一种螯合脱色絮凝剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110117054A(43)申请公布日2019.08.13(21)申请号201910420514.5(22)申请日2019.05.20(71)申请人湖南科技大学地址411201湖南省湘潭市雨湖区石码头2号(72)发明人刘立华杨正池魏作校粟刚赵露(74)专利代理机构湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)43108代理人冷玉萍(51)Int.Cl.C02F1/56(2006.01)C02F101/20(2006.01)C02F101/30(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种螯合脱色絮凝剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种螯合脱色絮凝剂及其制备方法。本发明先以环糊精、环氧氯丙烷和多亚乙基多胺为原料合成基本骨架，然后在碱存在下使二硫化碳与分子链上的活泼氨基或亚氨基反应生成螯合脱色絮凝剂，所得产物的分子结构中不仅含有丰富的羟基、氨基、亚氨基和对多种重金属离子有强螯合作用的二硫代甲酸基，提高了对重金属的螯合捕集能力，且具有环糊精“内疏水外亲水”的结构，能有效去除废水中有机物，并使处理水脱色。克服了传统絮凝剂对重金属和重金属-有机物复合污染处理效果差，处理水带色，成本高，效率低，无法适应大规模废水特别是络合重金属废水的处理等缺陷。本发明工艺简单，操作控制方便，工艺过程环保，无三废产生，易于实现工业化生产。CN110117054ACN110117054A权利要求书1/1页1.一种螯合脱色絮凝剂，其特征在于，絮凝剂分子中同时包含环糊精结构单元和二硫代甲酸基-CSS-，兼具对多种重金属离子强螯合捕集能力和对有机颜料优异的脱色性能；其主要成分的结构式如下：其中n为1～3，x为2～4。2.根据权利要求1所述的螯合脱色絮凝剂，其特征在于，还包含辅助成分碱，所述絮凝剂的外观为淡黄色至黄色的液体。3.权利要求1或2所述的螯合脱色絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将环糊精和去离子水加入到反应器中配成环糊精质量分数为15～25％的溶液，再按环糊精和碱的摩尔比为1∶15～45，将碱加入到反应器中；(2)在步骤(1)所得溶液中，按环糊精、环氧氯丙烷和多亚乙基多胺的摩尔比为1∶9～27∶9～27，先缓慢滴加环氧氯丙烷，在55～65℃水浴中反应3～4h，再缓慢滴加质量分数为40～60％的多亚乙基多胺溶液，在55～65℃水浴中反应3～4h，所得中间产物，用乙醇沉析，洗涤3～5次，抽滤，放入真空干燥箱烘干；(3)取步骤(2)所得中间产物置于反应器中，加入去离子水配成质量体积比为1∶10～20g/mL的溶液，然后按多亚乙基多胺、氢氧化钠和二硫化碳的摩尔比为1∶2.4～4.8∶2.0～4.0，先加入氢氧化钠溶解，再缓慢滴加二硫化碳，在室温下反应5～6h，即得产物鳌合脱色絮凝剂。4.根据权利要求3所述的螯合脱色絮凝剂的制备方法，其特征在于，环糊精为α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精。5.根据权利要求3所述的螯合脱色絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的碱为NaOH或KOH。6.根据权利要求3所述的螯合脱色絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的反应器带有机械搅拌、恒压滴液漏斗和冷凝管。7.根据权利要求3所述的螯合脱色絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的多亚乙基多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或两种以上。8.权利要求1或2所述的螯合脱色絮凝剂在重金属废水或重金属-有机物复合污染物废水处理中的应用。2CN110117054A说明书1/7页一种螯合脱色絮凝剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及絮凝剂，尤其涉及一种螯合脱色絮凝剂及其制备方法。背景技术[0002]近年来，随着工农业的快速发展，含有大量重金属离子和有机颜料的废水被排放到自然水体中，对生态环境造成了严重的破坏。重金属如Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu等元素，可以沿着食物链进行积累传播，微量便可使人体中毒，不易被生物降解从而导致累积性中毒，造成癌症和神经系统损伤等；有机颜料会引起过敏、先天缺陷、癌症、免疫系统和生殖器官受损。由于重金属和有机颜料等有害物质难于降解，而且流动性很强，使得对更多的水体造成污染。因此，必须要寻找适宜的方法来处理重金属-有机颜料复合污染废水问题。目前最常见的处理重金属废水方法包括絮凝、吸附、膜分离、离子交换和电化学方法等；处理有机颜料废水的方法包括生物法、吸附和氧化法等。这些方法都有各自的缺点，在实际废水的处理中存在诸多问题，难以推广。与其它方法相比，絮凝法操作简单，处理效率高，成本较低，适于大规模的废水处理，是一种应用最广泛的废水处理方法之一。[0003]采用絮凝法处理重金属废水最重要的任务和关键是寻找和研发高效絮凝剂