用于从水中去除可溶性和不溶性过渡金属的官能化的聚合物制造技术

一种官能化的聚合物组合物，其具有骨架，和具有至少一个硫醇官能团或至少一个氨基官能团的至少一种化合物

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从水中去除可溶性和不溶性过渡金属的官能化的聚合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2021
年4月2日提交的美国临时专利申请序列号
63/170,074
的优先权权益，所述美国临时申请的整体通过引用并入本文
。


[0003]所公开的技术大体上提供用于去除水中可溶性和不溶性金属离子的水溶性官能化的聚合物组合物和方法，更具体来说，提供一种水溶性官能化的聚合物组合物，其与水中可溶性和不溶性金属离子反应以从溶液中沉淀出来并通过重力沉降，从而去除上清液中的总金属浓度
。

技术介绍

[0004]聚合二硫代氨基甲酸酯用于去除污水中的重金属在工业中是普遍知晓的
。
相比更小的有机硫化物，聚合二硫代氨基甲酸酯的聚合结构在其水生动物毒性特征和沉淀能力二者方面都有利
。
然而，原材料有处理危险性
。
此外，尽管聚合二硫代氨基甲酸酯对一些过渡金属很好，但其缺乏对其它过渡金属的亲和力
。
[0005]因此，本领域需要一种易于生产且含有易处理的原材料，以及对过渡金属有亲和力的非二硫代氨基甲酸酯聚合物
。

技术实现思路

[0006]所公开的技术大体上提供用于去除水中可溶性和不溶性金属离子的水溶性的官能化的聚合物组合物和方法
。
更具体来说，所公开的技术提供一种水溶性官能化的聚合物组合物，其与水中可溶性和不溶性金属离子反应以从溶液中沉淀出来并通过重力沉降，从而去上清液中的总金属浓度
。
[0007]在所公开技术的一方面，提供了一种官能化的聚合物组合物
。
该组合物包含：骨架；和具有至少一个硫醇官能团或至少一个氨基官能团的至少一种化合物
。
[0008]在一些实施方案中，所述骨架包含含氮聚合物
、
马来酸酐共聚物
、
单宁或聚合物骨架
。
在一些实施方案中，所述含氮聚合物是
M
w
为至少
2,000
的多胺，并且其中所述聚合物包含至少一个能够官能化的伯胺或仲胺
。
[0009]在一些实施方案中，所述含氮聚合物是聚乙烯亚胺
(PEI)。
在一些实施方案中，所述化合物为半胱胺
、
硫内酯或其衍生物
。
[0010]在所公开技术的又另一方面，提供了一种制备官能化的聚合物组合物的方法
。
该方法包含：
(i)
提供骨架；
(ii)
使所述骨架与氨基硫醇化合物反应以获得官能化的聚合物组合物
。
[0011]在一些实施方案中，所述骨架包含含氮聚合物
、
马来酸酐共聚物
、
单宁或聚合物骨架
。
在一些实施方案中，所述氨基硫醇化合物为半胱胺
、
硫内酯或其衍生物
。
在一些实施方案中，所述官能化的聚合物组合物是水溶性的
。
[0012]在本技术的又另一方面，提供了一种从水流中去除金属的方法
。
该方法包含：
(i)
提供官能化的聚合物组合物；
(ii)
将官能化的聚合物组合物添加到包含多种金属污染物的水流中；
(iii)
使所述聚合物组合物与所述金属污染物反应形成不溶性复合物；和
(iv)
使所述不溶性复合物从溶液中沉淀出来或通过过滤除去不溶性复合物
。
[0013]在一些实施方案中，所述官能化的聚合物组合物包含骨架，和具有至少一个硫醇官能团或至少一个氨基官能团的至少一种化合物
。
[0014]在一些实施方案中，所述水流由冷却塔排污
、
焚化炉洗涤器
、
市政水流
、
采矿作业
、
金属加工作业或炼油作业提供
。
[0015]在一些实施方案中，所述官能化的聚合物组合物与所述金属污染物复合
。
在一些实施方案中，所述金属污染物包含至少一种过渡金属
、
后过渡金属
、
镧系元素
、
锕系元素
、
砷
、
硒和
/
或碲
。
[0016]在一些实施方案中，所述过渡金属是阳离子过渡金属
。
在一些实施方案中，所述阳离子过渡金属包含
Ag、Cu、Cd、Co、Hg、Ni、Pb、Pd、Pt、Tl
和
/
或
Zn。
在一些实施方案中，所述阳离子过渡金属是二价或单价的
。
具体实施方式
[0017]所公开的技术大体上提供了用于去除水中可溶性和不溶性金属离子的水溶性的官能化的聚合物组合物和方法
。
所公开的官能化的聚合物组合物与水中的可溶性和不溶性金属离子反应，其中经反应的聚合物可从溶液中沉淀出来并通过重力沉降，从而去除上清液中的总金属浓度
。
[0018]在所公开技术的一方面，提供了一种官能化的聚合物组合物
。
所述官能化的聚合物组合物包括骨架；和具有至少一个硫醇官能团和
/
或至少一个氨基官能团的至少一种化合物
。
[0019]本文公开的官能化的聚合物组合物是一种非二硫代氨基甲酸酯聚合物，其易于生产并含有易于处理的原材料
。
此外，本技术提供了比二硫化碳安全得多的原材料，并且使用的骨架比传统使用的骨架便宜得多
。
[0020]所公开的官能化的聚合物组合物和方法允许去除许多过渡金属，例如但不限于
Cu、Cd、Co、Hg、Pb
和
Zn
，其中与聚合二硫代氨基甲酸酯相比改善了锌的去除
。
此外，在过滤后在合成水中，所公开的官能化的聚合物组合物和方法提供了与二硫代氨基甲酸酯官能化的聚合物相同或相近的基于活性物的可溶性
Cd、Cu、Ni、Pb、Zn
和
Hg
的去除
。
[0021]所公开的官能化的聚合物组合物包含骨架
。
应当理解，本文所述的骨架可以是预先存在的，或者可以在骨架本身的创建
/
构建过程中被官能化
。
在一些实施方案中，骨架包括含氮聚合物
、
马来酸酐共聚物
、
单宁或聚合物支架
。
[0022]在一些实施方案中，含氮聚合物是
M
w
为至少
2000
的多胺，并且其中所述聚合物包含至少一个能够官能化的伯胺或仲胺
。
在一些实施方案中，含氮聚合物是聚乙烯亚胺
(PEI)。
在一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种官能化的聚合物组合物，所述组合物包含：骨架；和具有至少一个硫醇官能团或至少一个氨基官能团的至少一种化合物
。2.
根据权利要求1所述的组合物，其中所述骨架包含含氮聚合物
、
马来酸酐共聚物
、
单宁或聚合物支架
。3.
根据权利要求2所述的组合物，其中所述含氮聚合物是
M
w
为至少
2,000
的多胺，并且其中所述聚合物包含至少一个能够官能化的伯胺或仲胺
。4.
根据权利要求3所述的组合物，其中所述含氮聚合物是聚乙烯亚胺
(PEI)。5.
根据权利要求1所述的组合物，其中所述化合物为半胱胺
、
硫内酯或其衍生物
。6.
一种制备官能化的聚合物组合物的方法，该方法包含：
(i)
提供骨架；和
(ii)
使所述骨架与氨基硫醇化合物反应以获得官能化的聚合物组合物
。7.
根据权利要求6所述的方法，其中所述骨架包含含氮聚合物
、
马来酸酐共聚物
、
单宁或聚合物支架
。8.
根据权利要求6所述的方法，其中所述氨基硫醇化合物是半胱胺
、
硫内酯或其衍生物
。9.
根据权利要求6所述的方法，其中所述官能化的聚合物组合物是水溶性的
。10.
一种从水流中去除金属的方法，该方法包含：
(i)
提供官能化的聚合物组合物；
(ii)
将官能化的聚合物组合物添加到包含多种金属污染物的水流中；
(iii)<...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：BL，
类型：发明
国别省市：