[发明专利]低成本螯合复合型重金属捕捉剂及其制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种低成本螯合复合型重金属捕捉剂及其制备方法及其应用，特点是由水溶性聚羟甲基丙烯酰胺‑接枝‑（聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠‑无规‑聚乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠）、二正丁基二硫代氨基甲酸钠、水和氢氧化钾制备低成本螯合复合型重金属捕捉剂，并将低成本螯合复合型重金属捕捉剂用于处理电镀、冶炼、采矿、选矿、化工及机械等排放重金属废水。其成本低，操作方便，在数秒内生成大的聚集体，从而实现快速沉降。

主权项

1.一种低成本螯合复合型重金属捕捉剂，其特征在于包括1～10份的水溶性聚羟甲基丙烯酰胺‑接枝‑（聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠‑无规‑聚乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠）(PHAM‑g‑(PVAEGTANa‑r‑PVACS₂Na))、1～30份的二正丁基二硫代氨基甲酸钠（TP）、1～60份的水和1～5份的氢氧化钾；所述聚羟甲基丙烯酰胺‑接枝‑（聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠‑无规‑聚乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠）(PHAM‑g‑(PVAEGTANa‑r‑PVACS₂Na))的具体合成步骤如下：步骤一 合成聚合物主链聚羟甲基丙烯酰胺（PHAM）通过普通自由基聚合或可控活性聚合法合成PHAM聚合物主链；步骤二 功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF‑COOH其主要采用偶氮二氰基戊酸为引发剂通过普通自由基聚合合成末端含羧基的聚N‑乙烯基甲酰胺（PNVF‑COOH）聚合物；步骤三 合成1,2‑乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)将1～80份的1,2‑乙二醇二乙醚二胺四乙酸和1～80份的乙酸酐溶解于1～80份的2‑甲基吡啶中，控制于50～70℃，反应20～40小时，获得1,2‑乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐；步骤四 合成PHAM‑g‑(PVAEGTANa‑r‑PVACS₂Na)将步骤一中所得到的1～10份的聚合物主链聚羟甲基丙烯酰胺（PHAM）与1～80份的功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF‑COOH混合溶于100～500份的水里，加入1～5份的催化剂和1～5份的1‑乙基‑3‑(3‑二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐(EDC·CH₃I)，控温于50～80℃，进行酯化反应10～70小时，使聚合物主链的每个单元的羟基功能基团与末端含羧基的功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF无规地发生酯化反应，获得聚羟甲基丙烯酰胺‑接枝‑聚N‑乙烯基甲酰胺(PHAM‑g‑PNVF)；再加1～10份氢氧化钾，控温于50～80℃，对接枝于聚合物主链功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF进行水解反应12～48小时，获得聚羟甲基丙烯酰胺‑接枝‑聚乙烯胺（PHAM‑PVA)；再加入步骤三中所得到的1～80份的1,2‑乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)，酰基化反应5～24小时，酰化度范围控制为80～99%，获得聚羟甲基丙烯酰胺‑接枝‑（聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠‑无规‑聚乙烯胺）(PHAM‑g‑(PVAEGTANa‑r‑PVA))；再加入1～10份二硫化碳，控温于20～40℃，进行加成反应1～3小时，最终获得水溶性聚合物分子刷聚羟甲基丙烯酰胺‑接枝‑（聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠‑无规‑聚乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠）(PHAM‑g‑(PVAEGTANa‑r‑PVACS₂Na))，所述催化剂是N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)；低成本螯合复合型重金属捕捉剂的生产方法为：将1～10份的水溶性聚羟甲基丙烯酰胺‑接枝‑（聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠‑无规‑聚乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠）(PHAM‑g‑(PVAEGTANa‑r‑PVACS₂Na))，1～30份的二正丁基二硫代氨基甲酸钠（TP）、1～60份的水和1～5份的氢氧化钾混合后，常温搅拌1小时，获得低成本螯合复合型重金属捕捉剂；以上均为质量份数。