN102250291A (zh) | 一种两性接枝改性淀粉絮凝剂 | |
CN104609645A (zh) | 焦化真空碳酸钾脱硫废液脱硫脱氰的预处理方法及装置 | |
CN105924534A (zh) | 一种改性淀粉重金属捕集剂的制备方法 | |
CN101905148A (zh) | 一种重金属离子吸附剂的制备方法 | |
CN108147584A (zh) | 一种利用pan-pei胺基螯合纤维处理含铜污水的方法 | |
CN106995221A (zh) | 一种具有自絮凝功能的重金属离子去除剂及其合成方法 | |
CN105289528A (zh) | 一种高效四乙烯五胺改性纤维素基重金属吸附剂的制备方法 | |
Singh et al. | Microwave synthesis, characterization, and zinc uptake studies of starch-graft-poly (ethylacrylate) | |
CN107413309B (zh) | 多功能复合型重金属离子吸附剂及其制备方法 | |
CN105771912A (zh) | 一种多功能生物吸附材料及其制备方法 | |
CN113019335B (zh) | 双功能改性玉米秸秆纤维素吸附剂、控制合成方法及应用 | |
CN102516584B (zh) | 一种聚偏氟乙烯微孔膜抗蛋白质污染的改性方法 | |
CN101717473A (zh) | 一种淀粉与甲基丙烯酸脱水甘油酯的接枝共聚物 | |
CN113526606A (zh) | 一种除铊剂及其制备方法 | |
CN102020387A (zh) | 一种湿法炼锌废水的处理方法 | |
CN105131186A (zh) | 功能化淀粉螯合剂及其制备方法 | |
CN107446096A (zh) | 重金属离子多孔吸附剂及其制备方法和应用 | |
CN100412099C (zh) | 一种复合式改性淀粉絮凝剂及其制备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160622 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |