DTC类重金属离子捕集剂的合成、性能、表征

随着我国工业化和城镇化的进一步推进，工业废液中重金属含量越来越高，严重影响人类和其他生物体的健康和生存。目前，重金属离子的去除已成为一个关键和热门的话题。本文采用螯合吸附法和絮凝法合成了N，N-双（二硫代羧基）二乙烯三胺乙基聚合物和类DTC聚合物重金属絮凝剂。研究内容和结论如下：（1）采用两种方法合成了N，N-双（二硫代羧基）二乙烯三胺乙基聚合物，并表征了产物的溶解度、熔点和紫外光谱特性。优化合成实验条件如下：两步法，将12.06 ml二硫化碳和11.75 ml二乙烯基三胺在室温下于50 ml水中反应4 h，抽滤得中间体，中间体10.8 g、氢氧化钠4 g、1,2-二氯乙烷7.88 ml在50 ml水中反应，反应温度90°C，反应时间4.5 h，收率67.5%;一步法法，将二硫化碳12.06ml、二乙烯三胺10.75ml、氢氧化钠12g在室温下与100ml水反应1.5 h，滴加1,2-二氯乙烷7.88ml，转入75°C水浴4.5 h，收率为58.7%。（2）乙烯三胺乙基聚合物吸附EDTA配合物时，吸附能力约为Ag~+>Zn~（2+）>Cu~（2+）>Hg~+;EDTA与铜离子络合，pH 5.5，吸附45 min，吸附容量为1.54 mmol·g~（-1）。锌离子，pH 5.0，吸附量为45 min，吸附量为1.85 mmol·g~（-1）。（3）本文合成了DTC聚合物重金属絮凝剂，并表征了其溶解度、特性粘度、紫外和红外光谱特性。DTC聚合物重金属絮凝剂合成条件优化表明，3.8 g聚乙烯亚胺、8 ml二硫化碳和4 g氢氧化钠在30°C水浴中与13.2 g水反应3 h，收率为88.2%。（4）结果表明，铜离子需要0.4 g絮凝剂，搅拌时间为5 min，pH范围为7-14，去除率为99.4%，浊度与铜离子相互促进，促进镁离子和钙离子的去除，而钠离子的存在对铜离子的去除影响不大。铅离子，每克铅含絮凝剂0.2克，搅拌时间为6分钟，pH范围为7-14，去除率为99.6%，浊度、钙离子、铁离子对铅离子的去除有促进作用，钠离子会影响铅离子的去除。