淀粉基重金属捕集材料的合成及捕集效能

以天然淀粉为原料,采用逐步分子修饰合成淀粉基重金属捕集材料,并对产品的铜镍离子捕集能力进行了评估分析。首先淀粉分子通过醚化作用,引入阳离子季铵型基团;在此基础上,继续磷酸化引入阴离子基团;合成过程添加尿素,促进各类基团的交联网状结构,淀粉分子的氨基甲酸酯化同时也引入非离子基团,最终获取了多种电荷分布的淀粉分子修饰产品。研究结果表明,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTAC)用量为淀粉质量(m L/g)0.4,50℃下作用4 h,阳离子化取代度最高为1.61%。三聚磷酸钠质量分数4%,p H值6~7,120℃下作用2 h,负电荷磷酸化淀粉分子的取代度为0.026。低浓度的尿素能提高磷酸化淀粉的反应效率,质量分数高于3%时,会与淀粉分子氨基甲酸酯化作用增强结构的交联。不同基团取代度的产品对铜镍离子均具有捕集效果,阳离子化和阴离子磷酸酯化的取代度分别为1.42%和0.018,淀粉基捕集材料对30 mg/L浓度含铜、镍离子溶液的重金属去除率高达98%。

Synthesis and trapping efficiency of starch based heavy metal trapping materials