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DTC类重金属捕集剂

作者:sflhb 人气:发表时间:2019-04-19
DTC类重金属捕集剂
二硫代氨基甲酸盐(DTC:Dithiocarbamate),早在19世纪中期就已经实现实验室合成,但DTC衍生物作为重金属捕集剂的研究始于20世纪中叶,美国20年代八十年代申请了一系列合成DTC重捕剂的专利。我国对DTC类重金属捕集剂的研究起步较晚,20世纪末期清华大学蒋建国等人合成了一系列DTC产品用于废水和废气中重金属的去除。
DTC中二硫代羧基的硫原子半径比较大、且带负电,易极化变形而产生负电场,它能够捕捉阳离子并趋向成键,生成难溶性氨基二硫代甲酸盐(DTC盐)沉淀而使重金属离子去除,且形成的沉淀物化学性质稳定,无二次污染。此外,DTC通常由伯胺或仲胺在碱性环境中与二硫化碳反应合成,本质是二硫化碳取代氨基上的氢原子。其合成过程简单,合成条件温和,捕集重金属效率高,因此成为应用最多的一类重金属沉淀剂。按照分子量的大小,DTC可以分为小分子沉淀剂和高分子螯合树脂;按照原料的来源来分,DTC可以分为化工合成的DTC重捕剂和天然高分子改性的DTC重捕剂。
由于DTC类重金属捕集剂与重金属离子反应生成的螯合物具有较强的稳定性,其在重金属废水处理应用方面最为广泛。
黄原酸类重金属捕集剂
黄原酸是应用广泛的重金属捕集剂种类之一,通常由醇和二硫化碳在碱性环境中合成,是羟基中的氢原子被二硫化碳取代后生成的产物。黄原酸类捕集剂包
括乙基黄原酸盐和天然高分子改性的黄原酸酯。黄原酸盐,又名为黄药,1815年由Zdse首先合成。乙基黄原酸钾和乙基黄原酸钠常用在分析化学和冶金工业中常用作铜和镍的沉淀剂。Chang等人用乙基黄原酸钾去除废水中的络合铜,研究表明乙基黄原酸钾是一种有效的重金属去除剂,能将铜的浓度从50,100,500,1000mg/L降到排放标准以下,而且其与铜形成的化合物达到毒性特征沥滤方法规定的无毒无害物质的标准。但这种方法的缺点是乙基黄原酸盐不稳定,尤其在低pH值的条件下乙基黄原酸钾会分解出二硫化碳,产生二次污染。
有机天然高分子改性黄原酸酯在使用过程中没有残余硫化物的存在,因此在重金属废水处理领域应用更广泛。这类研究最多的天然高分子是淀粉和纤维素,因为它们来源广泛,价格低廉,且分子中含有羟基。淀粉基黄原酸酯和纤维素基黄原酸酯分别是淀粉和纤维素与CS2在碱性环境下合成。

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