高分子螯合剂的制备及应用研究进展

简要介绍了高分子螯合剂的结构和性质,总结了螯合树脂、螯合纤维、螯合分离膜、高分子螯合絮凝剂等高分子螯合剂的制备方法及其在湿法冶金、废水处理、医药食品、重金属检测等行业中的一些研究进展和应用成果,并讨论了高分子螯合剂的发展趋势。     

高分子螯合剂(一)

功能高分子是具有特殊功能的一类高分子,是高分子学科中比较活跃的一个领域。高分子螯合剂是功能高分子的一个分支,是一类含有螯合功能基并能在金属离子溶液中选择性地捕集、分离特定离子的高分子。它在无机、冶金、分析、药物、放射等化学领域中都得到了迅速发展。特别是近年来重金属对水质的污染、冶金工业废液处理等问题日趋严重,地球化学、环境保护化学领域对高分子螯合剂的要求也就越来越高。     

高分子螯合剂的合成及性能研究

以淀粉为原料,用其接枝丙烯酸甲酯,然后与二乙烯三胺反应,合成具有多个酰胺基和胺基的螯合淀粉(SMAEN)。将其用于螯合铜离子的实验,用原子吸收光谱仪测定螯合前后金属离子溶液的浓度,并讨论了金属离子溶液的pH值、螯合时间、螯合剂加入量对螯合量的影响。实验测得该螯合剂对铜离子的最大螯合量为2.69mmol/g,证明了此螯合剂具有较好的螯合能力。     

原位高效利用湿法磷酸中Mn2+的工艺研究

在湿法磷酸生产水溶磷酸一铵的过程中,通过向中和阶段添加螯合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na),直接生产出含Mn~(2+)的水溶肥,既满足了农作物生长需求,又实现了湿法磷酸中Mn~(2+)的原位高效利用。考察螯合温度、螯合剂添加量和螯合pH对螯合效率的影响。结果表明,在反应温度为30℃,螯合剂添加量为湿法磷酸质量的0.5%,螯合pH为3的条件下,Mn~(2+)的螯合率最高为11.0%。并通过对产品的FT-IR分析,证明了螯合机制为配位反应。     

巯基树脂吸附银的行为及机理

引　言将性能优良的配位基连在高分子骨架上 ,并应用于催化、吸附、稀有金属回收等方面 ,是高分子配位化学发展的一个重要趋向[1～ 5] .含S配位原子的螯合树脂在一定条件下对贵金属有特殊的吸附作用[6,7] ,在分离、富集贵金属等方面有广阔的应用前景 .本文研究了巯基树脂对银的     

重金属脱络螯合剂研究进展

阐述了脱络螯合沉淀机理,归纳总结了不同种类脱络螯合剂在络合态重金属废水处理领域的应用研究成果,分析了有机小分子脱络螯合剂的pH适用范围、絮凝剂辅助沉降影响以及不稳定沉淀物的二次污染风险,列举了DTC类有机高分子脱络螯合剂在较宽的pH范围下呈现的高效脱络螯合能力与良好的絮凝沉降性能,指出了影响其脱络螯合效率与规模化应用的制约因素,明确了脱络螯合剂研究与应用的发展方向。     

重金属脱络螯合剂研究进展

阐述了脱络螯合沉淀机理,归纳总结了不同种类脱络螯合剂在络合态重金属废水处理领域的应用研究成果,分析了有机小分子脱络螯合剂的pH适用范围、絮凝剂辅助沉降影响以及不稳定沉淀物的二次污染风险,列举了DTC类有机高分子脱络螯合剂在较宽的pH范围下呈现的高效脱络螯合能力与良好的絮凝沉降性能,指出了影响其脱络螯合效率与规模化应用的制约因素,明确了脱络螯合剂研究与应用的发展方向。     

DTC类重金属螯合剂制备研究进展

阐述了DTC类螯合剂的合成机理,介绍了DTC类螯合剂制备方法,对比了硫光气法、黄原酸酯氨解法、叔胺法和伯(仲)胺-CS_2法的优缺点,归纳了不同制备方法、条件对螯合性能的影响,列举了小分子与高分子DTC类螯合剂的研究现状,分析了分子量对DTC类螯合剂性能的影响,总结了DTC类螯合剂制备过程中原料的结构、NaOH和CS_2投加量以及反应温度对螯合性能的影响,简述了DTC类螯合剂与离子态及络合态重金属的螯合反应机理和再生利用性能,指出了简化制备工艺、开发成本低、高效可再生的DTC类螯合剂是今后此类螯合剂的发展方向与研究重点。     

4-氨基吡啶树脂吸附钼(Ⅵ)

把性能优良的配位体化合物固定化,并应用于配位催化、配位吸附、稀有金属回收和环境保护等方面,是高分子配位化学发展的一个重要趋向．氨基吡啶树脂是同时含有氨基及吡啶基的功能性高分子树脂,由于功能基上的两个具有孤电子对的配位氮原子的给电子性,在一定酸度下可与金属络阴离子配位结合．本文在合成多种氨基吡啶树脂的基础上,通过筛选,详细地研究了4-氨基吡啶树脂（4-APR）对Mo（Ⅵ）的吸附行为及机理,     

螯合效应

人们从制备实验获知:多基配位体形成的螯合物,较带有相同配位原子的单基配位体形成的简单络合物,普遍地具有更高的稳定性。近几十年来,螯合平衡研究也提供过许多实例,证实了上述结论。例如,络离子Cu(NH_3)_4~(2 )(20℃,I=0.1,log β_(MLn)=     

点击化学在三羰基铼标记2,2’-二吡啶甲基胺衍生物中的应用

首先合成了2,2'-二吡啶甲基胺的炔基衍生物(c)和叠氮衍生物(d),再通过"点击化学"生成了两种含有吡啶环的三齿螯合剂。2,2'-二吡啶甲基胺上的3个氮原子和三羰基铼进行配位生成冷标记产物,点击化学产率大于90%,冷标记率大于80%。以炔丙基甘氨酸为原料,合成了1,2,3-三唑化合物,利用三唑环上的(N3)氮原子和氨基、羧基3个配位基团与三羰基铼水合物前体配位,点击化学产率大于90%,冷标记率大于90%。所合成的两种含有吡啶环的三齿配体和含有氨基酸的三唑化合物均可作为双功能螯合剂,是很有潜力的三羰基铼水合物放射性前体的标记配体。     

淀粉改性重金属螯合絮凝剂ISXA的制备及性能研究

将具有螯合功能的黄原酸基和酰胺基接枝到交联淀粉分子结构中,制备了高分子重金属螯合絮凝剂ISXA。通过单因素试验和正交试验获得了ISXA的最佳制备条件为:淀粉交联阶段,环氧氯丙烷与淀粉质量比为1.2∶10,反应温度为40℃,p H值为10;黄原酸化阶段,CS2与淀粉质量比为6.3∶10,反应温度为35℃,p H值为11;丙烯酰胺(AM)接枝阶段,AM与淀粉质量比为1.5∶10,反应温度为45℃,p H值为5。经FTIR、元素分析,ISXA具有黄原酸基及酰胺基结构。对Cu2+的螯合絮凝试验结果表明,ISXA在在弱酸性下有很好的捕集沉淀效果,p H值为6时,对于Cu2+质量浓度分别为5、20和50 mg/L的溶液,ISXA的投加量分别为24、90及200mg/L,Cu2+去除率可达99%。絮体颗粒密实,在不同p H值下沉降性能良好。黄原酸基中的硫原子与Cu2+发生配位反应而形成ISXA-Cu螯合沉淀物,吸附架桥和网扫卷捕是ISXA絮凝反应的主要机理。     

固定化Cu~(2+)螯合亲和膜的制备及其吸附研究

以尼龙66为基膜,环氧氯丙烷为活化剂,壳聚糖为交联剂,亚胺基二乙酸为螯合剂,Cu~(2+)为配位基,制备了固定化Cu~(2+)螯合亲和膜。讨论了该膜对牛血清蛋白(BSA)的吸附机理;研究了BSA溶液初始浓度、pH值和吸附时间对亲和膜吸附量的影响,采用SEM对其表面形貌进行表征。结果表明:较高的BSA初始浓度和pH值,较长的吸附时间均有利于膜对BSA的吸附;Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型可用于该膜对BSA的吸附相关性。     

湿法磷酸中锰离子的高值化利用研究

以SCU-Ⅱ作为螯合剂在中和工段对湿法磷酸中的锰元素进行原位螯合,一步生产出含锰元素的磷酸一铵肥料,实现对湿法磷酸中锰离子的高效利用。考察反应时间、反应温度、螯合p H值及螯合剂的添加量对螯合效果的影响。结果表明,较优的实验条件为反应时间60 min、反应温度50℃、最佳螯合p H值为3、螯合剂的相对添加量为1.5%,此时锰离子螯合率为37.51%。     

一种新型氨基酸螯合微肥的研究

螯合态微肥可以有效地提高微量元素肥料的功能和利用率。而螯合性能好、价廉易得的螯合剂的选取和制作是螯合微肥能否广泛应用的关键。本文根据螯合理论论证了混合χ－氨基酸的螯合性能。通过实验研究确定了以动物角蛋白－鸡毛、鸭毛等工业加工废弃物为原料制取廉价螯合剂及螯合微肥的条件和方法。农化试验证明了氨基酸螯合微肥对作物全生育期的良好效果。     

选择性吸附金属离子的新型螯合纤维的研究进展

基于螯合纤维吸附金属离子是目前吸附分离学科研究的热点,其关键在于制备高吸附容量和高吸附选择性的螯合纤维。螯合纤维可以用于放射性金属、责金属、过渡金属和稀土金属离子的回收、富集和分离等方面。本文讨论了选择性吸附金属离子螯合纤维的分类、螯合纤维的合成与吸附性能以及螯合纤维的应用,从配位原子和化学改性的角度综述了近年来国内外螯合纤维的合成与吸附性能的研究进展,并展望了螯合纤维研究的发展方向。     

偕胺肟螯合树脂的合成及其对金属离子Cu~(2 )的吸附

六十年代初,Fetscher介绍了一些具有偕胺肟基的高分子螯合剂的合成及其对铜、镍、金和铀等重金属离子的吸附性能。这些螯合剂是由聚丙烯腈或丙烯腈与其它单体的非交联共聚物为母体,通过与羟胺的水溶液或醇溶液作用而得到的粉末、颗粒或纤维状物质。     

对试制瓷用腐钠滚压成型添加剂的初步探讨

腐植酸是一种有机的大分子化合物的混合物,结构上除有许多酚羟基、酚酸基、醌及其衍生物等外,还有N、O、S 原子,具有很多螯合位和络合位,因而它是良好的络合、螯合剂,其钠盐对改善陶瓷泥料工艺性能,提高产品质量,起到良好作用。但目前在应用中,如何解决陶瓷滚压成型中,难于榨干泥浆,泥坯干燥强度不够高等问题,还急待研究解决。     

羧甲基纤维素铜螯合物的合成及表征

为了探究羧甲基纤维素对铜离子的螯合性能,本文首先用红外光谱技术对螯合物的结构进行了表征,然后通过火焰原子吸收光谱测定螯合后上层清液中铜离子的含量,考察了反应时间、反应温度和溶液pH值等因素对铜离子螯合度的影响。结果表明羧甲基纤维素钠和铜离子生成螯合物时发生配位的官能团主要是羧基和羟基,在反应时间为6 h,温度为313 K,pH为5时,螯合效果最好。     

一种微量元素螯合铜盐的制备研究

利用乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸二钠对微量元素铜进行了螯合试验,试验结果表明,最佳螯合条件为:温度80~100℃,反应时间1~1.5 h,螯合剂与Cu2+摩尔比为1∶1,该条件下螯合率达98%以上,螯合物在180℃时性状稳定。此外,定性实验结果表明反应液中不存在游离态的Cu2+,说明螯合剂与Cu2+完全螯合。确立了最佳工艺和制备技术,并讨论了温度、螯合比等条件对螯合反应的影响。