一种吸附水溶液中重金属的材料及方法技术

本发明专利技术涉及一种用于分离水溶液中重金属离子的材料及方法。本发明专利技术的材料为各种固载材料表面修饰功能化基团，再与乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)通过共价键合而制得。本发明专利技术所述的材料可用于水溶液中铅、汞、镉、砷等有害金属的脱除，且不会因为固载材料的改变而改变吸附效果，也不会改变溶液本身其他成分的改变。本发明专利技术具有成本低廉、适用范围广、脱除能力强、选择性好以及可再生利用等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属分离领域。具体而言，本专利技术涉及一种用于分离广泛PH范围水溶液中重金属的材料及方法。
技术介绍
在现代工业中，重金属污染对生态环境及人类健康造成的危害日益严重。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病，都是由重金属污染引起的。重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，当环境变化时，重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，可以直接威胁高等生物包括人类，有关专家指出，重金属对土壤的污染具有不可逆转性，已受污染土壤没有治理价值，只能调整种植品种来加以回避。仅在我国，就大约有10%的耕地被重金属污染。最近的报道称，在我国南方10 %的市售大米镉含量超标。因此，重金属污染问题日益受到人们的重视，从水中脱除重金属，在目前尤为迫切。但目前针对重金属离子脱除仍然缺乏有效方法。目前使用的从溶液中提取/分离金属的方法有化学沉淀，氧化/还原沉淀，离子交换，膜过滤和固相萃取等方法，但其通常工艺复杂、设备繁多，且对重金属离子的选择性不高。特别是当待分离的重金属离子浓度很低、其他共存金属离子浓度较高时，常用的萃取或离子交换技术则难以实现对重金属离子的分离。乙二醇二乙醚二胺四乙酸(简称EGTA)，是定量分析及光度分析中测定微量金属的络合剂和掩蔽剂。与金属络合剂乙二胺四乙酸(EDTA)不同的是，EGTA对较大的二价金属离子具有更好的选择性，且通过与材料的共价连接，在一定程度上改变了其对金属的配位方式，这使得将EGTA固载在材料表面而成为选择性吸附金属离子的吸附剂提供了可能。而在本专利技术之前的公开报道中，EGTA仅作为溶液中某种金属离子的络合剂使用，未见任何作为重金属离子脱除或分离的用途的报道。且单独使用EGTA也无法实现溶液中重金属离子的脱除或分离。在中国专利ZL 200810042028.6及专利申请201110148709.2中，我们已经公开了基于荧光传感与分子识别原理吸附分离水溶液中重金属的一种方法，在本专利技术中，我们将EGTA与介孔硅胶纳米粒子、环氧树脂等不同材料结合，用于分离、提取或脱除水溶液中的重金属，如汞、镉、铅、砷等。该方法具有材料合成简单、成本低廉、使用方便、易再生等优点。
技术实现思路
本专利技术提供一种分离材料，其由乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)通过R1与表面含有各种功能化基团的不同材料通过共价键合而得到:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种下式I所示的分离材料：式I式中，A为乙二醇二乙醚二胺四乙酸；L选自：?R1?NH?；?R1?CO?；?R1?CONH?；?R1?CSNH?；?R1?COO?；?R1?CSO?；?R1?SO2NH?；?R1?SO?；?R1?SO2?；S为载体材料；R1选自C1?C20烃基或取代的芳基；其中，所述S、L和A共价连接在一起。FDA0000122148020000011.tif

【技术特征摘要】
1.一种下式I所示的分离材料:2.如权利要求1所述的分离材料，其特征在于，所述载体材料选自二氧化硅、磁性硅胶、环氧树脂、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、氧化钛、石墨烯和聚四氟乙烯，其中，所述载体经表面功能化而具有选自氨基、羟基和卤素的活性基团。3.如权利要求1所述的分离材料，其特征在于，所述R1为C1-C20烃基。4.如权利要求1所述的分离材料，其特征在于，所述L通过其-NH-、-CO-、-CONH-、-CSNH-、-COO-、-CSO-、-SO2NH-、-SO2-或-SO-与 A 共价键合。5.如权利要求1所述的分离材料，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱维平，钱旭红，任龙，徐玉芳，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：