[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。以下实施例中所涉及的份数均是质量份数。
[0023] 实施例一
[0024] 其是一种生物质螯合改性重金属捕获剂,制备方法如下:
[0025] 步骤一 KGM-g-PNVF的合成
[0026] 取1份的魔芋葡甘聚糖(KGM),加入100份的水,控温45℃,进行溶解0.5小时;在氮气保护下,加入0.2份的引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50和14份的N-乙烯基甲酰胺(NVF),聚合反应4小时,降温停止反应;加入100份的乙醇进行沉淀分离、过滤及干燥后,获得高纯的魔芋葡甘聚糖-接枝-聚N-乙烯基甲酰胺共聚物(KGM-g-PNVF);采用元素分析及核磁共振仪器分析测定N-乙烯基甲酰胺的接枝率为25%;
[0027] 步骤二 乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)的合成
[0028] 将10份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和10份乙酸酐溶解于10份的2-甲基吡啶中,控温于50℃,反应10小时,获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐;
[0029] 步骤三 KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS2Na)的合成
[0030] 取1份的KGM-g-PNVF,加入100份的水,控温于50℃,在机械搅拌下溶解1小时;加入2份的氢氧化钾,水解反应12小时,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺)共聚物KGM-g-PVA;
再加入8份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD),酰基化反应5小时,酰化度为92%,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺)(KGM-g-P(VAEGTANa-r-VA ));再加入1份的二硫化碳,控温于20℃,进行加成反应1小时,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠)共聚物(KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS2Na))即生物质螯合改性重金属捕获剂;采用元素分析及核磁共振测定共聚物乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠的接枝率为23%和乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠的接枝率为2%。
[0031] 在本实施例中,生物质螯合改性重金属捕获剂应用于重金属废水处理[0032] 取100份的含10 mg/L Ni2+离子和5 mg/L柠檬酸废水,加入0.1份的生物质螯合改性重金属捕获剂,常温下搅拌1分钟,用0.1 mol/L盐酸调节pH至3,常温下搅拌1分钟,再加入0.02份的氯化钙助沉降剂,5秒内生成粒径为590μm以上的絮体沉淀。过滤后,采用原子吸收分光光度计测定Ni2+离子浓度为0.03 mg/L,脱除效率>99%。
[0033] 实施例二
[0034] 其是一种生物质螯合改性重金属捕获剂,制备方法如下:
[0035] 步骤一 KGM-g-PNVF的合成
[0036] 取2份的魔芋葡甘聚糖(KGM),加入200份的水,控温于50℃,进行溶解0.7小时;在氮气保护下,加入0.5份的引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50和28份的N-乙烯基甲酰胺(NVF),接枝共聚5小时,降温停止反应;加入200份的乙醇进行沉淀分离、过滤及干燥后,获得高纯的魔芋葡甘聚糖-接枝-聚N-乙烯基甲酰胺共聚物(KGM-g-PNVF);采用元素分析及核磁共振仪器分析测定N-乙烯基甲酰胺接枝率为44%;
[0037] 步骤二 乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)的合成
[0038] 将20份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和20份的乙酸酐溶解于20份的2-甲基吡啶中,控温于60℃,反应20小时,获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐;
[0039] 步骤三 KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS2Na)的合成
[0040] 取2份的KGM-g-PNVF,加入150份的水,控温于60℃,在机械搅拌下溶解1.5小时;加入5份的氢氧化钾,水解反应24小时,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺)共聚物KGM-g-PVA;再加入18份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD),酰基化反应3小时,酰化度为93%,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺)(KGM-g-P(VAEGTANa-r-VA ));再加入3份的二硫化碳,控温于30℃,进行加成反应2小时,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠)共聚物(KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS2Na))即生物质螯合改性重金属捕获剂;采用元素分析及核磁共振测定共聚物乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠的接枝率为41%和乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠的接枝率为3%。
[0041] 在本实施例中,生物质螯合改性重金属捕获剂应用于重金属废水处理[0042] 取400份的含10 mg/L Ni2+离子和5 mg/L酒石酸废水,加入0.4份的生物质螯合改性重金属捕获剂,常温下搅拌1分钟,用0.1 mol/L盐酸调节pH至5,再加入0.04份的硫酸镁助沉降剂,常温下搅拌1分钟,4秒内生成粒径为690μm以上的絮体沉淀。过滤后,采用原子吸2+
收分光光度计测定Ni 离子浓度为0.05 mg/L,脱除效率>99%。
[0043] 实施例三
[0044] 其是一种生物质螯合改性重金属捕获剂,制备方法如下:
[0045] 步骤一 KGM-g-PNVF的合成
[0046] 取4份的魔芋葡甘聚糖(KGM),加入350份的水,控温60℃,进行溶解0.7小时;在氮气保护下,加入0.7份的引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50和44份的N-乙烯基甲酰胺(NVF),接枝共聚15小时,降温停止反应;加入350份的乙醇进行沉淀分离、过滤及干燥后,获得高纯的魔芋葡甘聚糖-接枝-聚N-乙烯基甲酰胺共聚物(KGM-g-PNVF);采用元素分析及核磁共振仪器分析测定N-乙烯基甲酰胺接枝率为75%;
[0047] 步骤二 乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)的合成
[0048] 将25份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和25份的乙酸酐溶解于25份的2-甲基吡啶中,控温于65℃,反应25小时,获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐;
[0049] 步骤三 KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS2Na)的合成
[0050] 取4份的KGM-g-PNVF,加入300份的水,控温于65℃,在机械搅拌下溶解1.8小时;加入7份的氢氧化钾,水解反应36小时,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺)共聚物KGM-g-PVA;再加入27份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD),酰基化反应2小时,酰化度为95%,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺)(KGM-g-P(VAEGTANa-r-VA ));再加入4份的二硫化碳,控温于35℃,进行加成反应2.5小时,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠)共聚物(KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS2Na))即生物质螯合改性重金属捕获剂;采用元素分析及核磁共振测定共聚物乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠的接枝率为71%和乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠的接枝率为4%。
[0051] 在本实施例中,生物质螯合改性重金属捕获剂应用于重金属废水处理[0052] 取700份的含10 mg/L Ni2+离子和0.5 mg/L 乙二胺四乙酸二钠废水,加入0.7份的生物质螯合改性重金属捕获剂,常温下搅拌1分钟,用0.1 mol/L盐酸调节pH至6,再加入0.07份的二氯化亚铁助沉降剂,常温下搅拌1分钟,3秒内生成粒径为770μm以上的絮体沉淀。过滤后,采用原子吸收分光光度计测定Ni2+离子浓度为0.04 mg/L,脱除效率>99%。
[0053] 实施例四
[0054] 其是一种生物质螯合改性重金属捕获剂,制备方法如下:
[0055] 步骤一 KGM-g-PNVF的合成
[0056] 取5份的魔芋葡甘聚糖(KGM),加入400份的水,控温于70℃,进行溶解1小时;在氮气保护下,加入0.3份的引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50和48份的N-乙烯基甲酰胺(NVF),聚合20小时,降温停止反应。加入400份乙醇进行沉淀分离、过滤及干燥后,获得高纯的魔芋葡甘聚糖-接枝-聚N-乙烯基甲酰胺共聚物(KGM-g-PNVF);采用元素分析及核磁共振仪器分析测定N-乙烯基甲酰胺接枝率为83%;
[0057] 步骤二 乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)的合成
[0058] 将30份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和30份的乙酸酐溶解于30份的2-甲基吡啶中,控温于70℃,反应30小时,获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐;
[0059] 步骤三 KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS2Na)的合成
[0060] 取5份的KGM-g-PNVF,加入400份的水,控温于60℃,在机械搅拌下溶解2小时;加入10份的氢氧化钾,水解反应48小时,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺)共聚物KGM-g-PVA;再加入28份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD),酰基化反应1小时,酰化度为
94%,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺)(KGM-g-P(VAEGTANa-r-VA ));再加入5份的二硫化碳,控温于40℃,进行加成反应3小时,获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠)共聚物(KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS2Na))即生物质螯合改性重金属捕获剂;采用元素分析及核磁共振测定共聚物乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠的接枝率为79%和乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠的接枝率为5%。
[0061] 在本实施例中,生物质螯合改性重金属捕获剂应用于重金属废水处理[0062] 取1000份的含10 mg/L Cd2+离子、10 mg/L Cu2+离子、10 mg/LPb2+离子、10 mg/L Zn2+离子、10 mg/L Ni2+离子和1 mg/L乙二胺四乙酸二钠废水,加入1份的生物质螯合改性重金属捕获剂,常温下搅拌1分钟,用0.1 mol/L氢氧化钾调节pH至9,再加入0.1份的三氯化铝助沉降剂,常温下搅拌1分钟,2秒内生成粒径为900μ m以上的絮体沉淀。过滤后,采用原子吸收分光光度计测定Cd2+离子浓度为0.02 mg/L、Pb2+离子浓度为0.01 mg/L、Zn2+离子浓度为0.05 mg/L、Ni2+离子浓度为0.01 mg/L和Cu2+离子浓度为0.02 mg/L,脱除效率>99%。
[0063] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。