[发明专利]一种二硫代羧酸盐功能化季戊四醇芯星形超支化聚合物重金属稳定剂

说明书

技术领域

本发明属于化工及环境保护技术领域，特别属于土壤污染治理技术领域，具体涉及一种二硫代羧酸盐功能化季戊四醇芯星形超支化聚合物重金属稳定剂。

背景技术

近年来，随着工业的发展及城市化的推进，土壤重金属污染日益加重，粮食安全问题频出。据环保部估算，全国每年受土壤重金属污染的粮食约1200万吨，因此对重金属污染土壤的治理和修复，是关系国计民生的紧迫任务。

目前常用的重金属污染土壤修复方法有：物理修复、植物修复、化学修复。

物理修复是指通过各种物理手段，将重金属从土壤中去除或分离的技术，主要包括工程措施(翻土、换土及客土)，热处理，玻璃化和电动修复等。

植物修复是利用累积或者超累积植物将土壤中的重金属富集，通过收获植株、集中处理，使重金属脱离土壤，达到去除污染土壤中重金属的目的。

化学修复包括化学淋洗修复和化学稳定修复。化学淋洗法是指采用淋洗液(如表面活性剂、有机酸及其盐、螯合剂等)对土壤进行淋洗，使重金属从土壤中转移到废水，再通过对废水进行回收处理，从而实现土壤的修复。化学稳定修复是在土壤中加入化学物质(稳定剂)，通过吸附、沉淀、络合、离子交换、氧化还原等反应，使重金属转变为低溶解度的难溶性物质稳定于土壤中，降低其在土壤中的迁移性和被植物所吸收的可能性，达到治理和修复污染土壤的目的。

相比于物理、植物、化学淋洗等修复方法，化学稳定修复经济、快速、便捷，是一种经济、高效的面源污染土壤修复方式。

现有的传统重金属稳定剂有无机稳定剂、有机稳定剂(有机钝化剂)。无机稳定剂主要有：矿物质类(海泡石、膨润土、蒙脱土、沸石粉、凹凸棒、硅藻土、矿石)，磷酸盐类(磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢钠盐)，碱性物质类(氧化钙、氢氧化钙、碳酸盐、碳酸氢盐等)，硫化物类(多硫化物、硫化氢盐、硫化物等)，生物炭类(秸秆炭粉、稻壳炭粉、笋壳炭粉等)等。有机钝化剂主要有腐殖酸、有机肥、有机螯合剂。

然而传统的土壤钝化修复药剂投加量大，对于重度污染的土壤稳定效果差，大部分是通过将可溶态、可交换态的重金属转变为碳酸盐结合态重金属，而得到降低有效态(植物可吸收)的目的；但对于碳酸盐结合态，基本上没有降低，一旦周围环境条件改变如酸雨,稳定后的重金属即可能再度活化溶出，不能保障稳定后的土壤的长期安全性。

本发明人在中国授权发明专利CN 104326955 B中公开了一种三羟甲基丙烷为芯二硫代羧酸功能化星形超支化聚合物，不仅具有良好的稳定土壤中重金属的性能，而且稳定后的重金属具有优异的抗击酸雨能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中重金属稳定剂用量大、抗酸性不足的弱点，提供一种对土壤中重金属稳定性能好、抗击酸碱能力强、满足土壤的长期安全性要求的稳定剂，本发明提供的二硫代羧酸盐功能化季戊四醇芯星形超支化聚合物为四臂型超支化聚合物，比三臂型的三羟甲基丙烷为芯的二硫代羧酸盐功能化星形超支化聚合物多了一个臂，显示出具有更优异修复土壤能力，且修复后的土壤抗击酸雨能力更强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种二硫代羧酸盐功能化季戊四醇芯星形超支化聚合物，其是以二硫代羧酸钠为侧基及端基官能团、季戊四醇为芯的星形超支化聚合物，其化学式为C[CH₂OCOCH₂CH₂N(CSSNa)CH₂(CH₂)_nCH₂NH(CSSNa)]₄，其结构式为：

一种所述的二硫代羧酸盐功能化季戊四醇芯星形超支化聚合物的制备方法，包括以下步骤：